автореферат диссертации по технологии продовольственных продуктов, 05.18.04, диссертация на тему:Получение и применение модифицированной творожной сыворотки в технологии функциональных молокосодержащих продуктов

БОГДАНОВА Екатерина Викторовна

ПОЛУЧЕНИЕ И ПРИМЕНЕНИЕ МОДИФИЦИРОВАННОЙ ТВОРОЖНОЙ СЫВОРОТКИ В ТЕХНОЛОГИИ ФУНКЦИОНАЛЬНЫХ МОЛОКОСОДЕРЖАЩИХ ПРОДУКТОВ

Специальности: 05.18.04 - Технология мясных, молочных и рыбных

продуктов и холодильных производств 05.18.07 - Биотехнология пищевых продуктов и биологических активных веществ

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Воронеж-2011 1 2 МАЙ ?011

4845420

Работа выполнена на кафедре технологии молока и молочных продуктов ГОУ ВПО «Воронежская государственная технологическая академия»

Научный руководитель: доктор технических наук, доцент

Мельникова Елена Ивановна (ГОУ ВПО «Воронежская государственная технологическая академия)

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор

Полянский Константин Константинович (ФГОУ ВПО «Воронежский государственный аграрный университет им. К. Д. Глинки)

кандидат технических наук, доцент Черемушкина Ирина Валентиновна (ГОУ ВПО «Воронежская государственная технологическая академия)

Ведущая организация: ГОУ ВПО «Санкт-Петербургский

государственный университет низкотемпературных и пищевых технологий»

Защита состоится «24» мая 2011 года в 14— часов на заседании диссертационного совета Д 212.035.04 при ГОУ ВПО «Воронежская государственная технологическая академия» по адресу: 394036, г. Воронеж, проспект Революции, 19, ауд. 035.

Отзывы на автореферат (в двух экземплярах), заверенные гербовой печатью учреждения, просим направлять в адрес совета академии.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ВГТА.

Автореферат размещен на официальном сайте ВГТА www.vgta.vrn.ru.

Автореферат разослан «22» апреля 2011 года.

Ученый секретарь диссертационного совета

И. А. Глотова

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Стратегия национальной безопасности Российской Федерации до 2020 года предусматривает обеспечение населения качественной сельскохозяйственной продукцией, в том числе функциональной направленности, выпускаемой на принципах ресурсосбережения и экологичности.

Современные тенденции совершенствования структуры питания ориентированы на разработку продуктов из сырья сложного состава с направленным его изменением, достаточных по пищевой и биологической ценности и соответствующих потребностям различных групп населения.

В связи с дефицитом пищевых ресурсов особое значение приобретает максимальное использование ценных побочных продуктов переработки сырья. К одному из них относится маловостребованный ресурс молочной отрасли — творожная сыворотка (лактозосодержащее сырье), ежегодные объемы производства которой в РФ в настоящее время превышают 2,6 млн. т.

Нестабильность химического состава, специфические органо-лептические характеристики, невысокая массовая доля сухих веществ, низкая хранимоспособность сдерживают ее применение на пищевые цели.

Переработке творожной сыворотки и получению продуктов на ее основе посвящены работы известных ученых: А. Г. Храмцова, И. А. Евдокимова, П. Г. Нестеренко, 3. С. Зобковой, Н. И. Дунченко, К. К. Полянского, Е. И. Мельниковой, Э. Ф. Кравченко, С. А. Рябце-вой, Н. А. Тихомировой, Е. Renner, J. Chem, Sato Kazuyoshi и др.

Однако проблема рационального использования ценных компонентов молока, содержащихся в сыворотке, и разработки продуктов на ее основе остается актуальной.

Учитывая тенденции роста объемов производства функциональных продуктов питания, целесообразно сочетание полезных свойств растений с известными ценными свойствами творожной сыворотки. Модификация химического состава и свойств сыворотки с последующим применением в технологии функциональных продуктов питания может быть осуществлена методом экстрагирования полезных веществ растительного сырья, например, инулинсодержащего, рекомендованного к потреблению при развитии сахарного диабета. Реализация данного направления открывает дополнительные возможности в решении проблемы комплексной, экономически целесо-

О

образной и экологически безопасной переработки вторичного молочного сырья, обеспечивающей замкнутый цикл производства.

Исследования по теме диссертационной работы выполнялись в соответствии с тематикой НИР кафедры технологии молока и молочных продуктов «Развитие физико-химических и биотехнологических основ производства молочных продуктов различного функционального назначения» (№ г. р. 01.2.00605297, 2006-2010 гг.).

Цель работы - оптимизация условий модификации химического состава и свойств творожной сыворотки с использованием яко-на для применения ее в технологии функциональных молокосодер-жащих продуктов.

Для достижения поставленной цели определены следующие задачи:

- обосновать способы модификации химического состава и свойств творожной сыворотки с применением якона для повышения ее коллоидной стабильности, коэффициента эквивалентной сладости и хранимоспособности;

- оптимизировать условия получения модифицированной творожной сыворотки (молочно-растительного экстракта якона) с применением методов экстрагирования и биоконверсии;

- установить углеводный, аминокислотный, витаминно-минеральный состав, функционально-технологические свойства и срок годности молочно-растительного экстракта якона с применением традиционных и сенсорометрических методов;

- оптимизировать рецептуры, разработать технологии функциональных продуктов на основе молочно-растительного экстракта якона;

- изучить химический состав, показатели, гарантирующие качество и безопасность новых продуктов, установить сроки их годности;

- разработать проекты технической документации на производство новых видов продуктов, рассчитать экономическую эффективность, провести промышленную апробацию и внедрение продуктов на предприятиях отрасли.

Научные положения, выносимые на защиту.

Способы модификации и условия получения творожной сыворотки, характеризующейся коллоидной стабильностью, повышенным коэффициентом эквивалентной сладости, показателями функциональности, улучшенными органолептическими характеристиками и пролонгированной хранимоспособностью.

Частные технологии, состав и свойства низкокалорийных продуктов на основе модифицированной творожной сыворотки.

Научная новизна. Теоретически обоснован и экспериментально подтвержден выбор нового экстрагента для извлечения углеводного комплекса инулинсодержащего растительного сырья.

С применением многофакторного статистического анализа оптимизированы условия экстрагирования физиологически ценных компонентов клубней якона депротеинизированной творожной сывороткой и биоконверсии инулина в молочно-растительном экстракте.

Получены и систематизированы новые данные о составе, свойствах (в том числе антиоксидантных и антибиотических) и хра-нимоспособности творожной сыворотки, модифицированной с использованием методов ультрафильтрации, экстрагирования и биоконверсии. Сделан вывод о целесообразности ее применения в составе функциональных молокосодержащих продуктов.

Установлены химический состав, свойства, сроки годности, пищевая и биологическая ценность разработанных продуктов на основе модифицированной творожной сыворотки, что позволило отнести их к группе функциональных.

Практическая значимость. Предложенные и запатентованные способы модификации химического состава и свойств творожной сыворотки позволяют получить новую пищевую композицию, относящуюся к группе вкусоароматических пищевых добавок для низкокалорийных продуктов функциональной направленности.

Разработанная технология модифицированной творожной сыворотки позволяет заменить до 40 % суточной нормы потребления сахарозы в пищевых композициях, повышая антиоксидантные, антибиотические свойства и пищевую ценность продуктов питания.

Обоснованы ассортиментные группы и разработаны ресурсосберегающие технологические решения производства функциональных продуктов с применением модифицированной творожной сыво7 ротки.

Экономическая и технологическая целесообразность, социальная значимость предложенных технологий и рецептур низкокалорийных продуктов подтверждена промышленной апробацией и внедрением на предприятиях отрасли (ООО «Лидер-Аква», г. Санкт-Петербург; ООО «Аква-Плюс», г. Ливны Орловской обл.; ОАО «Липецкий хладокомбинат», г. Липецк). Ожидаемый экономический эффект от реализации новых продуктов, обусловленный рациональным использованием сырьевых ресурсов и интенсификацией производственных процессов, составит 3,92 тыс. руб. с 1 дал для безалкогольного газированного напитка и 13,07 тыс. руб. с 1 т для плодово-ягодного мороженого.

Новизна технических решений подтверждена патентами РФ: № 2345543 «Способ получения молочно-растительного экстракта из клубней якона», № 2367215 «Композиция ингредиентов для безалкогольного газированного напитка "Лесовичок"», № 2381692 «Способ производства функционального плодово-ягодного мороженого», № 2383625 «Способ ферментативного гидролиза инулина в мо-лочно-растительном экстракте якона», № 2396836 «Композиция ингредиентов для функционального плодово-ягодного мороженого».

Основные положения диссертационного исследования рекомендуются к внедрению в учебный процесс по курсам «Технология функциональных продуктов отрасли» и «Химия пищи» специальности 260303 «Технология молока и молочных продуктов» и бакалавров по направлению подготовки 260200 «Продукты питания животного происхождения».

Соответствие диссертации паспорту научной специальности. Диссертационное исследование соответствует п. 3, 7 паспорта специальности 05.18.04 - «Технология мясных, молочных и рыбных продуктов и холодильных производств», а также п. 2, 10 паспорта специальности 05.18.07 «Биотехнология пищевых продуктов и биологических активных веществ».

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы доложены и обсуждены на научно-практических международных и всероссийских конференциях: 74 научной конференции «Научные достижения молодежи - решению проблем питания человечества в XXI веке» (г. Киев, 2008) - очно\ II Международном форуме «Аналитика и аналитики» (г. Воронеж, 2008) - очно-, Международной научно-технической конференции «Инновационные технологии переработки сельскохозяйственного сырья в обеспечении качества жизни: наука, образование и производство» (г. Воронеж, 2008) - очно; X - XI Международных конференциях молодых ученых «Пищевые технологии» (г. Казань, 2009 - 2010);VIII Международном симпозиуме «Новые нетрадиционные растения и перспективы их использования» (г. Москва, 2009) - очно; III Международной научно-технической конференции «Инновационные технологии и оборудование для пищевой промышленности (приоритеты развития)» (г. Воронеж, 2009) -очно; Международной научно-практической конференции «Пищевая промышленность: состояние, проблемы, перспективы» (г. Оренбург, 2009) - очно; IV Международной научной конференции студентов, аспирантов, и молодых ученых «Научный потенциал студенчества в XXI веке» (г. Ставрополь, 2010); III Всероссийской научно-практической конференции с международным участием «Современ-

ное состояние и перспективы развития пищевой промышленности и общественного питания» (г. Челябинск, 2010); Международной научно-практической конференции «Инновационные технологии и оборудование в молочной промышленности» (г. Воронеж, 2010); II Международной научно-технической конференции «Новое в технике и технологии пищевых производств» (г. Воронеж, 2010) - очно-, II Всероссийской научной конференции «Научное творчество XXI века» с международным участием (г. Красноярск, 2010); II Международной научной конференции «Молодежная наука - пищевой промышленности» (г. Ставрополь, 2010).

Результаты работы представлены на конкурсах и выставках, награждены 9 дипломами и 1 сертификатом участника.

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 24 работы, в том числе 7 в журналах, рекомендованных ВАК, 3 статьи в научно-технических журналах, тезисы 14 докладов и 5 патентов РФ.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, обзора литературы, экспериментальной части, выводов, списка использованных источников и приложений. Работа изложена на 177 страницах машинописного текста, содержит 56 таблиц и 66 рисунков. Список литературы включает 148 наименований работ отечественных и зарубежных авторов.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы диссертационной работы, определены основные направления исследований, сформулированы цель и задачи диссертации.

