автореферат диссертации по технологии продовольственных продуктов, 05.18.04, диссертация на тему:Исследование и разработка технологии мягких сыров на молочно-соевой основе

Введение.

1 Литературный обзор.

1.1 Направления создания комбинированных продуктов в сыроделии.

12 Состав и основные свойства белков молока.

1.2.1 Характеристика казеинов.

1.2.2 Характеристика сывороточных белков.

1.2.3 Изменение белков молока при технологической обработке молока.

1.2.3.1 Влияние механических воздействий на белки молока.

1.2.3.2 Влияние хранения и охлаждения на белки молока.

1.2.3.3 Влияние рН, концентрации ионов водорода, кальция и Сахаров на термостабильность белков молока.

1.2.3.4 Влияние тепловой обработки на белки молока.

13 Характеристика сои в связи с использованием ее в питании человека

1.3.1 Краткая характеристика сои.

1.3.2 Состав и свойства соевых белков.

1.3.3 Соевое молоко.

1.3.4 Использование соевых продуктов в сыроделии.

1.4 Сущность термокислотной и термокальциевой коагуляции белков молока и их использование в сыроделии.

Рациональное питание является важной составляющей здорового образа жизни. Оно должно обеспечивать организм человека всеми необходимыми веществами в оптимальных соотношениях.

Однако, в последние годы в России наблюдается недостаток потребления белков, как в количественном, так и в качественном отношении, вследствие недостаточности в питании людей белком животного происхождения.

Одним из путей решения данной проблемы является изыскание и использование нетрадиционных источников белка, в том числе растительного происхождения, и разработка технологий комбинированных продуктов. Теоретические и практические основы создания комбинированных продуктов заложены в трудах А. А. Покровского, И. А. Рогова, В. Г. Высоцкого, П. Ф. Крашенинина, 3. X. Диланяна, Л.А.Остроумова, А. Г. Храмцова, Н. П. Захаровой, В. М. Позняковского и других российских и зарубежных ученых.

Весьма перспективными в этом отношении являются соя и продукты ее переработки. Содержание белка в сое колеблется в пределах 37-44%. Кроме того, она является источником необходимых организму полиненасыщенных жирных кислот, минеральных веществ, витаминов и клетчатки.

Обогащение молочных продуктов соевыми белками (изолятами и концентратами) хорошо известно и достаточно распространено в мировой практике. Однако, как изоляты, так и концентраты сравнительно дороги. В связи с этим не менее перспективными являются жидкие продукты переработки цельных соевых семян (соевое молоко).

На основе комбинирования коровьего и соевого молока создаются технологии производства различных продуктов, в том числе и сыров.

В производстве большинства сыров традиционно используются сычужное и кислотное свертывание белков молока. Однако, не меньшего внимания заслуживает высокотемпературное свертывание белков молока, основанное на совместной коагуляции практически всех фракций молочных белков при совместном воздействии высокой температуры и коагулянта. При этом увеличивается выход продукта, повышается его биологическая ценность и исключается использование сычужного фермента.

Наиболее известен термокислотный способ коагуляции белков с использованием в качестве коагулянта кислой сыворотки. Менее изученным является термокальциевое свертывание, когда в качестве коагулянта применяется хлорид кальция.

Таким образом, проведение исследований по комплексному изучению процесса производства мягких низкожирных комбинированных сыров на основе обезжиренного молока и соевого компонента с термокислотным и термокальциевым свертыванием представляется весьма актуальным.

-71 ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР

1Л Направления создания комбинированных продуктов в сыроделии

Рациональное питание является одной из главных составляющих здорового образа жизни [72, 75, 76].

Ученый Покровский А. А. дал следующее определение рационального питания [130]:

- рациональное питание - это правильно организованное и своевременное снабжение организма хорошо приготовленной, питательной и вкусной пищей, содержащей оптимальные количества различных пищевых веществ, необходимых для его развития и функционирования;

- рациональное питание предусматривает снабжение организма необходимыми для его формирования количествами белков, минеральных солей, липидов и других веществ;

- рациональное питание гарантирует своевременное поступление витаминов, микроэлементов и других тонких регуляторов многочисленных обменных процессов, которые требуются для нормальной жизнедеятельности;

- рациональное питание требует определенного режима питания.

