автореферат диссертации по технологии продовольственных продуктов, 05.18.04, диссертация на тему:Исследование и разработка технологии нежирных мягких кислотно-сычужных и рассольных сыров с концентратами сывороточных белков

На правах рукописи

005539119

Смирнов Дмитрий Александрович

ИССЛЕДОВАНИЕ И РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ НЕЖИРНЫХ МЯГКИХ КИСЛОТНО-СЫЧУЖНЫХ II РАССОЛЬНЫХ СЫРОВ С КОНЦЕНТРАТАМИ СЫВОРОТОЧНЫХ БЕЛКОВ

Специальность:

05.18.04 - Технология мясных, молочных и рыбных продуктов и холодильных производств

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

21 НОЯ 2013

Кемерово 2013

005539119

Работа выполнена в Федеральном государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Кемеровский технологический институт пищевой промышленности» (ФГБОУ ВПО «Кем-ТИПП»)

Научный руководитель: Остроумов Лев Александрович,

доктор технических наук, профессор

Официальные оппоненты: Гаврилова Наталья Борисовна,

доктор технических наук, профессор, Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Омский государственный аграрный университет им. П.А. Столыпина», профессор кафедры «Продукты питания и пищевая биотехнология»

Маюрникова Лариса Александровна,

доктор технических наук, профессор, Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Кемеровский технологический институт пищевой промышленности», зав.кафедрой «Технология и организация общественного питания»

Ведущая организация: Федеральное государственное бюджетное

образовательное учреждение высшего профессионального образования Кемеровский государственный сельскохозяйственный институт»

Защита диссертации состоится декабря 2013 года в Н ч. на заседании диссертационного совета Д 212.089.01 в ФГБОУ ВПО «Кемеровский технологический институт пищевой промышленности» по адресу 650056, г. Кемерово, бульвар Строителей, 47, 4-я лекц. ауд., тел./факс: (8-384-2) 39-68-88.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГБОУ ВПО «Кемеровский технологический институт пищевой промышленности». С авторефератом можно ознакомиться на официальных сайтах ВАК Минобрнауки РФ (http://vak.ed.aov.ru') и ФГБОУ ВПО «КемТИПП» (http://www.kemtipp.ru).

Автореферат разослан « /Л> ноября 2013 года

Ученый секретарь диссертационного совета

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы исследования. В настоящее время наблюдается тенденция к росту производства всех видов сыров, включая плавленые сыры и сырные продукты. Несмотря на это, норма потребления сыра в России за счет собственного производства удовлетворена только на 50,3 %. Для решения этой проблемы Департаментом пищевой и перерабатывающей промышленности разработана отраслевая целевая программа «Развитие маслоделия и сыроделия России на 2011-2013 г.г. Основная цель программы - увеличение производства масла и натурального сыра отечественного производства. Одной из задач, поставленных этой программой, является уменьшение ресурсоемкое™ производства этих продуктов.

Российский рынок сыров представлен, главным образом, твердыми и полутвердыми сырами. Мягкие и рассольные сыры в общем ассортименте составляют не более 8 %, Тем не менее, технологии мягких и рассольных сыров достаточно привлекательны для производства, так как имеют ряд преимуществ перед технологиями полутвердых сыров: более эффективное использование сырья; возможность использования побочных молочных продуктов; возможность реализации сыра без созревания или с коротким сроком созревания; привлекательные потребительские характеристики и высокая пищевая и биологическая ценность; быстрая оборачиваемость капиталовложений.

Немаловажным является еще и гог факт, что за последние несколько лет низкожирные молочные продукты пользуются большим спросом, так как большинство диетологов рекомендуют их в качестве основных продуктов питания при назначении той или иной диеты. Однако, пе смотря на все это, у многих потребителей имеется стойкое предположение, что «полезная пища» обязательно невкусная.

Производство низкокалорийных молочных белковых продуктов связано с возникновением ряда пороков: излишне твердая, грубая консистенция, слабо выраженный вкус и аромат.