Глава 1. Аналитический обзор литературы. Обобщены данные научно-технической литературы о составе и свойствах молочной сыворотки как источника функциональных нутриентов в производстве продуктов питания. Проанализированы современное состояние и направления ее промышленной переработки.

Систематизированы сведения о способах модификации химического состава и свойств молочной сыворотки для получения новых композиций с высокой пищевой и биологической ценностью, коллоидной стабильностью и хранимоспособностью.

Приведена характеристика перспективного растительного сырья, которое может быть применено для получения комбинированных молочно-растительных композиций. На основании проведенного анализа литературных данных обоснован выбор объектов исследования, подтверждена актуальность темы.

Глава 2. Объекты, материалы и методы исследований. Порядок проведения эксперимента представлен на рисунке 1.

В соответствии с целью и задачами работы объектами исследования служили: натуральная творожная сыворотка (по ГОСТ 53438), полученная при производстве творога с массовой долей жира 5 % на ООО фирма «Малыш» (г. Воронеж), ОАО молочный комбинат «Воронежский»; ультрафильтрат творожной сыворотки, выработанный на лабораторной ультрафильтрационной установке с мембранами УПМ - 450 С; измельченные и высушенные до массовой доли сухих веществ 93 - 94 % корневые клубни якона, выращенные во ВНИИСС им. А. Л. Мазлумова урожая 2008 г.; ферментный препарат Novozym 960 (экзо-инулиназа); молочно-растительный экстракт якона; безалкогольный газированный напиток и плодово-ягодное мороженое на его основе.

При решении поставленных задач экспериментальные исследования проводили в условиях научно-исследовательских лабораторий кафедр технологии молока и молочных продуктов; неорганической химии и химической технологии; физики; процессов и аппаратов химических и пищевых производств; Центра стратегического развития научных исследований Воронежской государственной технологической академии; микробиологической лаборатории ООО фирма «Малыш» (г. Воронеж); в научно-испытательной лаборатории автономного научно-технического центра «Комбикорм» (г. Воронеж); аккредитованном испытательном центре продукции, сырья и материалов Всероссийского научно-исследовательского ветеринарного института патологии, фармакологии и терапии (г. Воронеж); химической лаборатории ОАО «Прогресс» (г. Липецк); филиале Менделеевского центра стандартизации и метрологии (г. Орехово-Зуево).

Методы исследований - стандартные и общепринятые в исследовательской практике, а также модифицированные, усовершенствованные и специальные, выполненные с применением современных приборов и информационных технологий для оценки свойств сырья, полуфабрикатов и продукции. Массовую долю инулина определяли по адаптированному методу Бертрана (Г. П. Шуваева и др., 2000); количественное содержание моно- и дисахаридов - на хроматографе Varian 920 - LC (Германия), по ГОСТ Р 51259 - 99, ГОСТ Р 51240 -98, ГОСТ Р 51938 - 2002; анализ ароматобразующих веществ - по ГОСТ Р 51428 - 99, методом пьезокварцевого микровзвешивания (Е. И. Мельникова и др., 2007); органических кислот - по ГОСТ Р 52841 -2007; эквивалентную сладость экстракта якона - согласно

Рисунок 1 - Схема проведения исследований

рекомендациям (В. Т. Сагг и др., 1999); антиоксидантную активность -на установке «Цвет Яуза-01-AA» (А. Я. Яшин и др., 2006); массовую долю флавоноидов - на спектрофотометре UVMini - 1240 «Shimadzu» (А. Ю. Саенко, 2004); мутность - по ГОСТ 3351 - 74; реологические свойства смесей для мороженого - на структурном ротационном вискозиметре «RHEOTEST-2» (Германия); показатель активности воды - согласно рекомендациям (Л. В. Антипова и др., 2006); крио-скопическую температуру смесей для мороженого - по методикам (Р. Т. Маршалл и др., 2005; С. S. Chen, 2007); размеры кристаллов льда и дисперсность воздушной фазы - методом микроскопирования (Л. В. Голубева и др., 2004); антибактериальную активность - по чувствительности микроорганизмов к антимикробным препаратам (М. С. Поляк и др., 2008). Технико-экономические показатели рассчитывали по методикам определения экономической эффективности в молочной промышленности. Статистическую обработку и оценку достоверности результатов исследований проводили методами регрессионного анализа с помощью программ Microsoft Office 2007 для Windows, «MathCAD, version 14.0».

Глава 3. Модификация состава и свойств творожной сыворотки с применением физико-химических и биохимических методов. Химический состав творожной сыворотки (таблица 1) в соответствии с теорией рационального питания обусловливает новый взгляд на этот вид сырья как источник физиологически ценных нутриентов.

Таблица 1 - Показатели функциональности творожной сыворотки

Физиологически функциональный пищевой ингредиент % удовлетворения суточной потребности при употреблении 100 см3

Белки 1,7

Лактоза 28,3

Кальций 12,0

Фосфор 8,0

Калий 11,2

Натрий 5,8

Цинк 4,2

Железо 0,3

В! (тиамин) 20,0

В2 (рибофлавин) 55,6

С (аскорбиновая кислота) 4,4

Для улучшения органолептических характеристик творожной сыворотки и повышения ее коллоидной стабильности, коэффициента эквивалентной сладости и хранимоспособности применены следую-

щие методы модификации химического состава и свойств: ультрафильтрация и экстрагирование физиологически ценных компонентов инулинсодержащего растительного сырья (якона) (рисунок 2) в фазу истинного раствора молока с последующей биоконверсией инулина в полученном экстракте в присутствии фермента экзо-инулиназы (N0-

уогут 960).

В результате статистической обработки экспери ментальных данных получены уравнения регрессии, адекватно описывающие процессы экстрагирования (1) и биоконверсии (2) под влиянием изученных факторов: температуры М,, Ы,, °С;

продолжительности процесса М2, N2, ч; гидромодуля М3 и количества инулиназы, N3, ед/г инулина; рН среды М4, Ы4, степени измельчения клубней якона с массовой долей сухих веществ 93 - 94 %, М5, мм. Все факторы совместимы и некоррелируемы между собой. Интервалы их изменения выбирали с учетом особенностей нутриентно-го состава и сохранения нативных свойств компонентов исходного сырья. Критерий оценки оптимизации экстрагирования - общее содержание сухих веществ в экстракте (Г/, %); биоконверсии - массовая доля фруктозы в экстракте после гидролиза инулина (У2, г/дм3).

У] = 13,06 + 2,79-М, - 0,29-М2 - 0,бЗМ3 + 0,71-М4 + 0,4 б-М3 -

- 0,44-МгМ3 +1,19-М,-М4 + 0,94'МгМ5-0,69-М2-М4 + 0,31-МуМ, + + 0,69-Мз -М4 + 0,31М4 -М5 + О,35 -М, -1,02-М{ - 0,40-М4 - 0,52М3 (1)

У2 = 29,09 + 1,29-Ы, + 1,44-Ы2 - 2,97-К4 - 0,87-Ы,-Мз - 0,47-

- 0,94-Ы2-Ы4 - 2,26-Я * + 4,62-Ы22 + 3,57;V/ - 3,45-И/ (2)

По результатам ридж-анализа установлены оптимальные условия модификации химического состава и свойств творожной сыворотки (таблица 2).

„ Сахароза

р-глюкоза г

6% '

Фруктоза 22%

Инулин 48%

\-ЖиР 4% 4% 1°/„ 4/0

Клетчатка

Белок Зола 4%

Рисунок 2 - Состав сухих веществ корневых клубней якона

Таблица 2 - Оптимальные условия получения экстракта якона

(патент РФ № 2345543,2383625)

Про- Количе- Степень

Тем- дол- Гвд- ство рн измель-

Наименование пера- жи- ро- инули- сре- чения

процесса тура, тель- мо- назы, ды, клубней

°С ность, дуль ед/г ед. якона,

ч инулина мм

Экстрагирование 60 1 1 :8 — 4,7 1,5

Биоконверсия инулина 40 3 - 0,17 4,7 -

Изучен химический состав (таблица 3), в том числе и углеводный (таблица 4), физико-химические и функционально-технологические свойства модифицированной творожной сыворотки.

Таблица 3 - Сравнительная характеристика химического состава и свойств ультрафильтрата творожной сыворотки и экстракта якона

Наименование показателя Единица измерения Значение

ультрафильтрат творожной сыворотки молочно-растительный экстракт якона

Массовая доля сухих веществ % 4,50 20,00

Массовая доля углеводов, 3,60 19,34

в т.ч.: моно- и дисахаридов % 3,60 10,93

инулина - 8,41

Массовая доля общего белка % 0,20 0,50

Массовая доля минеральных веществ:

кальций % 0,08 0,10

фосфор % 0,06 0,07

медь мг % 0,005 0,03

цинк мг% 0,025 0,12

марганец мг % 0,047 0,06

железо мг % 0,001 0,57

Массовая доля витаминов:

В2 (рибофлавин) мг % 0,14 0,28

С (аскорбиновая кислота) 4,10 21,04

Е (токоферол) 0,03 7,67

Массовая доля флавоноидов мг% - 67,00

Кислотность: титруемая активная оу ед. рН 62,00 4,75 98,00 4,60

Антиоксвдантная активность мг/дм'1 22 122

Мутность ЕМ/дм" 16,6 87,8

Углеводы Время удерживания, мин Площадь пика, мкВ-мин Высота пика, мкВ Массовая доля, %

Фруктоза 8,35 3,10 9,70 2,40

Глюкоза 10,34 1,30 2,70 1,12

Сахароза 16,85 0,70 1.50 0,42

Лактоза 24,00 3,70 4,10 3,40

После биоконверсии инулина

Фруктоза 8,53 6,50 30,70 5,80

Глюкоза 9,97 1,50 12,60 1,38

Сахароза 17,62 0,37 0,90 0,35

Лактоза 24,18 3,68 4,00 3,40

В результате биоконверсии инулина воспринимаемая сладость молочно-растительного экстракта якона, эквивалентная сахарозе в минимальной концентрации, увеличилась с 0,72 до 1,20 ед. SES. Следовательно, модифицированная творожная сыворотка может быть применена в производстве продуктов питания в качестве саха-розаменителя.

При экстрагировании происходит увеличение антиоксидант-ной активности модифицированной творожной сыворотки в 6 раз по сравнению с ультрафильтратом. Это обусловлено присутствием аскорбиновой кислоты, флавоноидов, метионина, тирозина, которые способны связывать свободные радикалы или оказывать влияние на процесс окисления липидов мембран живых клеток.

Антибактериальную активность молочно-растительного экстракта якона определяли по образованию зон торможения роста внесенных в питательную среду санитарно-показательных для молочной отрасли тест-культур вокруг лунок с исследуемым материалом. Установлено, что модифицированная творожная сыворотка проявляет антибактериальное действие, подавляя развитие бактерий группы кишечных палочек, но является неэффективным в отношении дрожжей. Диаметр задержки роста колоний Escherihia coli составил 10 мм.

С применением метода ВЭЖХ установлено, что наибольшее влияние на органолептические свойства клубней якона оказывают яблочная и лимонная кислоты. Их присутствие в молочно-растительном экстракте обусловливает изменение концентрации основных ароматобразующих веществ, благодаря чему маскируется специфичный запах депротеинизированной творожной сыворотки (рисунок 3).

Физико-химические и микробиологические процессы, происходящие при хранении модифицированной творожной сыворотки,

приводят к увеличению оптической гетерогенности пищевой системы и нестабильности коллоидов, их флокуляции с образованием осадка на 11 - 12 сутки хранения.

a) AF, Гц

б) AF, Гц

20,

20.

6

3

S = 6670 ± 120 усл. ед.