Нерациональное питание ведет к возникновению различных заболеваний таких как полнота, атеросклероз, отложение солей и тому подобные [72, 75, 76].

Современный уровень питания человечества неудовлетворителен как в количественном, так и в качественном отношении. Количественный недостаток продуктов питания затрагивает до 15% мирового населения, в основном развивающихся стран [26].

Качественный аспект проблемы питания связан, с одной стороны, с дефицитом в рационе полноценного белка. Он затрагивает около 2/3 населения планеты, преимущественно развивающихся стран. Эта проблема связана с неполноценностью большинства потребляемых растительных белков. Животные белки в большей степени отвечают потребностям организма в незаменимых аминокислотах [26]. С другой стороны, низкое качество питания обусловлено разбалансированностью продуктов питания по основным компонентам [43].

В связи с этим возникают проблемы разработки новых, так называемых комбинированных продуктов, в составе которых используются компоненты животного и растительного происхождения, обладающих высокой питательной ценностью [24, 26, 43], обогащенные витаминами и биологически активными добавками [19 .

Молочное сырье является одним из наиболее перспективных при создании комбинированных продуктов.

При создании комбинированных молочных продуктов необходимо стремиться к корректировке их аминокислотного, жирнокислотного, минерального и витаминного состава, придавать продуктам лечебно-профилактические свойства за счет включения в их рецептуру биологически активньпс веществ [19, 52 .

Определилась тенденция создания продуктов, в которых молочная основа комбинируется с различными добавками: злаковыми, овощными и фруктовыми. Это обеспечивает высокий уровень сбалансированности пищи по аминокислотному и витаминному составу. Входящая в растительное сырье клетчатка влияет на состояние моторной функции пищеварительной системы и на течение липидного обмена. Добавление растительного сырья позволяет корректировать микроэлементный состав продуктов [19, 24, 25].

В последнее время все большее распространение получили продукты с использованием овощей. В научных разработках используют такие культуры, как тыква, томаты, баклажаны, кабачки, топинамбур и другие [19].

В настоящее время уделяется большое внимание созданию комбинированных продуктов в сыроделии. В НПО «Углич» были сформулированы следующие основные принципы создания комбинированных молочных продуктов в сыроделии [39, 79]:

- целью разработки и производства комбинированных молочных продуктов является в основном не замена традиционной продукции, а дополнение и расширение ассортимента;

- комбинированные молочные продукты должны по своему макро- и микроэлементному составу в максимально возможной мере отвечать требованиям современной теории сбалансированного питания;

- уступая во многих случаях во вкусовом отношении традиционным, комбинированные продутсгы могут и должны превосходить первые по питательной и биологической ценности;

- некоторая потеря органолептических свойств комбинированных молочных продуктов должна компенсироваться введением специальных ароматизаторов для улучшения вкуса и аромата, а также стабилизаторов и накопителей для достижения желаемой структуры и консистенции;

- жировая часть комбинированных молочных продуктов должна быть, насколько это возможно, приближена по своим показателям к свойствам «эталонного жира», а белковая часть - к параметрам «эталонного белка»;

- оценку качества комбинированных молочных продуктов целесообразно осуществлять комплексно с обязательным включением, наряду с органолептическими показателями, критериев питательной ценности, учитывая и степень их утилизации человеческим организмом.

Важными направлениями получения комбинированных молочных продуктов являются: их витаминизация, нормализация минерального состава, корректировка жирнокислотного и аминокислотного состава и так далее [22, 39, 52].

Разработка сыров, с полной или частичной заменой молочного жира растительным, позволяет снизить себестоимость производства, улучшрггь жирнокислотный состав сыров [39].

Так сотрудниками НПО «Углич» была разработана технология производства сыра гомельский, в котором 50% молочного жира заменены композицией растительных жиров [79].

Разработаны технологии производства комбинированных мягких кислотно-сычужных сыров «Чесночный», «Весенний», «Лесной» [7].

В последнее время уделяется большое внимание проблеме максимального использования белковых ресурсов на пишевые цели, в том числе при создании новых видов пищевых продуктов на основе комбинирования молочных и растительных белков [47].