Известно о способности микрочастиц белка давать сенсорный эффект жировой эмульсии обезжиренным продуктам, имитируя жир. В связи с этим возникла идея разработки нежирных мягких и рассольных сыров не только с сохранением их полезных свойств, но и без потери их оргаполептических показателей. Это возможно при внесении в сыры концентратов сывороточных белков.

Учитывая изложенное выше, создание нежирных сыров можно считать актуальной проблемой.

Степень разработанности темы. В своих исследованиях автор руководствовался трудами классических и современных российских ученых.

1еорегическое и практическое обоснование перспективности разработки технологий низкокалорийных молочно-белковых продуктов, в том числе сыров, было проведено H.H. Липатовым, З.Х. Диланяном, Р.И. Раманаускасом, А.Г Храмцовым, Л.А. Остроумовым, М.С. Уманским, A.A. Майоровым, Н.И. Дун-

<у

ченко, И.А. Евдокимовым, Д.Л. Жареновым, И.Л. Смирновой, Л.М. Захаровой, Н.Б. Гавриловой и другими известными российскими учеными.

Несмотря на это, использование в технологии сыров имитаторов жира белкового происхождения в России практически не изучено, тогда как в Европейских странах и США работы по замещению жира на вещества, способные выполнять его роль в формировании органолептических свойств продуктов, в настоящее время активно реализуются.

Цель работы и задами исследований: Целыо настоящей работы является исследование особенностей формирования мягких кислотно-сычужных и рассольных сыров с использованием концентратов сывороточных белков (КСБ).

Для достижения поставленной цели сформулированы следующие задачи: исследовать влияние КСБ па органолепгичсские свойства и физико-химические показатели сгустка;

- установить оптимальную дозу КСБ;

- изучить активность ферментных препаратов в нормализованной смеси с разной дозой КСБ;

- исследовать влияние КСБ на формирование мягких кислотно-сычужных сыров;

- исследовать влияние КСБ на формирование рассольных сыров;

- исследовать органолегггические показатели новых сыров;

- разработать технологию производства нежирного мягкого кислотно-сычужного сыра с КСБ.

- разработать технологию производства нежирного рассольного сыра с КСБ.

Научная новизна работы. В работе предложено использовать концентраты сывороточных белков в производстве нежирных кислогно-сычужных и рассольных сыров с целыо улучшения их органолептических характеристик. Установлены рекомендуемые дозы концентратов сывороточных белков при производстве мягких кислогно-сычужных и рассольных сыров. Исследованы особенности коагуляции обезжиренных молочных смесей с КСБ сычужным ферментом и фромазой. Изучено влияние концентратов сывороточных белков на формирование мягких кислогно-сычужных и рассольных сыров, что позволило установить оптимальные технологические параметры их производства. Получены математические модели, описывающие эффективность процесса производства новых видов сыров. Доказана эффективность применения в производстве нежирных сыров микропартикулироканных концентратов сывороточных белков, придающих продуктам органолептические свойства, характерные для их полножирных аналогов.

Теоретическая и практ ическая значимость работы. Па основании полученных автором результатов исследований разработана технология и техническая документация для производства мягкого кислотно-сычужного и рассольного сыров с использованием КСБ.

Результаты исследований автора используются в учебном процессе при подготовке магистров по направлению 260200 - «Продукты питания животного происхождения» на кафедре «Технология молока и молочных продуктов» в Кемеровском технологическом институте пищевой промышленности.

Методология к методы исследования. При выполнении работы были использованы стандартные, общепринятые и модифицированные методы исследований физико-химических, химических, реологических и микробиологических свойств сырья и готовой продукции. Математическая обработка результатов исследования проводилась методом статистического и регрессионного анализа, а также с помощью программы «МА'П.ЛВ 5.0».

Положения, выносимые на защиту:

- увеличение содержания белка в обезжиренной молочной смеси за счет внесения в нее КСБ, что позволяет повысить выход готового продукта из единицы сырья и улучшает реологические свойства полученных сгустков;

- уменьшение дозы молокосвертывающих ферментов при проведении процесса коагуляции обезжиренной молочной смеси с КСБ;

- результаты определения оптимальных параметров процессов производства мягкого кислотно-сычужного и рассольного сыров;

- схемы технологического процесса производства мягкого кислотно-сычужного и рассольного сыров.