S = 4000 ± 80 усл. ед.

1 Диониловый эфир фталевой кислоты 5 Рибонуклеиновая кислота

4 Сульфосалициловая кислота

Рисунок 3 - «Визуальные образы» ароматов после 5 с сорбции: а) - творожной сыворотки; б) - молочно-растительного экстракта якона

Результаты мультисенсорного анализа многокомпонентной парогазовой смеси ароматобразующих компонентов экстракта якона соответствовали изменению органолептических, физико-химических и микробиологических показателей в процессе хранения (рисунок 4) и позволили установить пороговое значение площади «визуального образа» аромата, гарантирующее качество и безопасность модифицированной творожной сыворотки (S = 7050 ± 50 усл. ед.), и прогнозировать срок ее годности: 10 суток при температуре (6 ± 2) °С.

Разработана технологическая схема получения молочно-растительного экстракта якона. Модифицированная творожная сыворотка может быть применена в производстве пищевых продуктов в качестве вкусоароматической добавки-сахарозаменителя (в соответствии с ГОСТ Р 52499 и §6 (2) - 7 регламента ЕС № 1333/2008), содержащей физиологически функциональные ингредиенты (ГОСТ Р 52349).

Глава 4. Реализация свойств молочно-растительного экстракта якона в технологии напитка функциональной направленности. Модифицированную творожную сыворотку предложено применять в качестве основного рецептурного ингредиента в технологии безалкогольных газированных напитков.

2 Дифенилкарбазид

3 Полистирол

6 Трисоксиметиламинометан

7 р-нафтол

С применением симплекс-метода математического планирования оптимизирована рецептура (патент РФ № 2367215), предусматривающая использование пищевых компонентов, характеризующихся фармакологическим действием. Верхний и нижний уровень варьирования орга-нолептических и физико-химических свойств напитка соответствовал требованиям ГОСТ 28188, критерий оптимизации - максимальная пищевая ценность продукта (таблица 5).

Антиокси-дантная активность основе молочно-

растительного экстракта якона в 3 раза выше (78 мг/дм3), чем у продуктов, полученных по традиционной технологии, что можно объяснить наличием в его составе метионина, тирозина, аскорбиновой кислоты и флавоноидов.

При разработке ресурсосберегающей технологии функционального безалкогольного газированного напитка за базовую принята традиционная схема производства газированных напитков купажированием. Ее модификация заключается во введении дополнительной операции получения молочно-растительного экстракта якона с полным сохранением последовательности и режимов традиционной технологии. Преимущества нового технологического решения - полная замена в напитке сахарозы на углеводный комплекс экстракта якона, а

А - активная кислотность; -у—- титруемая кислотность; -В- - КМАФАнМ; -о— - площадь «визуального образа»

Рисунок 4 - Изменение показателей качества экстракта якона в процессе хранения

безалкогольного газированного напитка на

также искусственных красителей и ароматизаторов; частичная замена воды; снижение на 80 % расхода лимонной кислоты за счет высокой кислотности модифицированной творожной сыворотки; обогащение напитка физиологически функциональными ингредиентами.

Стойкость напитка контролировали, изучая изменение мутности готового продукта в процессе хранения (рисунок 5). Увеличение в нем оптической гетерогенности обусловлено образованием в растворе осадка и взвеси в результате микробиологических и физико-химических изменений.

Исследование показателей готового продукта в процессе хранения позволили установить пороговое значение площади «визуального образа» аромата, гарантирующее качество и безопасность безалкогольного газированного напитка (8 = 6650 ± 50 усл. ед.), и срок его годности (14 суток при температуре (6 ± 2) °С).

Глава 5. Применение модифицированной творожной сыворотки в технологии функционального мороженого. Для разработки рецептурно-компонентного решения было представлено 5 модельных композиций, в которых варьировали массовые доли молочно-растительного экстракта якона (69,4 - 79,4 %) и яблочного пюре (20 -30 %). Обоснование дозировки предложенных рецептурных ингредиентов проводили с учетом органолептических и некоторых физико-химических показателей (взбитость, криоскопическая температура, сопротивляемость таянию, массовая доля сухих веществ, титруемая кислотность, предельное напряжение сдвига, эффективная вязкость). В качестве контрольного образца выбрано традиционное плодово-ягодное мороженое на основе воды, сахара-песка и фруктового пюре.

ЕМ/дм3 160

0 3 6 9 12 15 Продолжительность хранения, сут

■ - мутность; —в— - КМАФАнМ Рисунок 5 - Динамика изменения показателей качества безалкогольного газированного напитка при хранении

С повышением в смеси мороженого массовой доли экстракта якона до 75,0 % в процессе приложения внешней нагрузки наблюдалось увеличение предела прочности на разрыв внутриструктур-ных связей и отсутствие падения внутреннего напряжения сдвига после достижения «пика прочности» системы (рисунок 6). Это может быть обусловлено присутствием инулина, который способен увеличивать количество и скорость формирования структурных контактов и снижать время индукционного периода структурообразо-вания. При повышении в смеси массовой доли молочно-растительного экстракта свыше 75,0 % наблюдалось существенное упрочнение структуры.

Для увеличения взбитости мороженого и стабилизации его дисперсной системы предложено применять стабилизатор Ра^аагс! 5913. В результате проявления синергетического эффекта его компонентами возможно замедление броуновского движения частиц дисперсной фазы при гидратации гидроколлоидов и образовании ими полимерной сетки геля. Этим может быть обусловлено увеличение значения предельного напряжения сдвига смеси в 1,5 раза по сравнению с традиционными стабилизаторами (крахмалом и пектином) и формирование в мороженом мелких кристаллов льда, средний диаметр которых в 1,7 раза меньше, чем в контрольном образце (рисунок 7). Кроме того, полисахарид инулин при высоких концентрациях в водных растворах проявляет желирующую способность, препятствуя миграции воды к поверхности кристаллов льда.

Из нутриентов, присутствующих в смеси для низкокалорийного мороженого, на температуру замерзания оказывают влияние

Продолжительность действия нагрузки, с —контрольный образец • массовая доля экстракта якона в смеси 74,4 % -Ж"» массовая доля экстракта якона в смеси 79,4 % .....О......массовая доля экстракта якона в смеси 69,4 %

Рисунок 6 - Зависимость напряжения сдвига смесей от продолжительности действия нагрузки при градиенте скорости сдвига 48,6 с"1 Ц = (4 ± 2) °С)

фруктоза, лактоза, глюкоза, минеральные соли, которые повышают криоскопическую температуру до 1,61 °С (рисунок 8).

В технологически значимом температурном интервале в опытном образце вымерзает меньше влаги, чем в контрольном. Следовательно, опытный образец характеризуется большей сопротивляемостью таянию и устойчивостью к тепловому удару в условиях розничной торговли.

Доля выыороженшй воды в смеси, % 10 20 30 40 50 60 70 80 90

0

и

о

25

= 22,2 мкм

30 мкм

40

: 38,4 мкм

50 мкм

а) опытный образец; б) контрольный образец; Распределение кристаллов льда мороженого по размерам

Рисунок 7 -

Тепловой удар

^¿яние и повторное замораживание вода

за счет повышения

и понижения

температуры)

Опытный образец и Контрольный образец

Рисунок 8 - Кривые замораживания исследуемых смесей

Разработана рецептура низкокалорийного плодово-ягодного мороженого (патент РФ № 2396836), установлен его химический состав и рассчитана пищевая ценность (таблица 5).

Таблица 5 - Пищевая ценность продуктов на основе экстракта якона

% удовлетворения суточной потребности

при употреблении 100 г

Наименование компонента безалкогольный низкокалорийное

газированный плодово-ягодное

напиток мороженое

Усвояемые углеводы, 4,1 10,4

в т.ч.: фруктоза 6,3 18,9*

лактоза 7,2 13,9*

Инулин 26,5* 52,5*

Белки 0,2 0,6

Макроэлементы:

фосфор 3,8 3,3

кальций 6,0 9,0

Микроэлементы:

цинк 0,6 1,3

медь 2,0 2,0

железо 3,2 17,0*

марганец 2,5 4,0

Витамины:

Е (токоферол) 26,4* 4,7

В2 (рибофлавин) 13,1* 7,8

С (аскорбиновая кислота) 1,7 5,5

Флавоноиды 10,9* 19,9*

Энергетическая ценность, ккал/100 г 17,2 43,6

* - физиологически функциональный ингредиент для данного продукта

Для производства низкокалорийного плодово-ягодного мороженого выбрана традиционная схема производства, которую модифицировали с учетом особенностей сырья (патент РФ № 2381692). Основные преимущества нового технологического решения - полная замена в мороженом рафинированного углевода сахарозы и воды молочно-растительным экстрактом якона, что позволило повысить пищевую ценность готового продукта, придать ему функциональные свойства и снизить калорийность.

Изменения микробиологических и физико-химических показателей готового продукта в процессе хранения позволили установить пороговое значение площади «визуального образа» аромата (Э = 4850 ± 50 усл. ед.), гарантирующее качество и безопасность плодово-ягодного мороженого, и срок его годности (3 месяца при температуре (-18 ± 2) °С).

ВЫВОДЫ

1. Показано, что применение молекулярно-ситовой фильтрации, экстрагирования и биоконверсии для модификации химическо-

го состава и свойств творожной сыворотки позволяет улучшить ее органолептические характеристики, повысить коллоидную стабильность, коэффициент эквивалентной сладости и хранимоспособность.

2. С применением методов математического моделирования установлено, что оптимальными условиями модификации химического состава и свойств творожной сыворотки являются: продолжительность экстрагирования - 60 мин при температуре 60 °С, гидромодуль - 1 : 8, рН экстрагента - 4,7 ед., степень измельчения клубней якона — 1,5 мм; продолжительность биоконверсии инулина в экстракте - 3 ч при температуре 40 °С, рН среды - 4,7 ед., количество препарата инулиназы -0,17 ед/г инулина.

3. На основании анализа углеводного (массовая доля фруктозы - 5,80 %; глюкозы - 1,38 %; сахарозы - 0,35 %; лактозы - 3,40 %; инулина - 8,41 %), аминокислотного, витаминно-минерального состава, свойств, высокой пищевой ценности и срока годности модифицированной творожной сыворотки (10 суток при температуре (4 ± 2) °С) обосновано ее применение в производстве молокосодер-жащих продуктов в качестве вкусоароматической добавки-сахарозаменителя, содержащей физиологически функциональные ингредиенты.

4. Разработаны рецептуры и технологии низкокалорийного безалкогольного газированного напитка и плодово-ягодного мороженого на основе молочно-растительного экстракта якона, предусматривающие полную замену в них сахарозы, обогащение физиологически функциональными ингредиентами и рациональное использование сырьевых ресурсов.

5. Экспериментально установлен химический состав, высокая пищевая ценность, показатели, гарантирующие качество и безопасность, сроки годности новых продуктов (14 суток при температуре (4 ± 2) °С для напитка и 3 месяца при температуре (-18 ± 2) °С для плодово-ягодного мороженого), рассчитаны показатели функциональности.

6. Разработаны проекты технической документации («Напиток безалкогольный газированный» ТУ 9226-111-02068108-2008 и «Плодово-ягодное мороженое» ТУ 9226-035-02068108-2010). Предложенные технологии апробированы и внедрены на предприятиях отрасли: ООО «Лидер-Аква», г. Санкт-Петербург; ООО «Аква-Плюс», г. Лив-ны Орловской обл.; ОАО «Липецкий хладокомбинат», г. Липецк. Ожидаемый экономический эффект от реализации новых продуктов составит: 3,92 тыс. руб. с 1 дал для безалкогольного газированного напитка и 13,07 тыс. руб. с 1 т для плодово-ягодного мороженого.