Из известных растительных источников пищевого белка наиболее широкое распространение получили семена сои, что обусловлено сбалансированностью ее аминокислотного состава [39, 47].

В направлении создания сыров с частичной заменой молочных белков растительными работают НПО «Углич» и кафедра технологии молока и молочных продуктов Санкт-Петербургской академии холода и пищевых технологий [39, 47]. Так, последней, совместно с ВНИИ жиров, проводятся исследования и разработаны рецептуры мягких сыров без созревания с использованием эмульсии соевой пищевой и гидролизованной эмульсией соевой пищевой [47].

При производстве комбинированных плавленых сыров также предполагается использовать различные растительные наполнители такие как фрукты, овощи, злаковые культуры, а также растительное масло [39, 79].

выводы

1. Разработаны практические основы технологии мягких комбинированных сыров, сущность которой заключается в термокислотном и термокальциевом свертывании смеси обезжиренного молока и соевого напитка.

2. Из)Лено влияние дозы соевого компонента на органолептические и физико-химические показатели сырных сгустков. Рекомендуется при выработке сыров установить дозу соевого компонента в смеси не более 20%.

3. Установлена возможность использования при производстве комбинированных сыров термокислотного (коагулянт - кислая сыворотка) и термокальциевого свертывания сырья. Изучены синеретические показатели сгустков, а также выход и качество готового продукта при применении данных способов коагуляции. Установлено, что сгустки термокислотного свертывания обладают более высокой синеретической способностью. Объем выделившейся сыворотки при термокислотном свертывании больше на 1,1-1,2%, чем при термокальциевом. Термокальциевая коагуляция, в свою очередь, способствует увеличению на 4-5% выхода продукта по сухим веществам. Однако, термокальциевые сгустки содержат большее количество влаги, чем термокислотные.

4. Исследована роль технологических факторов в формировании мягких комбинированных сыров с термокислотной и термокальциевой коагуляцией молочно-соевой смеси. Установлено, что эффективность выработки сыра, его состав и свойства зависят от температурных режимов коагуляции, а также кислотности вносимой сыворотки в случае термокислотного свертывания и дозы вносимого хлорида кальция в случае термокальциевого свертывания. Получены уравнения регрессии, описывающие зависимость состава и качества сыра от технологических факторов.

5. Определены основные технологические режимы производства комбинированных сыров с использованием термокислотной и термокальциевой коагуляции белков молочно-соевой смеси: пастеризация и коагуляция смеси при (90±2)°С в случае термокислотного и при (95±2)°С в случае термокалыщевого свертывания, кислотность вносимой сыворотки 130-150°Т или доза внесения хлорида кальция 200 г на 100 кг смеси, посолка в зерне (доза поваренной соли до 1,5% от массы смеси), формование наливным способом и самопрессование при температуре (16-18)°С в течении 6 часов; массовая доля влаги в термокислотном сыре не более 67%, а в термокальциевом не более 68%, хранение сыра до 6 суток при температуре (6 ± 2)°С.

6. Для расширения ассортимента сьфов и придания им определенных вкуса и аромата изучена возможность внесения в них вкусовых наполнителей, таких как чеснок и зелень укропа. Рекомендуется вносить наполнители после посолки перед формованием в количестве 400-600 г свежего чеснока или 300 г зелени укропа на 100 кг смеси.

7. Исследованы состав и свойства мягких комбинированных сыров. Установлено, что по содержанию влаги и жира комбинированные сыры с термокислотной и термокальциевой коагуляцией белков отличаются незначительно. Однако, сыры термокислотного свертывания превосходят сыры термокальциевого свертывания по содержанию белка (20,19 и 18,78% соответственно), а термокальциевые сыры содержат больше золы, чем термокислотные (4,50 и 3,22% соответственно). Использование соевого компонента позволяет обогатить мягкие комбинированные сыры растительным жиром и витаминами Е, Вь Вг, Вз, В5 и Вб, а также такими аминокислотами как лизин, метионин и цистин. Скор лизина комбинированных сыров с термокислотным и термокальциевым свертыванием составляет соответственно 101,82 и 99,82%, а метионина + цистина 100,57 и 97,42%. Для контрольного образца из обезжиренного молока эти значения составляли соответственно 84,06 и 74,60%. Следует отметить, что мягкие комбинированные сыры содержали в своем составе и такой важный компонент питания, как клетчатка.