Достоверность результатов подтверждается достаточной повторностью и воспроизводимостью экспериментальных данных, полученных с использованием современных физико-химических, микробиологических, реологических методов исследований, их математической обработкой и апробацией нового технологического решения в условиях опытной научно-производственной лаборатории СТФ КемТИПП.

Апробация результатов. Основные положения диссертации докладывались и публиковались в материалах научных конференций и семинаров- Международный научно-практический семинар (Омск, 2010), Международная молодежная научная конференция но естественнонаучным и техническим дисциплинам (Йошкар-Ола, 2010), XI Международная конференция молодых ученых (Казань, 2010), Международная заочная научно-практическая конференция (Чебоксары, 2011), «Актуальные проблемы развития пищевой промышленности и инновационные технологии пищевых производств» (Углич, 2011), «Актуальные проблемы техники и технологии переработки молока»' (Барнаул, 2012), «Качество продукции, технологий и образования» (Магнитогорск, 2012).'

Публикации. Результаты исследований опубликованы в 15 печатных работах, в том числе в 4 - в изданиях, рекомендованных ВАК РФ.

Структура н объем диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, основной части, заключения, списка литературы и приложений Основной текст работы изложен па 123 страницах, содержит 32 таблицы и 47 рисунков. Список использованных источников включает 166 наименований.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Теоретические и экспериментальные исследования на кафедре «Технология молока и молочных продуктов» Федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Кемеровский технологический институт пищевой промышленности»

В соответствие с поставленными задачами исследования проводили по общей схеме, представленной па рисунке 1.

)тапы исследования

Исследование влияния КСБ на процесс коагуляции

Изучение активности молокосвер-тывающих ферментов

Изучение совместного влияния технологических факторов на формирование сыров

Практическая реализация результатов исследования

Изучаемые факторы

----- . -----

Вид КСБ

Массовая доля КСБ

Вид фермента

Доза КСБ

Вид сыров

Вид КСБ

Доза фКСБ Вид сыра

Разработка технологии но_____вых сыров

Сроки и режимы хранения

Контролируемые параметры

Органолептические свойства и физико-химические свойства сгустков

Физико-химические свойства сгустков, активность кислото-образования, интенсивность синерезиса

'Эффективность использования белка, продолжительность коагуляции, органолептические показатели сыров

Органолептические, физико-химические, микробиологические показатели

Рисунок 1 - Схема постановки экспериментов

Весь цикл исследований состоит из нескольких взаимосвязанных блоков.

На первом этапе исследовали влияние КСБ на органолептические свойства нежирных сыров с целью установления дозы КСБ, позволяющей максимально имитировать свойства продуктов с традиционным содержанием жира. Долю КСБ варьировали от 0 до 2,0 % в обоих случаях, шаг составлял 0,5%. Для исследований использовали обезжиренное молоко. Оба типа коагуляции проводили по традиционно рекомендуемым в молочной промышленности режимам Полученные образцы анализировали методом балловой оценки. В выработанных образцах также определяли основные физико-химические показатели. Данные, полученные для нежирных образцов, анализировали на соответствие ха-

рактеристикам контрольных сгустков, выработанных из молока, нормализованного но массовой доле жира.

На втором этапе изучали влияние дозы и вида молокосвертывающего фермента на синеретические показатели сгустка с добавлением концентрата сывороточных белков. Сгустки вырабатывали из обезжиренного молока с дозировкой КСБ ог 0 до 1,5 % с шагом 0,5. Контролем служил сгусток, выработанный из нормализованного молока с содержанием жира 3,3 % для мягкого кислотно-сычужного сыра и 3,6 % для рассольного. В полученных сгустках анализировали физико-химические показатели, кислотность сыворотки, и по характеру выделения сыворотки судили о величине и скорости синерезиса.