Список работ, опубликованных по теме диссертации:

Публикации в изданиях, рекомендованных ВАК РФ

1. Мельникова, Е.И. Нейроцевтические напитки на основе модифицированной формы творожной сыворотки [Текст] / Е.И. Мельникова, Е.В. Богданова // Молочная промышленность. - 2008. - № 12. -С. 68.

2. Мельникова, Е.И. Подсластитель из якона для низкокалорийного мороженого [Текст] / Е.И. Мельникова, Е.В. Богданова, М.М. Кор-неева // Молочная промышленность. - 2009. - № 7. - С. 68 - 69.

3. Определение природных антиоксидантов в модифицированных формах творожной сыворотки [Текст] / Е.И. Мельникова, С.И. Нифталиев, Е.В. Богданова и др. // Хранение и переработка сельскохозяйственного сырья. - 2009. - № 7. - С. 22-23.

4. Система пьезосенсоров для прогнозирования сроков хранения пищевых продуктов [Текст] / Я.И. Коренман, Е.И. Мельникова, Е.В. Богданова и др. // Журнал прикладной химии. - 2009. - Т. 82, №8.-С. 1282-1285.

5. Новые модифицированные формы творожной сыворотки в технологии напитков [Текст] / Е.И. Мельникова, Е.В. Богданова, С.И. Нифталиев и др. // Известия ВУЗов. Пищевая технология. -2009.-№4.-С. 38-40.

6. Нифталиев, С.И. Оценка качества безалкогольных напитков на основе модифицированной формы творожной сыворотки методом пьезокварцевого микровзвешивания [Текст] / С.И. Нифталиев, Е.И. Мельникова, Е.В. Богданова // Пиво и напитки. - 2009. -№6.-С. 37-39.

7. Мельникова, Е.И. Исследование реологических характеристик смесей для низкокалорийного плодово-ягодного мороженого [Текст] / Е.И. Мельникова, A.A. Смирных, Е.В. Богданова // Хранение и переработка сельскохозяйственного сырья. - 2011. - № 1. -С. 56-57.

Статьи и материалы конференций

1. Мельникова, Е.И. Новая вкусоформирующая добавка-подсластитель для молокосодержащих продуктов [Текст] / Е.И. Мельникова, Е.В. Богданова, O.A. Мурадова// Сб. науч. труд. «Проблемы и перспективы современной науки». - Томск. - 2008. - С. 86 - 87.

2. Мельникова, Е.И. Якон - перспективный подсластитель натурального происхождения [Текст] / Е.И. Мельникова, Е.В. Богда-

нова, Е.О. Колесникова // Воронежский агровестник. - 2009. - № 7. -С. 46-47.

3. Мельникова, Е.И. Анализ органолептических свойств низкокалорийного плодово-ягодного мороженого с применением метода пьезо-кварцевого микровзвешивания [Текст] / Е.И. Мельникова, Е.В. Богданова, O.A. Чепрасова // Молочная река. - 2010. - № 2 (38). - С. 38.

4. Оптимизация условий гидролиза инулина в мол очно-растительном экстракте якона Polymnia Sonchifolia Роерр. & Endl [Текст] / E.B. Богданова, Я.И. Коренман, Е.И. Мельникова и др. // Материалы 74 научной конференции «Научные достижения молодежи - решению проблем питания человечества в XXI веке» — Киев, 2008.-Ч. 1.-С. 121-122.

5. Анализ углеводного состава инулинсодержащего экстракта якона [Текст] / Е.И. Мельникова, Я.И. Коренман, Е.В. Богданова и др. // Рефераты докладов II Международного форума «Аналитика и аналитики» - Воронеж, 2008. - Т. 2. - С. 609.

6. Вкусоформирующая добавка-подсластитель на основе творожной сыворотки [Текст] / Я.И. Коренман, Е.И. Мельникова, Е.В. Богданова и др. И Материалы Международной научно-технической конференции «Инновационные технологии переработки сельскохозяйственного сырья в обеспечении качества жизни: наука, образование и производство» - Воронеж, 2008. - С. 209 - 210.

7. Молочно-растительный экстракт якона в технологии мороженого функционального назначения [Текст] / Е.В. Богданова, Е.И. Мельникова, Я.И. Коренман и др. // Сборник тезисов докладов X Международной конференции молодых ученых «Пищевые технологии и биотехнологии» - Казань: Отечество, 2009. - С. 384.

8. Применение углеводного комплекса якона (Polymnia Sonchifolia Роерр. & Endl.) в производстве подсластителей [Текст] / Е.И. Мельникова, Е.В. Богданова, Е.С. Рудниченко и др. // Материалы VIII Международного симпозиума «Новые нетрадиционные растения и перспективы их использования» - Москва, 2009. - Т. III. -С. 379-382.

9. Мельникова, Е.И. Разработка рецептурно-компонентного решения производства низкокалорийного мороженого [Текст] / Е.И. Мельникова, Е.В. Богданова, O.A. Мурадова // Материалы III Международной научно-технической конференции «Инновационные технологии и оборудование для пищевой промышленности (приоритеты развития)» - Воронеж, 2009. - Т. I. - С. 107 - 109.

10. Мельникова, Е.И. Новый экстрагент для извлечения физиологически ценных компонентов якона [Текст] / Е.И. Мельникова,

E.B. Богданова // Материалы Международной научно-практической конференции «Пищевая промышленность: состояние, проблемы, перспективы» - Оренбург: ИПК ГОУ, 2009. - С. 352 - 354.

11. Исследование качественных характеристик мороженого с регулируемым углеводным составом [Текст] / Е.В. Богданова, O.A. Чепрасова, Е.И. Мельникова и др. // Сборник тезисов докладов XI Международной конференции молодых ученых «Пищевые технологии и биотехнологии» -Казань: Отечество, 2010. -Ч. II. - С. 200.

12. Богданова, Е.В. Исследование потребительских характеристик низкокалорийного мороженого [Текст] / Е.В. Богданова, O.A. Чепрасова, O.A. Попикова // Материалы IV Международной научной конференции студентов, аспирантов, и молодых ученых «Научный потенциал студенчества в XXI веке» - Ставрополь: Сев-КавГТУ, 2010. - Т. I. - С. 421 - 424.

13. Мельникова, Е.И. Исследование эквивалентной сладости новой вкусоформирующей добавки-подсластителя [Текст] / Е.И. Мельникова, Е.В. Богданова // Сборник материалов III Всероссийской научно-практической конференции с международным участием «Современное состояние и перспективы развития пищевой промышленности и общественного питания» - Челябинск: ЮУрГУ, 2010. - Т. III. - С. 139 - 141.

14. Мельникова, Е.И. Исследование антимикробной активности модифицированной формы творожной сыворотки [Текст] / Е.И. Мельникова, Е.В. Богданова // Сборник материалов Международной научно-практической конференции «Инновационные технологии и оборудование в молочной промышленности» - Воронеж, 2010. - С. 159 -160.

15. Мельникова, Е.И. Исследование показателей качества модифицированной формы творожной сыворотки [Текст] / Е.И. Мельникова, Е.В. Богданова И Материалы II Международной научно-технической конференции «Новое в технике и технологии пищевых производств» - Воронеж, 2010. - С. 81 - 83.

16. Мельникова, Е.И. Анализ аминокислотного состава низкокалорийного плодово-ягодного мороженого [Текст] / Е.И. Мельникова, Е.В. Богданова, O.A. Чепрасова // Материалы II Всероссийской научной конференции с международным участием «Научное творчество XXI века» - Красноярск, 2010. - № 4. - Ч. 15. - С. 52 - 53.

17. Исследование углеводного состава новой комплексной вкусоароматической добавки-сахарозаменителя [Текст] / Е.И. Мельникова, Е.В. Богданова, Н.И. Новомлинская и др. // Материалы I Международной научно-практической конференции «Современная наука: теория и практика» - Ставрополь: СевКавГТУ, 2010. - С. 457 -460.

Патенты РФ

1. Пат. 2345543 Российская Федерация, МПК7 А 23 С 23/00. Способ получения молочно-растительного экстракта из клубней якона [Текст] / Мельникова Е.И., Коренман Я.И., Нифталиев С.И., Рудничен-ко Е.С., Корнеева М.М., Колесникова Е.О., Богданова Е.В., заявитель и, патентообладатель ГОУ ВПО «Воронежская государственная технологическая академия». - № 2007134140/13; заявл. 12.09.2007; опубл. 10.02.2009, Бюл. № 4. - Ч. II. - С. 519.

2. Пат. 2367215 Российская Федерация, МПК7 А 23 L 2/00. Композиция ингредиентов для безалкогольного газированного напитка «Лесовичок» [Текст] / Мельникова Е.И., Нифталиев С.И., Руд-ниченко Е.С., Селиванова A.A., Богданова Е.В., заявитель и патентообладатель ГОУ ВПО «Воронежская государственная технологическая академия». - № 2008119146/13; заявл. 14.05.2008; опубл. 20.10.2009, Бюл. № 26. -Ч. II. - С. 345.

3. Пат. 2381692 Российская Федерация, МПК7 А 23 G 9/04. Способ производства функционального плодово-ягодного мороженого [Текс-] / Мельникова Е.И., Богданова Е.В., Мурадова O.A., заявитель и патентообладатель ГОУ ВПО «Воронежская государственная технологическая академия». - № 2008152647/13; заявл. ,29.12.2008; опубл. 20.02.2010, Бюл. № 5. - Ч. II. - С. 431 - 432.

4. Пат. 2383625 Российская Федерация, МПК7 С 13 К 11/00. Способ ферментативного гидролиза инулина в молочно-растительном экстракте якона [Текст] / Мельникова Е.И., Рудни-ченко Е.С., Богданова Е.В., Коренман Я.И., Нифталиев С.И., Корнеева М.М., заявитель и патентообладатель ГОУ ВПО «Воронежская государственная технологическая академия». - № 2008142944/13; заявл. 29.10.2008; опубл. 10.03.2010, Бюл. № 7. - Ч. III. - С. 839.

5. Пат. 2396836 Российская Федерация, МПК7 А 23 G 9/04. Композиция ингредиентов для функционального плодово-ягодного мороженого [Текст] / Мельникова Е.И., Богданова Е.В., Мурадова O.A., Колесникова Е.О., заявитель и патентообладатель ГОУ ВПО «Воронежская государственная технологическая академия». - № 2008152533/13; заявл. 29.12.2008; опубл. 20.08.2010, Бюл. №23.-4. II.-С. 578.