8. По органолептическим показателям сыры отличаются кисломолочным вкусом с легким соевым привкусом и отсутствием рисунка. Внесение наполнителей придает сырам вьфаженный вкус наполнителя.

9. Разработана и утверждена нормативная документация на новые виды сыров на молочно-соевой основе.

1. Алексеева Н. Ю., Шишкин Ю.В. Современные достижения в области химии белков молока: Обзорная информация. М.: АгроНИИТЭИММП, 1988.-32 с.

2. А.С.№ 1346101 СССР,МКИА23С11/02.-Опубл. вБ.И, 1987.-№ 39

3. А.С.№ 1604319СССР,МКИЛА23С 19/076.-Опубл.7.11.90.

4. А.С. № 1695866 СССР, МКИЛ А23 С 19/076.-Опубл. 7.12.91.

5. Бобылин В. В., Васильев К. И. Использование соевого экстракта при создании нового мягкого кислотно-сычужного сыра // Проблемы и перспективы здорового питания. Сборник научных работ. Кемерово, 2000. - С. 27.

6. Бобылин В. В., ВождаеваЛ. И. Новые виды мягких кислотно-сычужных сыров // Сыроделие. 1999. - № 2. - С. 12-14.

7. Боровик Т. Э. Особенности лечебного питания детей при пищевой аллергии // Вопросы питания. 1996. - №5. - С. 37

8. Бульон В. В., ХныченкоЛ. К. Использование диет, содержащих соевые белки, при терапии хронической язвы желудка // Вопросы питания. -1997. № 4 . - С . 3 9 .

9. Влияние коагулянтов и температуры коагуляции молока на влажность иорганолептические показатели мягкого сыра пониженной жирности / Шингарева Т. И., Папесва Т. М. // Весщ .Акад. Аграр. навук Беларуси. -199 8.-№ 1.-С. 74-76.

10. Генинг В. Г., Федин Ф. А., Колесникова С. С, Киселев И. Д. Производство мягкого сыра летнего // Молочная промышленность. -1987. № 8 . -С. 12.

11. Горбатова К. К. Биохимия молока и молочных продуктов. М.: Колос. -1997.- 288 с.

12. Горбатова К. К. Химия и физика белков молока. М.: Колос. - 1993. -192 с.

13. Гордезиани В. С, Решетник Г. Н. Производство ЗЦМ с использованием сыворотки и белков растительного происхождения: Обзорная информация. М.: ЦНИИТЭИ мясомолпром. - 1982. - 27 с.

14. Горелова Н. Ф., Головков В. П., Чубенко А. В. и др. Натуральные сыры с использованием сырья немолочного происхождения // Сыроделие. 1999. -№1.-С. 12-13.

15. Горлов И. Ф., Сапожникова Л. Г. Мясные и молочные продукты с растительными наполнителями // Пищевая промышленность. 1998. -№1.~С. 66-67.

16. Гринь Р. Г. Экструзионная переработка семян сои с получениемдисперсии // Хранение и переработка сельхозсырья. 1994. - № 4. -С. 35-37.

17. Дамдинсурен Л. Монгольский сыр «Бяслак» // Молочная промышленность. 1980. - № 2. - С. 42-43.

18. Диланян 3. X. Некоторые аспекты производства сыров // Молочная и мясная промышленность. 1991. - № 1. - С.25-26.

19. Диланян З.Х. Сыроделие. М.: Легкая и пищевая промышленность. -1984.-280С.

20. ЕреськоГ. А., Кононович И. Г., Ильяшенко Т. И. Комбинированные молочные продукты: Обзорная информация. М.: ЦНИИТЭИММП. -1986.-24 с.

21. ЗобковаЗ. С, ПадарянИ. М. Производство молока и молочных продуктов с наполнителями и витаминами. М.: Агропромиздат. - 1985. -80 с.

22. Зобкова 3. С, Решетник Г. Н. Производство цельномолочных продуктов с использованием белков и жиров растительного и животного происхождения: Обзорная информация. М.: УНИИТЭН мясомолпром. -1983.-40 с.