Третий этап включает в себя установление оптимальной дозы концентрата и исследование динамики физико-химических показателей смеси «молоко -концентрат сывороточных белков». Для этого проводили математическую обработку экспериментальных данных, оценивая интенсивность кислотообразо-вания и эффективность использования белка.

Заключительным этапом научного исследования явилась разработка технологии мягкого кислотно-сычужного и рассольного сыров. В готовых продуктах стандартными методами исследовали органолентические, физико-химические и микробиологические показатели для установления гарантированных сроков хранения.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

При разработке технологий двух новых видов сыров: рассольного и мягкого кислотно-сычужного руководствовались следующими соображениями:

• разрабатываемые продукты должны содержать минимальное количество жира в соответствие с требованиями диетического питания;

• биологическая ценность новых сыров должна быть повышена за счет максимального использования в продукте белковых фракций сырья;

• новые технологии должны обеспечить высокий выход продукта из единицы сырья за счет использования в рецептуре молочно-белковых концентратов;

• новые сыры должны максимально приближаться но органолептическим показателям традиционным продуктам.

Рабочей гипотезой исследований являлись соображения, что внесение белковых сывороточных концентратов в обезжиренное молоко позволит повысить биологическую ценность продукта за счет большего содержания в них белка и то, что внесение микропартикулированного белка положительно повлияет на органолспгические показатели нежирных сыров: улучшит их консистенцию и придаст приятный привкус пастеризации разрабатываемым продуктам.

Изучение влияния лозы КСБ па процесс коагуляции

На данном этапе изучалась возможность использования в новых технологиях сыров (мягкого кислотно-сычужного и рассольного) двух видов сухих концентратов сывороточных белков (КСБ): Бтр^"-]00 и ТехШоп ГПрп^а] 535. Оба исследуемых концентрата обладают одинаковыми органолептическими показателями: представляют собой однородный мелкодисперсный порошок, белого со слегка кремовым оттенком цвета и с легким привкусом пастеризации. Однако, при сравнении вкусовых характеристик концентрата, установлено, что привкус пастеризации в концентрате ТехЦ-юп ЬПрго1а1 535 выражен ярче, чем в 5!тр1е88к-100. Это позволяет сделать заключение о большей концентрации сывороточного белка в концентрате ТехНтоп I Прго1а1 535, что подтверждено физико-химическими показателями обоих исследуемых КСБ, представленными в табл. 1.

Таблица 1 - Физико-химические свойства исследуемых КСБ

Наименование показателя ¡кучепис показателя

Simpless"-100 Textrion Hiprotal 535

Массовая доля белка, не менее % 53.0 4.5 36.0 80.0

Массовая доля жира, не более % 5.0

Массовая доля лактозы. % 6.5

Массовая доля влаги, не более % 4,0 3.5

Зола, не более % 2.5 5.0

Как видно из представленных в таблице данных физико-химический состав исследуемых КСБ отличается не только по массовой доле белка, но и по массовой доле лактозы, что связано с разными способами их получения. КСБ Textrion Hiprotal 535, очевидно, вырабатывался из практически безлактозной сыворотки. В производстве SimplessK-100 применяли сыворотку, содержащую лактозу. Кроме того, при производстве КСБ Simpless"-100 использовали процесс микропартикуляции, который при производстве КСБ Textrion Hiprotal 535 не применялся.

Для установления оптимальной дозы КСБ исследовали пять образцов, выработанных из обезжиренного молока с разной долей концентратов, контролем служил образец, выработанный из цельного молока без добавления КСБ.

В полученных образцах проведена балловая оценка органолептических показателей по 10-балльпой шкале, в которой внешнему виду отводится 2 балла, консистенции - 3 балла, вкусу и аромату - 5 баллов. Балловая оценка органолептических показателей по каждому виду сыров, выработанных с концентратами сывороточных белков, приведена в таблице 2.