Подписано в печать 20.04. 2011. Формат 60 х 84 1/16 Усл. печ. л. 1,0. Тираж 100 экз. Заказ 99

ГОУВПО «Воронежская государственная технологическая академия» (ГОУВПО «ВГТА») Отдел полиграфии ГОУВПО «ВГТА» Адрес академии и отдела полиграфии: 394036, Воронеж, пр. Революции, 19

Введение

Нормативные ссылки

Глава 1 Аналитический обзор литературы

1.1 Современное состояние и структура переработки молочной сыворотки

1.2 Молочная сыворотка - источник функциональных нутриентов в производстве продуктов питания

1.3 Перспективные технологические методы модификации химического состава и свойств молочной сыворотки

1.4 Физико-химические методы модификации химического состава и свойств молочной сыворотки с применением растительного сырья 271.5 Растительное сырье для получения вкусоформирующих пищевых композиций 30 Заключение

Глава 2 Объекты, материалы и методы исследований

2.1 Организация исследований

2.2 Методы и методики экспериментальных исследований

2.3 Материально-техническая база эксперимента

2.3.1 Ультрафильтрационная установка

2.3.2 Спектрофотометр ЦУМип

2.3.3 Анализатор антиоксидантной активности «ЦветЯуза-01-АА»

2.3.4 Мультисенсорная установка

2.4 Математическая обработка результатов исследований

Глава 3 Модификация состава и свойств творожной сыворотки с применением физико-химических и биохимических методов

3.1 Получение нового экстрагента растительного сырья с применением молекулярно-ситовой фильтрации

3.2 Модификация химического состава и свойств творожной сыворотки методом экстрагирования

3.3 Анализ углеводного состава и коэффициента эквивалентной сладости молочно-растительного экстракта якона

3.4 Оптимизация условий биоконверсии инулина в экстракте якона

3.5 Изучение химического состава и свойств модифицированной творожной сыворотки

3.6 Хранимоспособность и показатели качества молочно-растительного экстракта якона

3.7 Технология получения модифицированной творожной сыворотки

Глава 4 Реализация свойств молочно-растительного экстракта якона в технологии напитка функциональной направленности

4.1 Обоснование выбора ассортиментной группы напитков

4.2 Разработка рецептурно-компонентного решения безалкогольного напитка на основе молочно-растительного экстракта якона

4.3 Исследование химического состава, оценка качества и хранимоспособности готового продукта

4.4 Технология безалкогольного газированного напитка на основе модифицированной творожной сыворотки с рекомендациями по использованию системы управления качеством НАССР

Глава 5 Применение модифицированной творожной сыворотки в технологии функционального мороженого

5.1 Обоснование выбора ассортиментной группы мороженого

5.2 Разработка рецептурно-компонентного решения низкокалорийного плодово-ягодного мороженого

5.3 Изучение химического состава, срока хранения и оценка качества готового продукта

5.4 Технология низкокалорийного мороженого на основе модифицированной творожной сыворотки с рекомендациями по использованию системы управления качеством НАССР

Выводы

Стратегия национальной безопасности Российской Федерации до 2020 г. предусматривает обеспечение населения качественной сельскохозяйственной продукцией, в том числе функциональной направленности, выпускаемой на принципах ресурсосбережения и экологичности.

Современные тенденции совершенствования структуры питания ориентированы на разработку продуктов из сырья сложного состава с направленным его изменением, достаточных по пищевой и биологической ценности и соответствующих потребностям различных групп населения.

В связи с дефицитом пищевых ресурсов особое значение приобретает максимальное использование ценных побочных продуктов переработки сырья. К одному из них относится маловостребованный ресурс молочной отрасли — творожная сыворотка (лактозосодержащее сырье), ежегодные объемы производства которой в РФ в настоящее время превышают 2,6 млн. т.

Нестабильность химического состава, специфические органолептиче-ские характеристики, невысокая массовая доля сухих веществ, низкая храни-моспособность сдерживают ее применение на пищевые цели.

Переработке творожной сыворотки и получению продуктов на ее основе посвящены работы известных ученых: А. Г. Храмцова, И. А. Евдокимова, П. Г. Нестеренко, 3. С. Зобковой, Н. И. Дунченко, К. К. Полянского, Е. И. Мельниковой, Э. Ф. Кравченко, С. А. Рябцевой, Н. А. Тихомировой, Е. Renner, J. Chem, Sato Kazuyoshi и др.

Однако проблема рационального использования ценных компонентов молока, содержащихся в сыворотке, и разработки продуктов на ее основе остается актуальной.

Учитывая тенденции роста объемов производства функциональных продуктов питания, целесообразно сочетание полезных свойств растений с известными ценными свойствами творожной сыворотки. Модификация химического состава и свойств сыворотки с последующим применением в технологии функциональных продуктов питания может быть осуществлена методом экстрагирования полезных веществ растительного сырья, например, инулинсодержащего, рекомендованного к потреблению при развитии сахарного диабета. Реализация данного направления открывает дополнительные возможности в решении проблемы комплексной, экономически целесообразной и экологически безопасной переработки вторичного молочного сырья, обеспечивающей замкнутый цикл производства.

Исследования по теме диссертационной работы выполнялись в соответствии с тематикой НИР кафедры технологии молока и молочных продуктов «Развитие физико-химических и биотехнологических основ производства молочных продуктов различного функционального назначения» (№ г. р. 01.2.00605297, 2006 - 2010 гг.).

Цель работы — оптимизация условий модификации химического состава и свойств творожной сыворотки с использованием якона для применения ее в технологии функциональных молокосодержащих продуктов.

Для достижения поставленной цели определены следующие задачи: обосновать способы модификации химического состава и свойств творожной сыворотки с применением якона для повышения ее коллоидной стабильности, коэффициента эквивалентной сладости и хранимоспособности; оптимизировать условия получения новой модифицированной творожной сыворотки (молочно-растительного экстракта якона) с применением методов экстрагирования и биоконверсии;

- установить углеводный, аминокислотный, витаминно-минеральный состав, функционально-технологические свойства и срок годности молочно-растительного экстракта якона с применением традиционных и сенсоромет-рических методов;

- оптимизировать рецептуры, разработать технологии функциональных продуктов на основе молочно-растительного экстракта якона;

- изучить химический состав, показатели, гарантирующие качество и безопасность новых продуктов, установить сроки их годности; разработать проекты технической документации на производство новых видов продуктов, рассчитать экономическую эффективность, провести промышленную апробацию и внедрение продуктов на предприятиях отрасли.

Нормативные ссылки

В настоящей работе используются ссылки на следующие стандарты:

ГОСТ 15161 - 69. Трава зверобоя. Технические условия.

ГОСТ 4974 - 72. Вода питьевая. Методы определения содержания марганца.

ГОСТ 3626 — 73. Молоко и молочные продукты. Методы определения влаги и сухого вещества.

ГОСТ 3351 — 74. Вода питьевая. Методы определения вкуса, запаха, цветности и мутности.

ГОСТ 3628 — 78. Молочные продукты. Методы определения сахара.

ГОСТ 8756.1 — 79. Продукты пищевые консервированные. Методы определения органолептических показателей, массы нетто или объема массовой доли составных частей.

ГОСТ 908 - 79 Кислота лимонная пищевая. Технические условия.

ГОСТ 3625 - 84. Молоко и молочные продукты. Методы определения плотности.

ГОСТ 9225 - 84. Молоко и молочные продукты. Методы микробиологического анализа.

ГОСТ 26781 - 85. Молоко. Метод измерения рН.

ГОСТ 8050 - 85. Двуокись углерода газообразная и жидкая. Технические условия.

ГОСТ 6687.4 - 86. Напитки безалкогольные, квасы и сиропы. Методы определения кислотности.

ГОСТ 26928 - 86. Продукты пищевые. Метод определения железа.

ГОСТ 26931 - 86. Сырье и продукты пищевые. Методы определения меди.

ГОСТ 26934 - 86. Сырье и продукты пищевые. Методы определения цинка.

ГОСТ 10444.12 - 88. Продукты пищевые. Метод определения дрожжей и плесневых грибов.

ГОСТ 24556 - 89. Продукты переработки плодов и овощей. Методы определения витамина С.

ГОСТ 28188 — 89. Напитки безалкогольные. Общие технические условия.

ГОСТ 28283 - 89. Молоко коровье. Метод органолептической оценки запаха и вкуса.

ГОСТ 25179 - 90. Молоко. Методы определения белка.

ГОСТ 28561 — 90. Продукты переработки плодов и овощей. Методы определения сухих веществ или влаги.

ГОСТ 3624 - 92. Молоко и молочные продукты. Титриметрические методы определения кислотности.

ГОСТ 26570 - 95. Корма, комбикорма, комбикормовое сырье. Методы определения кальция.

ГОСТ Р 50928 - 96. Премиксы. Методы определения витаминов А, Б, Е.

ГОСТ Р 50929 - 96. Премиксы. Методы определения витаминов группы В.

ГОСТ 26657 - 97. Корма, комбикорма, комбикормовое сырье. Метод определения содержания фосфора.

ГОСТ 30518 - 97. Продукты пищевые. Методы выявления и определения количества бактерий группы кишечных палочек (колиформных бактерий).

ГОСТ 30627.2 - 98. Продукты молочные для детского питания. Методы измерений массовой доли витамина С (аскорбиновой кислоты).

ГОСТ Р 51153 - 98. Напитки безалкогольные газированные и напитки из хлебного сырья. Метод определения двуокиси углерода.

ГОСТ Р 51240 — 98. Соки фруктовые и овощные. Метод определения Б-глюкозы и Б-фруктозы.

ГОСТ Р 51259 — 99. Молоко и молочные продукты. Метод определения лактозы и галактозы.

ГОСТ Р 51428 - 99. Соки фруктовые. Метод определения содержания винной кислоты с помощью высокоэффективной жидкостной хроматографии.

СанПиН 2.1.4.1074 — 01. Питьевая вода. Гигиенические требования к качеству воды централизованных систем питьевого водоснабжения. Контроль качества.

СанПиН 2.3.2.1078 - 01. Гигиенические требования к безопасности и пищевой ценности пищевых продуктов.

ГОСТ Р 51938 — 2002. Соки фруктовые и овощные. Метод определения сахарозы.

ГОСТ Р 52175 - 2003. Мороженое молочное, сливочное и пломбир. Технические условия.

Методические указания. МУК 4.2.1847 — 04. Санитарно-эпидимио-логическая оценка обоснования сроков годности пищевых продуктов. — М.: Федеральный центр Госсанэпиднадзора Минздрава России. — 2004. — 31 с.

ГОСТ Р 52349 - 2005. Продукты пищевые функциональные.

ГОСТ Р 52481 - 2005. Красители пищевые. Термины и определения.

ГОСТ Р 52499 - 2005. Добавки пищевые.

МВИ № 04 - 2006. Массовая доля лактозы в молоке и молочных продуктах.

ГОСТ Р 52841 - 2007. Продукция винодельческая. Определение органических кислот методом капиллярного электрофореза.

ФЗ № 88 - 2008. Федеральный закон Российской Федерации «Технический регламент на молоко и молочную продукцию».

Регламент ЕС № 1333/2008. О пищевых добавках.

ГОСТ Р 53008 - 2008. Полуфабрикаты из мяса и пищевых субпродукг тов птицы. Общие технические условия.

Методические рекомендации. МР 2.3.1.2432 - 08. Нормы физиологических потребностей в энергии и пищевых веществах для различных групп населения РФ. - 2008. - 41 с.

МВИ № 24 - 2008. Методика выполнения измерений массовой концентрации органических кислот в напитках методом высокоэффективной жидкостной хроматографии.

МВИ № 46 - 2008. Методика выполнения измерений массовой концентрации углеводов в напитках методом высокоэффективной жидкостной хроматографии.

ГОСТ Р 53438 - 2009. Сыворотка молочная. Технические условия.

выводы

1. Показано, что применение молекулярно-ситовой фильтрации, экстрагирования и биоконверсии для модификации химического состава и свойств творожной сыворотки позволяет улучшить ее органолептические характеристики, повысить коллоидную стабильность, коэффициент эквивалентной сладости и хранимоспособность.

2. С применением методов математического моделирования установлено, что оптимальными условиями модификации химического состава и свойств творожной сыворотки являются: продолжительность экстрагирования - 60 мин при температуре 60 °С, гидромодуль -1:8, рН экстрагента -4,7 ед., степень измельчения клубней якона - 1,5 мм; продолжительность биоконверсии инулина в экстракте - 3 ч при температуре 40 °С, рН среды -4,7 ед., количество препарата инулиназы - 0,17 ед/г инулина.