23. ЗобковаЗ. С, Фурсова Т. П., МыриловВ. Н. Молочные продукты с соевым белком // Молочная промышленность. 1996. - № 7. - С. 17-20.

24. Изменение белков молока при его тепловой обработке / Мицкен Н. Б., Мицкус В. В. // Проблемы влияния тепловой обработки на пищевую ценность продуктов питания: Тезисы докладов Всесоюзной научной конференции. Харьков, декабрь, 1990. - С. 19.

25. Изучение влияния режимов тепловой обработки на процесс термокислотной коагуляции молока / Остроумов Л. К, Смирнова И. А. -Кемеровский Технологический Институт пищевой промышленности. -Кемерово, 1994. 6 с.

26. Использование молочно-белкового коагулянта взамен рассольных сыров в кулинарии Закарпатья / Козлов В. Н., Томашевская Р. Я.,

27. Долинская И. В. // Современные аспекты индустриального общественного питания / Харьковский институт общественного питания.- Харьков, 1990. С. 120-122.

28. Исследования относительно лабораторного производства соевого молока- заменителя материнского молока. / Мумджиев Н., Янев Я. // Национальная научно-техническая конференция с международным участием. София, 1987. - С. 47.

29. Калапшикова С. В., Манжесов В. И., Попов И. А. Соя необходимы компонент питания человека. // Рынок и проблемы здорового питания: Материалы третьей Международной научно-практической конференции.- Орел, декабрь 2000. С. 49-52.

30. Калинина Л. В. Высокотемпературная коагуляция белков молока // Молочная промышленность. 1980. -№12.-С. 12-15.

31. К вопросу о структуре мицеллы казеина / Крусь Г. Н. // Разработка комбинированных продуктов питания: тезисы докладов 4-й Всесоюзной научно-технической конференции. Раздел ЗБ. Кемерово, 1991. -С. 124-126.

32. Кильмухаметова О. И., Смирнова И. А. Производство мягкого сыра сиспользованием соевого наполнителя // Биотехнология и процессы пищевых производств. Сборник научных работ. Кемерово, 2000. -С. 41.

33. Ковров Г. В. Соевые продукты пища нового тысячелетия // Пищевая промышленность. - 1997. - № 12. - С. 18.

34. Ковтунова Л. Е., Бугицева И. П. Основные пути увеличения производства сыров: Обзорная информация. М.: ЦНИИТЭИММП. - 1984. - 36 с.

35. Козлов В. П., Затирка А. Ф. Технология молочно-белковых продуктов -К.: Урожай.-1988.-168 с.

36. КречманН. И. Влияние теплового и химического факторов на процесс термокислотного свёртывания молока // Биологические исследования и совершенствование технологии сыров. Сб. науч тр.. Отв. ред. Г. Г. Шилер. Углич, 1985. - С. 138-142.

37. Левицкий А. П., Лялина Н. А. Технология производства соевых десертов // Хранение и переработка сельхозсырья. 1998. - К» 4. - С. 40.

38. Мамонтов Н. И., Чепрасова Т. Е., Сапожникова Л. Г. Использование растительных добавок в производстве мясных и молочных продуктов // Хранение и переработка сельхозсырья. 1996. - № 2. - С. 34.

39. Мизякина А. М., Атаханова А. А. Продукты с использованием вторичного сырья // Молочная и мясная промышленность. 1990. - № 2. - С.34-36.

40. Молчанов Г. И., Марщалкин М. Ф. Исследования в области создания пищевых продуктов и добавок с регулируемым содержанием белков // Хранение и переработка сельхозсырья. 1998. - № 1. - С. 32.

41. Мягкий сыр из вторичного молочного сырья / Козлов В. П., Козлова В. А., Божко Н. T.II Проблемы влияния тепловой обработки на пищевую ценность продуктов питания: Тез. докл. Всес. научи, конф., Харьков., декабрь, 1990. Харьков, 1990. - С. 375-37

42. Надточий Л. А., Забодалова Л. А., Доморощенкова М.Л. Демьяненко ТФ. Мягкие сыры без созревания на комбинированной основе // Сыроделие.48.