Увеличение дозы концентрата сывороточных белков Simpless"-100 до 1,5 % приводит к улучшению его органолептических показателей. В нежирных сырах консистенция от грубой резинистой становится более связной, однород-

ной. В продукте появляется привкус пастеризации, что объясняется большим содержанием сывороточных белков в полученном продукте, имеющих специфический привкус и обладающих более высокими гидрофильными свойствами по сравнению с казеином.

Таблица 2 - Органолептическая оценка свежевырабоганных сыров

Доля КСБ. Органолептическая оценка, среднее значение, балл

№ п'п мягкий кислотно-сычужный сыр рассольный сыр

% 8ипр1е5з"-100 ТехШоп Н1рго-1а1 535 Ятркэя'-ЮО ТехЫоп Шрго-1а1 535

К 0.0 9.0 9.0 9.0 9,0

1 0.0 5.0 5.0 5.0 5.0

2 0.5 8.0 5.5 8.0 5,5

л 1,0 8.5 7.0 8.5 7.0

4 1.5 9.5 7.5 9.5 7.5

5 2.0 7.5 6.5 7.5 6,5

Контрольный образец с содержанием жира 45% в сухом веществе оценивался ниже по вкусу на фоне образца №4, так как в экспериментальном образце появлялся привкус пастеризации, положительно сказывающийся на вкусовых ощущениях дегустаторов.

Стоит отметить снижение водянистого привкуса в образцах с повышенным содержанием 8ипр1езз"-1()0 (1,5 и 2,0%), связанное с увеличением его доли участия в формировании вкуса сыра за счет появления ощущения сливочности при дегустации продукта.

При этом внешний вид и внутренняя макроструктура в полной мере соответствовали контрольным полножирным образцам.

Органолентические характеристики кислотно-сычужного и рассольного сыров, выработанных с одинаковым КСБ, практически не отличаются при проведении дегустационной оценки, гак как выработанные образцы для чистоты эксперимента не солились и не проходили этапа созревания, как этого требует традиционная технология сыров.

Использование КСБ 'ГехЫоп I ПргШа! 535 не оказало значительного влияния на улучшение органолептических показателей нежирных сыров.

В сырах, выработанных с концентратом сывороточных белков ТехИтоп Нфго1а1 535, несколько улучшалась консистенция с увеличением дозировки КСБ, но происходило это, в основном, за счет увеличения влажности продукта в связи с высокими гидрофильными свойствами сывороточных белков. Однако, консистенция оцениваемых образцов больше напоминала творог, чем сыр.

При оценке вкуса опытных образцов отмечено некоторое улучшение вкуса обезжиренных сыров, что связано с появлением в продукте привкуса сывороточных белков, в незначительных дозировках напоминающего приятный привкус пастеризации.

Однако, ощущение сливочности продукта в этом случае не наблюдалось, так как КСБ Гех1поп [-ПргсНа! 535 не является белком микропартикулированным (частицы белка в нем более крупные, чем у микропартикулята Бипр^з^-ЮО).

Наиболее приемлемыми сенсорными свойствами обладали образцы с содержанием КСБ 5и-пр1ез8К-100 в дозировке от 0,5 до 1,5 % к массе обезжиренной смеси. При этих значениях не происходит снижение качества продукта и достигаются удовлетворительные показатели внешнего вида и консистенции.

Использование в производстве сыров КСБ ТехПтоп ЬНрпНа! 535 носит двоякий характер. С одной стороны - внесение сывороточных белков повышает выход готового продукта из единицы сырья и повышает его биологическую ценность за счет дополнения продукта незаменимыми аминокислотами.

С другой - внесение ТехШоп I Прго1а1 535 никоим образом не придает обезжиренному продукту ощущения «сливочности». В связи с этим разрабатываемые продукты кардинально отличаются от классических, и больше напоминают творожные сыры.

При изучении физико-химических свойств получаемых сгустков основное внимание было обращено на установление массовой доли белка и сухих веществ, так как в сыроделии это имеет немаловажное значение. Данные, полученные при проведении эксперимента, представлены на рис.2.