3. На основании анализа углеводного (массовая доля фруктозы — 5,80 %; глюкозы - 1,38 %; сахарозы - 0,35 %; лактозы - 3,40 %; инулина - 8,41 %), аминокислотного, витаминно-минерального состава, свойств, высокой пищевой ценности и срока годности модифицированной творожной сыворотки (10 суток при температуре (4 ± 2) °С) обосновано ее применение в производстве молоко содержащих продуктов в качестве вкусоароматической добавки> сахарозаменителя, содержащей физиологически функциональные ингредиенты.

4. Разработаны рецептуры и технологии низкокалорийного безалкогольного газированного напитка и плодово-ягодного мороженого на основе молочно-растительного экстракта якона, предусматривающие полную замену в них сахарозы, обогащение физиологически функциональными ингредиентами и рациональное использование сырьевых ресурсов.

5. Экспериментально установлен химический состав, высокая пищевая ценность, показатели, гарантирующие качество и безопасность, сроки годности новых продуктов (14 суток при температуре (4 ± 2) °С для напитка и

3 месяца при температуре (-18 ± 2) °С для плодово-ягодного мороженого), рассчитаны показатели функциональности.

6. Разработаны проекты технической документации («Напиток безалкогольный газированный» ТУ 9226-111-02068108-2008 и «Плодово-ягодное мороженое» ТУ 9226-035-02068108-2010). Предложенные технологии апробированы и внедрены на предприятиях отрасли: ООО «Лидер-Аква», г. Санкт-Петербург; ООО «Аква-Плюс», г. Ливны Орловской обл.; ОАО «Липецкий хладокомбинат», г. Липецк. Ожидаемый экономический эффект от реализации новых продуктов составит: 3,92 тыс. руб. с 1 дал для безалкогольного газированного напитка и 13,07 тыс. руб. с 1 т для плодово-ягодного мороженого.

Заключение

Важным животным сырьевым источником, невостребованным отраслью, является молочная сыворотка. Перспективное направление развития отечественной отраслевой науки — разработка принципиально новых, оригинальных технологий рациональной переработки молочного сырья.

Анализ литературных источников позволил определить прогрессивный способ переработки молочной сыворотки, который связан с направленным изменением ее химического состава и свойств с целью получения новой пищевой вкусоформирующей композиции. Модифицированные формы сыворотки характеризуются четкой гомогенностью компонентов, повышенной хранимоспособностью и могут быть применены в качестве рецептурных ингредиентов молочных продуктов, заменяющих рафинированный углевод сахарозу.

Информационно-патентный поиск и анализ литературных данных подтвердил актуальность работы и позволил сформулировать основную' цель -оптимизация условий модификации химического состава и свойств творожной сыворотки с использованием якона для применения ее в технологии функциональных молокосодержащих продуктов.

Для достижения поставленной цели определены следующие задачи:

- обосновать способы модификации химического состава и свойств творожной сыворотки с применением якона для повышения ее коллоидной стабильности, коэффициента эквивалентной сладости и хранимоспособно-сти;

- оптимизировать условия получения модифицированной творожной сыворотки (молочно-растительного экстракта якона) с применением методов экстрагирования и биоконверсии;

- установить углеводный, аминокислотный, витаминно-минеральный состав, функционально-технологические свойства и срок годности молочнорастительного экстракта якона с применением традиционных и сенсоромет-рических методов;

- оптимизировать рецептуры, разработать технологии функциональных продуктов на основе молочно-растительного экстракта якона;

- изучить химический состав, показатели, гарантирующие качество и безопасность новых продуктов, установить сроки их годности;

- разработать проекты технической документации на производство новых видов продуктов, рассчитать экономическую эффективность, провести промышленную апробацию и внедрение продуктов на предприятиях отрасли.

2 Объекты, материалы и методы исследований

2.1 Организация исследований

Исследования проводились в научно-исследовательских лабораториях кафедр технологии молока и молочных продуктов; неорганической химии и химической технологии; физики; процессов и аппаратов химических и пищевых производств; Центра стратегического развития научных исследований Воронежской государственной технологической академии; микробиологической лаборатории ООО фирма «Малыш» (г. Воронеж); в научно-испытательной лаборатории автономного научно-технического центра «Комбикорм» (г. Воронеж); аккредитованном испытательном центре продукции, сырья и материалов Всероссийского научно-исследовательского ветеринарного института патологии, фармакологии и терапии (г. Воронеж); химической лаборатории ОАО «Прогресс» (г. Липецк); филиале Менделеевского центра стандартизации и метрологии (г. Орехово-Зуево). Ультрафильтрацию творожной сыворотки проводили на лабораторной ультрафильтрационной установке (Приложение 1).

Объекты исследований: натуральная творожная сыворотка, полученная при производстве творога с массовой долей жира 5 % на ООО фирма «Малыш» (г. Воронеж), ОАО молочный комбинат «Воронежский»; ультрафильтрат творожной сыворотки, выработанный на лабораторной ультрафильтрационной установке с мембранами УПМ - 450 С; измельченные и высушенные до массовой доли сухих веществ 93 - 94 % корневые клубни якона, выращенные во ВНИИСС им. А. Л. Мазлумова урожая 2008 г.; ферментный препарат N0-уо2ут 960 (экзо-инулиназа); молочно-растительный экстракт якона; безалкогольный газированный напиток и плодово-ягодное мороженое на его основе.

Схема проведенных исследований представлена на рисунке 13.

Промышленную апробацию результатов проводили на ООО «Аква-Плюс», г. Ливны Орловской обл., ООО «Лидер-Аква», г. Санкт-Петербург, ОАО «Липецкий хладокомбинат», г. Липецк.

Рисунок 13 - Схема проведения исследований

2.2 Методы и методики экспериментальных исследований

Исследования химического состава, физико-химических и микробиологических показателей сырья и готового продукта выполнялись по стандартным (таблица 5) и общепринятым в исследовательской практике (приведенным ниже), а также модифицированным и усовершенствованным методикам.

Энергетическую и пищевую ценность определяли по методике A.A. Покровского [103]. Биологическую ценность оценивали по значению аминокислотного скора [4], поскольку изученные объекты характеризовались пониженной массовой долей белка.

1. Аванесов, Е. К. ХАССП синоним безопасности Текст. / Е. К. Аване-сов // Молочная промышленность. — 2005. — № 10. — С. 13 — 14.

2. Азрилевич, М. Р. Заменители сахара Текст. / М. Р. Азрилевич // Пищевые ингредиенты. — 2001. № 2. - С. 42 - 45.

3. Амелина, Е. А. Коллоидная химия Текст. / Е. А. Амелина, А. В. Пер-цов, Е. Д. Щукин. М.: Высшая школа, 2007. - 444 с.

4. Антипова, Л. В. Прикладная биотехнология Текст. / Л. В. Антипова, И. А. Глотова, А. И. Жариков. СПб.: ГИОРД, 2003. - 288 с.

5. Арет, В. А. Физико-механические свойства сырья и готовой продукции Текст. / В. А. Арет, Л. К. Николаев, Б. Л. Николаев. СПб.: ГИОРД, 2009.-448 с.

6. Арсеньева, Т. П. Справочник технолога молочного производства Текст. / Т. П. Арсеньева. СПб.: ГИОРД. - Т. 4. - 2002. - 177 с.

7. Биосыворотка Ь, ЬВ эликсир молодости. Последнее достижение отечественной биотехнологии Текст. // Информация БелНИКТИММП, 2006. - 7 с.

8. Брыкалов, А. В. Возможности использования молочной сыворотки в растениеводстве Текст. / А. В. Брыкалов, Е. В. Плющ // Молочная промышленность. 2006. - № 6. - С. 89 - 90.

9. Бурыкина, И. М. Анализ критических контрольных точек Текст. / И. М. Бурыкина, М. В. Щемелёва, Г. В. Хитрова // Молочная промышленность.-2003.-№ 10.-С. 13-15.

10. Бурыкина, И. М. Система ХАССП: анализ потенциальной опасности Текст. / И. М. Бурыкина, Н. Д Гомзикова, С. Ф. Бондаренко // Молочная промышленность. 2003. - № 9. - С. 13.

11. Волков, Т. А. Переработка и утилизация молочной сыворотки Текст. / Т. А. Волков, Э. Ф. Кравченко, Н. В. Плисов // Молочная река. № 5. -2005.

12. Вытовтов, А. А. Теоретические и практические основы органолептиче-ского анализа продуктов питания Текст. / А. А. Вытовтов. — СПб.: ГИ-ОРД, 2010.-232 с.

13. Гаврилов, С. Н. Разработка технологических параметров сушки биологически активной добавки «Биобактон С» на основе культуры ацидофильной палочки Текст. / С. Н. Гаврилов. — Автореф. дис. канд. техн. наук, Ставрополь, 2001. - 24 с.

14. Газохроматографический и микрогравиметрический анализ ароматоб-разующих компонентов молочной сыворотки Текст. / Я. И. Коренман, Е. И. Мельникова, М. И. Чубирко и др. // Изв. вузов. Химия и химическая технология. 2004. - Т. 47, № 10. - С. 140 - 142.

15. Галанчук, М. С. Лекарственные растения Алтая: Справочник Текст. / М. С. Галанчук, В. Ф. Платонов. Бийск: Кедр, 2010. - 244 с.

16. Гинзбург, М. М. Ожирение Электронный ресурс. / М. М. Гинзбург, Н. Н. Крюков // http://imm-project.narod.rU/FAQ/l/5.html.

17. Гладкова, И. А. Молочно-растительная основа для напитков функционального назначения Текст. / И. А. Гладкова, М. Е. Успенская, Л. В. Ан-типова // Пищевая промышленность. 2010. - № 1. - С. 54 - 56.

18. Голубева, Л. В. Технология молочных консервов и заменителей цельного молока Текст. / Л. В. Голубева, К. К. Полянский. Воронеж: ВГТА, 2004.- 156 с.

19. Горощенко, Л. Г. Рынок мороженого Текст. /Л. Г. Горощенко // Молочная промышленность. 2007. - № 1. — С. 46 - 54.

20. Государственная фармакопея Российской Федерации XII. Ч. 1 2007. -704 с.

21. Государственный стандарт Российской Федерации. Напитки безалкогольные. Общие технические условия. ГОСТ 28188-89.- 10 с.

22. Государственный стандарт Российской Федерации. Соки фруктовые и овощные. Метод определения Б-глюкозы и Б-фруктозы. ГОСТ Р 51240 -98.-10 с.

23. Государственный стандарт Российской Федерации. Соки фруктовые и овощные. Метод определения сахарозы. ГОСТ Р 51938 — 2002. 15 с.

24. Грачев, Ю. П. Математические методы планирования экспериментов Текст. / Ю. П. Грачев, Ю. М. Плаксин. М.: ДеЛи принт, 2005. - 296 с.

25. Грибова, Н. А. Осмотическая обработка ягодной продукции перед замораживанием / Н. А. Грибова, Б. А. Баранов // Хранение и переработка сельхозсырья. 2009. - № 1. - С. 17 - 20.

26. Диабет сахарный Электронный ресурс. / Мегаэнциклопедия Кирилла и Мефодия // http://www.megabook.ru/Article.asp?AID=597931.

27. Диетические продукты на основе стевии Текст. / Г. Н. Павлова, Л. Д. Ерашова, Л. А. Алехина и др. // Пищевая промышленность. — № 5. -2005.-С.59.

28. Доронин, А. Ф. Функциональное питание Текст. / А. Ф. Доронин, Б. А. Шендеров. М.: ГРАНТЪ, 2002. - 296 с.

29. Евдокимов, И. А. Современное состояние и перспективы переработки молочной сыворотки Текст. / И. А. Евдокимов // Молочная промышленность. 2006. - № 2. - С. 34 - 35.

30. Еремин, Н. И. Неметаллические полезные ископаемые Текст. / Н. И. Еремин. М.: Изд-во МГУ, 2007 г. - 464 с.

31. Жабо, А. В. Получение экстракта из местного растительного сырья для обогащения пищевых продуктов Электронный ресурс. / А. В. Жабо, А. И. Окара//http://conf.psue.ru/materials/tez/section4.

32. Жеребцов, Н. А. Получение бактериальной внутриклеточной инули-назы и изучение ее физико-химических свойств Текст. / Н. А. Жеребцов, И. Н. Абрамова, С. А. Шеламова // Биотехнология. 2002. - № 3.1. С. 18-20.

33. Жидков, В. Е. Научно-технические основы биотехнологии альтернативных вариантов напитков из молочной сыворотки Текст. / В. Е. Жидков. — Ростов-на-Дону: Изд-во Северо-Кавказского научного центра высшей школы, 2000. — 144 с.

34. Зобкова, 3. С. Использование функциональных пищевых ингредиентов творожной сыворотки Текст. / 3. С. Зобкова, С. А. Щербакова // Молочная промышленность. 2007. - № 3. - С.44 - 46.

35. Зобкова, 3. С. Новые нетрадиционные источники питания и способы их получения Текст. / 3. С. Зобкова, С. А. Щербакова // Молочная промышленность. 2002. - № 2. - С. 27 - 28.

36. Зобкова, 3. С. Новые экстрагенты для нетрадиционных источников пищевого сырья Текст. / 3. С. Зобкова, С. А. Щербакова // Пищевая промышленность.-2001.-№ 11.-С. 34-35.

37. Зобкова, 3. С. Экстракция пищевых компонентов из амаранта Текст. / 3. С. Зобкова, В. Д. Харитонов, С. А. Щербакова // Пищевая промышленность. -2001. -№ 8.-С. 28-30.

38. Инихов, Г. С. Методы анализа молока и молочных продуктов Текст. / Г. С. Инихов, Н. П. Брио. — М.: Пищевая промышленность, 1971. 425 с.

39. Ипатова, Л. Г. Разработка напитков функционального назначения / Л. Г. Ипатова, И. В. Козлов, М. В. Гернет // Пищевая промышленность. -2009. -№ 12.-С. 60-61.

40. Использование физико-химических методов для определения содержания флавоноидов в траве овса посевного Текст. / А. Ю. Саенко, М. Ф. Маршалкин, М. В. Гаврилин и др. // Современные наукоемкие технологии. 2004. - № 1. - С. 29 - 30.

41. Кадушникова, Е. А. Экспертная оценка рынка безалкогольных напитков Электронный ресурс. / Е. А. Кадушникова, Ю. С. Мокерова // http://start.open-press.ru.

42. Казакова, Н. В. Исследование физических показателей мороженого безсахарозы при использовании пищевых волокон Текст. / Н. В. Казакова,

43. A. А. Творогова // Хранение и переработка сельхозсырья. 2007. — № 11.-С. 49-51.

44. Каленик, Т. К. Возможности оптимизации питания Текст. / Т. К. Кале-ник, Д. В. Купчак // Пищевая промышленность. 2010. - № 4. - С. 50.

45. Ключников, А. И. Высокоэффективная мембранная техника для нано-фильтрации пищевых жидкостей Текст. / А. И. Ключников, С. В. Вос-триков // Пищевая промышленность. 2010. — № 9. — С. 40.

46. Коренман, Я. И. Подходы к анализу пищевых продуктов. Разработка масс-чувствительных сенсоров Текст. / Я. И. Коренман, Т. А. Кучмен-ко // Российский химический журнал 2002. — Т. 46, № 4. - С. 34 - 41.

47. Корень здоровья скорционера Электронный ресурс. / Еженедельник «Громадянин УкраТни» // http://gukr.com/articlel268.html.

48. Королев, А. А. Гигиена питания Текст. / А. А. Королев. М.: Издательский центр Академия, 2006. - 528 с.

49. Корулькин, Д. Ю. Природные флавоноиды Текст. / Д. Ю. Корулькин. — Новосибирск: Академическое издательство «Гео», 2008. 232 с.

50. Косой, В. Д. Инженерная реология биотехнологических сред Текст. /

51. B. Д. Косой, Я. И. Виноградов, А. Д. Малышев. СПб.: ГИОРД, 2005. -647 с.

52. Кочеткова, А. А. Функциональные пищевые продукты. Введение в технологии Текст. / А. А. Кочеткова, А. Ф. Доронин. М.: Дели Принт, 2009.-286 с.

53. Кравченко, Э. Ф. Использование молочной сыворотки в России и за рубежом Текст. / Э. Ф. Кравченко, Т. А. Волкова // Молочная промышленность. 2005. - № 4. - С. 56 - 57.

54. Кравченко, Э. Ф. Рациональное использование молочной сыворотки Текст. / Э. Ф. Кравченко, О. А. Яковлева // Пищевая промышленность. -2007.-№7.-С. 42-43.

55. Кристин, Н. Для хорошего самочувствия просто добавьте пребиотики!

56. Текст. / Н. Кристин. Все о молоке, сыре и мороженом. — 2006. — № 2.

57. Кудряшева, А. А. Новые нанобиотехнологии и натуральные биокорректоры (экология, питание и здоровье человечества) Текст. / А. А. Кудряшева. М.: Пищепромиздат, 2007. - 96 с.

58. Кульминская, А. А. Экзо-инулиназа из Aspergillus awamori 2250: Структурно-функциональные исследования Текст. / А. А. Кульминская. — Дис. канд. биол. наук по спец. 03.00.04— Биохимия, СПб., 2004— 107 с.

59. Лактоза и ее производные Текст. / Б. М. Синельников, А. Г. Храмцов, И. А. Евдокимов и др. — СПб.: Профессия, 2007. 768 с.

60. Лупинская, С. М. Использование мелиссы лекарственной при производстве кисломолочных напитков Электронный ресурс. / С. М. Лупинская, Е. Ю. Дударева, Н. А. Генералова // http://www.dairynews.ru.

61. Магомедов, М. Д. Управление качеством в отраслях пищевой промышленности Текст. / М. Д. Магомедов, А. В. Рыбин. — М.: Дашков и Ко, 2006. 192 с.

62. МакКенна, Б. М. Структура и текстура пищевых продуктов Текст. / Б. М. МакКенна. СПб.: Профессия, 2008. - 480 с.

63. Малкин, А. Я. Реология: концепции, методы, приложения Текст. / А. Я. Малкин, А. И. Исаев. СПб.: Профессия, 2010. - 560 с.

64. Маршалл, Р. Т. Мороженое и замороженные десерты Текст. / Р. Т. Маршалл, Г. Д. Гофф, Р. У. Гартел. СПб: Профессия, 2005. - 376 с.

65. Мейес, Т. Эффективное внедрение НАССР. Учимся на опыте других Текст. / Т. Мейес, Т. Мортимор. СПб.: Профессия, 2005. - 288 с.

66. Мельникова, Е. И. Подсластитель из якона для низкокалорийного мороженого Текст. / Е. И. Мельникова, Е. В. Богданова, М. М.:Корнеева // Молочная промышленность. 2009. - № 7. - С. 68 - 69.

67. Методика выполнения измерений массовой концентрации углеводов в напитках методом высокоэффективной жидкостной хроматографии. МВИ № 46 — 2008. — 4 с.

68. Методика выполнения измерений содержания антиоксидантов в биологически активных добавках, напитках, экстрактах растений Текст. / НТЦ «Хроматография». М.: ОАО НПО «Химавтоматика», 2004. - 6 с.

69. Молоко и молочные продукты. Общие методы анализа (сборник стандартов). М.: ФГУП «Стандартинформ», 2004. — 331 с.

70. Направления промышленной переработки молочной сыворотки Текст. /

71. А. Г. Храмцов, И. А. Евдокимов, П. Г. Нестеренко и др. // Переработка . молока. № 3. - 2006.

72. Оноприйко, А. В. Производство молочных продуктов Текст. / А. В. Оноприйко, А. Г. Храмцов, В. А. Оноприйко. М.: ИКЦ "МарТ", 2004.-384 с.

73. Определение летучих жирных кислот в творожной сыворотке Текст. / Я. И. Коренман, Е. И. Мельникова, С. И. Нифталиев и др. // Молочная промышленность. 2005. - № 12. - С. 46 - 47.

74. Определение природных антиоксидантов в модифицированных формах творожной сыворотки Текст. / Е. И. Мельникова, С. И. Нифталиев, Е. В. Богданова и др. // Хранение и переработка сельскохозяйственного сырья. 2009. - № 7. - С. 22-23.

75. Остриков, А. Н. Процессы и аппараты пищевых производств: Учеб. для вузов: в 2 кн. Текст. / А. Н. Остриков, Ю. В. Красовицкий. СПб.: ГИОРД, 2007. - Кн. И. - 608 с.

76. Пакен, П. Функциональные напитки и напитки специального назначения Текст. / П. Пакен. СПб.: Профессия, 2010. - 496 с.

77. Парте, Я. А. Многочастотные пьезорезонансные датчики: принцип действия, способы построения, решаемые задачи Текст. / Я. А. Парта // Нелинейный мир. — 2009. — № 5. — С. 17 — 23.

78. Патент № 2238555 РФ. Установка для определения суммарной антиок-сидантной активности биологически активных соединений / Я. И. Яшин, А. Я. Яшин, В. П. Пахомов // Изобретения, 2003, № 29. Ч. II. - С. 423.

79. Патент № 2246872 РФ. Способ производства молочно-растительного экстракта из амаранта / 3. С. Зобкова, С. А. Щербакова, В. Д. Харитонов II Изобретения, 2002, №6-4. III. С. 647.

80. Патент № 2288468 РФ. Универсальная пьезосорбционная ячейка детектирования / А. А. Киселев, С. И. Нифталиев, Я. И. Коренман, Е. И. Мельникова, С. Е. Светолунова // Изобретения, 2006, № 33. Ч. I - С. 318.

81. Патент № 2345543 РФ. Способ получения молочно-растительного экстракта из клубней якона / Е. И. Мельникова, Я. И. Коренман, С. И. Ниф-талиев, Е. С. Рудниченко, М. М. Корнеева, Е. О. Колесникова, Е. В. Богданова // Изобретения, 2009, № 4. Ч. И. - С. 519.

82. Патент № 2367215 РФ. Композиция ингредиентов для безалкогольного газированного напитка «Лесовичок» / Е. И. Мельникова, С. И. Нифталиев, Е. С. Рудниченко, А. А. Селиванова, Е. В. Богданова // Изобретения, 2009, № 26. Ч. II. - С. 345.

83. Патент № 2381692 РФ. Способ производства функционального плодово-ягодного мороженого / Е. И. Мельникова, Е. В. Богданова, О. А Му-радова // Изобретения, 2010, № 5. Ч. II. - С. 431 - 432.

84. Патент № 2383625 РФ. Способ ферментативного гидролиза инулина в молочно-растительном экстракте якона / Е. И. Мельникова, Е. С. Рудниченко, Е. В. Богданова, Я. И. Коренман, С. И. Нифталиев, М. М. Корнеева // Изобретения, 2010, № 7. Ч. III. - С. 839.

85. Патент № 2396836 РФ. Композиция ингредиентов для функционального плодово-ягодного мороженого / Е. И. Мельникова, Е. В. Богданова,

86. О. А. Мурадова, Е. О. Колесникова // Изобретения, 2010, № 23. — Ч. II. — С. 578.