23

ЕЗбелок Ш]сухие вещества ЕЗбелок Шсухие вещества

Рис.2 - Физико-химические показатели нежирных сыров, выработанных с использованием КСБ Битеров"-100: а - мягкий кислотно-сычужный сыр; б — рассольный сыр

Увеличение дозы вносимого концентрата сывороточного белка соответственно, приводит к увеличению содержания белка в готовом продукте при дозировках КСБ, не превышающих 1,5 %. Дальнейшее увеличение дозы КСБ приводит к увеличению содержания влаги в продукте за счет высоких гидрофильных свойств сывороточных белков. Кроме того, большее содержание сывороточных белков не удерживается казеиновым матриксом в продукте, увеличиваются потери белка с сывороткой, что является экономически весьма нецелесообразным.

Увеличение дозы КСБ приводит к росту массовой доли влаги в образцах, что неизбежно приводит к увеличению кислотности за счет увеличения массовой доли лактозы в образце, которая усиливает процесс развития молочнокислых микроорганизмов.

Полученные данные свидетельствуют об эффективности применения концентратов сывороточных белков в производстве сыров для увеличения выхода готового продукта и улучшения его биологической ценности.

Поскольку в производстве исследуемых сыров применяют кислотно-сычужную коагуляцию, связанную с использованием в производстве мокосвер-тывающих ферментов, имеющих специфическое действие на казеин молока, важно было определить особенности коагуляции в сырье с повышенным содержанием белка. Изучали действие сычужного и микробного ферментов в обезжиренном молоке, обогащенном сывороточными белковыми концентратами. В качестве исследуемых ферментов использовали сычужный фермент (активность 1100СКШ0000 ед.) и фромазу 2200 П. (активность 220 ЛУ1Си/г). результаты представлены в табл. 3.

Таблица 3 - Физико-химические свойства сыров, выработанных с Simpless4'-100

Ki 1СЛОТНО-СЫЧуЖНЫЙ сыр Рассольный сыр

и а я Ь =t Массовая доля 'жира, % Массовая доля белка, % Массовая доля сухих веществ, % Кислотность сгусгка, " „т Массовая доля жира, % Массовая доля белка, % Массовая доля сухих веществ, % Кислотность сгустка, "Т

Сычужный фермент

К 17.0 15.07 33.0 170 20 19.01 48.1 140

0.0 0.1 20.50 31.0 181 0.1 21.30 42,4 160

0.5 0.1 20.40 30.2 196 0.1 21,77 36,1 170

1,0 0.1 21.57 24.1 220 0.1 22.10 34.7 175

1,5 0.1 21.03 27.4 230 0.1 22,01 31,7 180

Фромаза 2200 I L

К 20.0 16.25 35.2 171 21 20.01 49,8 140

0.0 0.1 21.04 33.1 182 0.1 21.40 42,4 160

0.5 0.1 21.50 30.2 185 0.1 23.03 36.1 170

1.0 0.1 21.60 26.4 220 0.1 24.55 30.7 175

1.5 0.1 21.00 23.1 225 0.1 24.01 25.4 180

Повышение кислотности сгустков при повышении дозы КСБ объясняется тем, что в смеси увеличивается содержание лактозы. Помимо этого содержание сывороточных белков гак же увеличивается, а они, как правило, стимулируют развитие молочнокислой микрофлоры, гак как более доступны для молочнокислых микроорганизмов, чем казеин.

Проведенные исследования позволили сделать вывод о том, что вид исследуемого фермента значительной роли при образовании сгустка не играет, т.к. изменение основных контролируемых показателей при проведении коагуляции разными ферментами (кислотность сгустка и массовая доля белка) незначительны.

Полученные сгустки имели довольно большую, не соответствующую нормативам для мягких сыров, влажность. Поэтому для более объективной их характеристики был изучен процесс самопрессования обоих сгустков. Интесив-ность синерезиса - показатель, который более полно позволяет оценить процесс обезвоживания сгустков. Синеретические свойства сгустков в процессе самопрессования представлены на рисунках 3 и 4.