87. Перковец, М. В. Молочные продукты с инулином и олигофруктозой Текст. / М. В. Перковец // Молочная промышленность. — 2007. — № 11.— С. 64 66.

88. Перспективы использования нетрадиционных подсластителей в пищевой промышленности Текст. / В. В. Котов, К. К. Полянский, Е. С. Га-санова и др. // Хранение и переработка сельхозсырья. 2008. - № 5. — С. 53 -55.

89. Перспективы производства натуральных продуктов питания в XXI веке Текст. / А. А. Кухаренко, А. Н. Богатырев, В, М. Короткий и др. // Пищевая промышленность. 2010. - № 1. — С. 20.

90. Пищевая химия: Учебное пособие для студентов вузов Текст. / А. А.Кочеткова, А. П. Нечаев, С. Е. Траубенберг и др. СПб.: ГИОРД, 2007. - 640 с.

91. Поляк, М. С. Питательные среды для медицинской микробиологии Текст. / М. С. Поляк, В. И. Сухаревич, М. Э. Сухаревич. СПб.: ЭЛ-БИ, 2008.-352 с.

92. Полянский, К. К. Стевия в продуктах целебно-профилактического назначения Текст. / К. К. Полянский, Г. К. Подпоринова, Д. М. Богомолов // Пищевая промышленность. № 5. — 2005. — С.58.

93. Пути совершенствования переработки молочной сыворотки Текст. / А. Ф. Еникеев, А. К. Какимов, Ж. X. Какимова и др. // Молочная промышленность. 2006. - № 2. - С. 41.

94. Рабинович, В. А. Новый справочник химика и технолога Основные свойства неорганических, органических и элементоорганических соединений Текст. / В. А. Рабинович, В. Я. Хавин. Ростов н/Д: Феникс, 2002. - 678 с.

95. Равлюк, С. Н. Обзор российского рынка безалкогольных напитков по состоянию на август 2009 года Электронный ресурс. / С. Н. Равлюк //http://www.infovending.ru.

96. Рамазанова, JI. А. Молочная сыворотка в технологии получения комплексных бад Электронный ресурс. / JI. А. Рамазанова, Т. Н. Даудова // http://www.ostu.rU/science/confs/2008/pitanie/3.html.

97. Решение о выдаче патента РФ по заявке № 2009119781 от 27.11.2010. Способ получения молочно-растительного экстракта топинамбура / Е.И. Мельникова, С.И. Нифталиев, М.О. Фисенко.

98. Рогов, И. А. Пищевая биотехнология Текст. / И. А. Рогов, Л. В. Анти-пова, Г. П. Шуваева. —М.: КолосС, 2004. 440 с.

99. Рудниченко, Е. С. Сенсорометрическая и хемометрическая оценка качества нового натурального подсластителя Текст. / Е. С. Рудниченко. -Автореф. дис. канд. хим. наук по спец. 02.00.02 — Аналитическая химия. Саратов, 2009. - 20 с.

100. Рыков, В. В. Математическая статистика и планирование эксперимента Текст. / В. В. Рыков, В. Ю.Иткин. М.: Рос. гос. ун-т нефти и газа им. И. М. Губкина, 2008. - 210 с.

101. Савушкин, Р. В. Экстракция и спектрофотометрическое определение аскорбиновой и никотиновой кислот Текст. / Р. В. Савушкин. — Дис. канд. хим. наук по спец. 02.00.02 Аналитическая химия, Воронеж, гос. универ., Воронеж, 2006. — 151 с.

102. Санитарно-эпидимиологическая оценка обоснования сроков годности пищевых продуктов. Методические указания. МУК 4.2.1847-04 — М.: Федеральный центр Госсанэпиднадзора Минздрава России. 2004. -31 с.

103. Система ХАССП: предпосылки внедрения и принципы разработки

104. Текст. / И. М. Бурыкина, Н. В. Верещагина, Ю. А. Орлов и др. // Молочная промышленность. — 2003. — № 8. — С. 16.

105. Смирнов, Е.В. Пищевые красители: Справочник Текст. / Е.В. Смирнов. СПб: Профессия, 2009. - 352 с.

106. Современные тенденции в переработке молочной сыворотки Текст. / Н. В. Макарова, А. В. Зимичев, Д. В. Зипаев и др. // Известия ВУЗов. Пищевая технология. — 2008. № 4. — С. 5 — 7.

107. Созанская, Т. Е. Сахарный диабет: от эндемического заболевания к глобальному Электронный ресурс. / Т. Е. Созанская // http://health-ua.com/articles/518.html.

108. Справочник по производству мороженого Текст. / Ю. А. Оленев,

109. A. А. Творогова, Н. В. Казакова и др. М.: ДеЛи принт, 2004. — 900 с.

110. Сравнительная оценка способности накопления некоторыми корнеплодами микроэлемента селена Текст. / Н. А. Голубкина, Я. А. Соколов,

111. B. К. Гинс и др. // Новые и нетрадиционные растения и перспективы их практического использования: Матер. II Междунар. симп. Пущино, 1997.-Т. 2.-С. 38.

112. Стеле, Р. Срок годности пищевых продуктов: расчет и испытание Текст. / Р. Стеле. СПб.: Профессия, 2006. - 500 с.

113. Стин, Д. П. Газированные безалкогольные напитки. Рецептуры и технологии Текст. / Д. П. Стин, Ф. Р. Эшхерст. — СПб.: Профессия, 2008. -428 с.

114. Твердохлеб, Г. В. Технология молока и молочных продуктов: Учебное пособие Текст. / Г. В. Твердохлеб, Г. Ю. Сажинов, Р. И. Раманаускас. -М.: ДелиПринт, 2007. 616 с.

115. Теплов, В. И. Физиология питания Текст./ В. И. Теплов, В. Е. Боряев. -М.: Издательский дом Дашков и К, 2006.-215с.

116. Технология продуктов из вторичного молочного сырья: Учебное пособие Текст. / А. Г. Храмцов, С. В. Василисин, С. А. Рябцева и др. -СПб.: ГИОРД, 2009. 424 с.

117. Тихомирова, Н. А. Технология продуктов функционального питания Текст. / Н. А. Тихомирова. -М.: Франтэра, 2002. — 213 с.

118. Тихомирова, Н. А. Технология продуктов лечебно-профилактического назначения на молочной основе Текст. / Н. А. Тихомирова. СПб.: Троицкий мост, 2010. - 448 с.

119. Трухачев, В. И. Концентраты белков молока: выделение и применение Текст. / В. И. Трухачев, В. В. Молочников, Т. А. Орлова. Ставрополь: Агрус, 2009.-152 с.

120. Тюкавин, Г. Б. Белковый и аминокислотный состав растений якона, интродуцированного в России Электронный ресурс. / Г. Б. Тюкавин, Н. Н. Козлов // http://chem.kstu.ru/cd-a2-no5/russian/n5/lvr52/52.htm.

121. Тюкавин, Г. Б. Якон овощная, лекарственная, кормовая и техническая культура Текст. / Г. Б. Тюкавин // Вестник РАСХН. - 2001. - № 3. -С. 44-47.

122. Факты о диабете Электронный ресурс. / Рефераты по медицине // http://www.bestreferat.ru/referat-93261 .html.

123. Факты о диабете. Часть 2. Электронный ресурс. / АНБО «Диабетическая газета» // http://diabetes.org.ru/faktiodiabete2.htm.

124. Физические методы контроля качества сырья и продуктов в мясной промышленности (лабораторный практикум) / JI. В. Антипова, Н. Н. Безря-дин, С. А. Титов и др. СПб.: ГИОРД, 2006. - 200 с.

125. Филлипс, Г. О. Справочник по гидроколлоидам Текст. / Г. О. Филлипс, П. А. Вильяме. СПб.: ГИОРД, 2006. - 536 с.

126. Функциональные продукты на основе молока и его производных Текст. / JI. А. Остроумов, А. М. Попов, А. М. Постолова и др. // Молочная промышленность. 2003. — № 9. — С. 11-13.

127. Хортон, Б.С. Переработка и утилизация сыворотки Текст. / Б.С. Хор-тон // Молочная промышленность. 2003. - № 10. - С. 42 - 43.

128. Храмцов, А. Г. Промышленная переработка вторичного молочного сырья Текст. / А. Г. Храмцов, С. В. Василисин. М.: ДеЛи принт, 2003.100 с.

129. Храмцов, А. Г. Технология продуктов из молочной сыворотки: Учебное пособие Текст. / А. Г. Храмцов, П. Г. Нестеренко. — М.: ДеЛи принт, 2004. 587 с.

130. Храмцов, А. Г. Феномен молочной сыворотки Текст. / А. Г. Храмцов. -СПб: Профессия, 2011.-900 с.

131. Целиковская, А. Л. Ожирение — фактор риска Электронный ресурс. / А. Л. Целиковская // http://www.endocrinolog.ru/illnesses/obesity/obesity risk/.

132. Шафранский, В. Г. Овсяный корень Электронный ресурс. / В. Г. Шаф-ранский // http://www.fermer.ru/sovet/rastenievodstvo/12539.html.

133. Шубина, О. Г. Пищевые ингредиенты как замена сахара Текст. / О. Г. Шубина, А. А. Кочеткова // Пищевые ингредиенты. 2006. - № 2. -С. 14-16.

134. Яковлева, И. Н. Влияние пряностей на микрофлору медового напитка Текст. / И. Н. Яковлева, О. И. Пономарева // Пиво и напитки. 2009. -№ 2. - С. 28 - 29.

135. Яшин, А. Я. Определение природных антиоксидантов амперометриче-ским методом Текст. / А. Я. Яшин, Я. И. Яшин, Н. И. Черноусова // Пищевая промышленность. 2006. - № 2. - С. 10 - 12.

136. A new kinetic model proposed for enzymatic hydrolysis of lactose by a b-galactosidase from Kluyveromyces Fragilis Текст. / E. Jurado, F. Camacho, G. Luzon и др. // Enzyme and Microbial Technology. — 2002. V. 31, № 3. -P. 300-309.

137. Carr, B.T. Sensory methods for sweetener evaluation in flavour measurement Текст. / В. Т. Carr, S. D. Pecore, К. M. Gibes // DuBois Food Technology. -1999. V. 53, № 6. - P. v21 - 27.

138. Composition of storage carbohydrates in tubers of yacon (Polymnia sonchi-folia) Текст. / Т. Ohyama, О. Ito, S. Yasuyoshi и др. // Soil Sci. Plant Nutr. 1990. -V. 36, № 1. -P. 167 - 171.

139. Delzenne, N. M. Effects of fructans-type prebiotics on lipid metabolism Текст. / N. M. Delzenne, N. Kok // American Journal of Clinical Nutrition. -2001. V. 73, №. 2. - P. 456 - 458.

140. Hydrolysis of whey lactose by immobilized (3-Galactosidase Текст. / M. P. Mariotti, H. Yamanaka, A. R. Araujo и др. // Brazilian Archives of Biology and Technology.-2008.-V. 51, № 6. P. 581 -587.

141. Niketic, G. B. Dijetetski napici od surutke Текст. / G. B. Niketic, M. B. Ra-kie // Prehramb. Ind. 2000. - V. 11. - № 3 - 4. - P. 85 - 86.

142. Roberfroid, M. B. Introducing inulin-type fructans Текст. / M. В. Roberfro-id // British Journal of Nutrition. 2005. - V. 93, № 1. - P. 13 - 25.

143. US Patent 5977350, Bergfeld. et al. November 2. - 1999. - 5 p.