Продолжительность Сзмопрс

ПДолаКСе 0 0% ИДоляКСБ О Г] Доля КС Г, 1 0% ПДоля КСБ, 15%

Рисунок 3 - График зависимости объема выделившейся сыворотки мягкого кислотно-сычужного сгустка от массовой доли КСБ и продолжительности самопрессования

2 ю

Продолжительность еамолроссолания. мин

□ Доля КСБ 0 0% И Доля КСБ, 0,5% ПДоли КСБ 1 0% ОДоля КСБ. 1 5%

Рисунок 4 - График зависимости объема выделившейся сыворотки рассольного сгустка от массовой доли КСБ и продолжительности самопрессования

Представленные данные показывают, что активное выделение сыворотки происходит в течение первых 25-30 минут самопрессования. [В дальнейшем происходит снижение интенсивности синерезиса, отделение сыворотки замедляется, а после 40-50 минут практически останавливается.

Дальнейшее увеличение продолжительности самопрессования нецелесообразно, так как продукт по массовой доле влаги отвечает предъявляемым требованиям, а технологический цикл производства увеличивается, что нежелательно в производственных условиях.

Изучение влияния дозы КСБ на процесс коагуляции

Для оценки эффективности производства сыров изучали совместное влияние исследуемых факторов (доза сычужного фермента и доза КСБ) на выход продукта, степень использования белка и массовую долю влаги в сырах

Полученные данные обрабатывались математически, что позволило получить соответствующие уравнения регрессии: -для мягких кислотно-сычужных сыров: У, = 21,08 - 6.69Х, + 9,53Х2 + 2,378Х,2- 5,2Х22 + 0,78Х,Х2

= 35,1 + 2,2X1 - 1,36 Х2 - 1,5Х,2 + Х22-0,6Х|Х2 У3 = 61,53 + 13,5Х, -2,43 Х2 - 7.5Х,2- 1,6 7 22 +Х,Х2 -для рассольных сыров:

У, = 19,57 - 9,01Х\ + 2,6Х2 +4,1 X,2 - 0,42Х22-1 ,ЗХ|Х2 У2 = 40,55 + 0.46Х, - 10,61Х2 - 2,03Х,2+2,44Х22+4,12Х,Х2 У, = 54,33 + 11,5Х| — 4,ЗЗХ2 -5Х,2 - 0,67Х22+2Х,Х2

где У| - эффективности использования белка, % У2 - массовая доля сухих веществ в сыре, % Уз - продолжительность коагуляции, мин. X, - доза молокосвертывающего фермента; Х2 - доза концентрата сывороточных белков

Проведенные исследования и их математическая обработка позволили установить оптимальные технологические параметры производства мягкого кислотно-сычужного сыра, выработанного с использованием КСБ Бтрквв^-ЮО: массовая доля КСБ в нормализованной смеси должна составлять (0,7±0,1)%;

массовая доля сычужного фермента в нормализованной смеси должна быть (0,6±0,1)%;

продолжительность свертывания смеси составляет (64±2) мин

Для рассольного сыра эти показатели следующие:

массовая доля КСБ в нормализованной смеси должна составлять (0.6+0,1)%;

массовая доля сычужного фермента в нормализованной смеси должна быть (0.4+0,1)%;

продолжительность свертывания смеси составляет (55+2) мин

Исследование органолептичсских характеристик сыров

Проведена органолептическая оценка полученных сыров, поскольку одной из поставленных задач было получение консистенции нежирных сыров, максимально приближенной к традиционным полножирным сырам.

Профилограммы органолептической оценки представлены на рисунках 5

и 6.

□кислотно-сычужный сыр. Прассольный сыр, выработанный

выработанный с БтрЬэз 100 с 5ппр1е55 100

Рисунок 5 - Профилограммы внешнего вида, рисунка и консистенции сыров, где:

а - замкнутость поверхности; б - бугристость поверхности; в - наличие влаги на разрезе; г - плотность сырног о теста; д - рыхлость сырного тес-га;

а а

□рассольный сыр. выработанный Прассольный сыр. выработанный

сЗипр^ЮО с5тр1е<в100

Рисунок 6 - I [рофилограммы вкуса и запаха сыров, где: а - кислый вкус; б - посторонний вкус; в - чистые молочные вкус и запах; г - привкус пастеризации; д - пряный привкус; е - водянистый привкус

Характеризуя внешний вид, рисунок и консистенцию, можно заключить, что сыры, выработанные с использованием при их производстве КСБ 51тр1ез5к-100 отвечают всем предъявленным к ним требованиям: их поверхность достаточно хорошо замкнута, не имеет признаков бугристости, сырное тесто достаточно плотное, при разрезе не выделяющее влаги, консистенция сливочная.

Оценка вкуса и запаха сыров (как рассольных, так и кислотно-сычужных) при использовании в их производстве концентратов сывороточных белков довольно высока: в них не обнаружено нежелательных привкусов, в гоже время в сырах появляются приятные привкусы определенной пряности и пастеризации.

Практическая реализация результате исследований

В результате проведенных исследований разработана технология производства мягкого кислогно-сычужного сыра «Ичиго» и рассольного сыра «Форт».

Мягкий кислотно-сычужный сыр имеет чистый, кисломолочный, с выраженным вкусом и запахом пастеризации, в меру соленый вкус, нежную, однородную по всей массе консистенцию, слегка кремовый цвет. Поверхность сыра ровная, увлажненная, без ослизнения.

Рассольный сыр имеет нежное, умеренно плотное, слегка ломкое тесто, чистый кисломолочный, в меру соленый вкус, без посторонних привкусов и запахов, цвет от белого до светло-желтог о.

Физико-химические показатели новых сыров представлены в таблице 4. Таблица 4- Физико-химические показатели сыров

Наименование показателя ÍHu'icinie показателя

Пчмго Форт

Массовая доля жира в сухом веществе. % не более 1.0 1,0

Массовая доля влаги. % не более 67.0 50,0

Массовая доля поваренной соли. % От 1.6 до 2.0 включ. Ог 2.0 до 5,0 включ.

По микробиологическим показателям и содержанию токенчных элементов, микотоксинов, антибиотиков, и радионуклидов выработанные сыры удовлетворяют требованиям нормативно-правовых актов РФ.

Хранение сыров проводили при двух температурных режимах - при температуре (4±2)"С и при температуре (9±1 )"С.

Исследование микробиологических, органолептических и физико-химических показателей в процессе хранения позволило установить срок годности продуктов не более 10 суток.

На новые сыры разработана техническая документация, включающая технические условия и технологическую инструкцию. Апробация новых технологических решений проводилась в условиях опытной научно-производственной лаборатории среднетехнического факультета КемТИПП.

Заключение

1. Разработан технологический регламент производства двух видов нежирных сыров - мягкого кислогно-сычужного и рассольного с концентратами сывороточных белков на основании изучения влияния КСБ на органолепти-ческие и физико-химические свойс тва нежирных сгустков.

2. Доказана эффективность применения КСБ в производстве нежирных сыров. Установлены оптимальные дозы концентратов сывороточных белков (1,0±0,5) % к массе перерабатываемого обезжиренного молока), обеспечивающие максимальный выход продукта и органолептические показатели нежирных сыров, характерные для их полножирных аналогов.

3. Изучена активность молокосвертывающих ферментных препаратов (сычужного фермента и фромазы) в обезжиренных смесях с разной дозой КСБ. Установлено, что для коагуляции обезжиренных смесей с КСБ требуется (0,5±0,2) г сычужного фермента на 1000 кг обезжиренной смеси.

4. Исследовано совместное влияние технологических факторов на процесс формирования мягких кислотно-сычужных сыров. Получены уравнения регрессии, описывающие зависимость эффективности использования белка, массовой доли сухих веществ в сыре и продолжительности коагуляции от доз сычужного фермента и концентрата сывороточных белков, и позволившие установить следующие параметры производства: доза КСБ (0,5±0,1)% от массы обезжиренной смеси; доза сычужного фермента (0,6±0,1) г на 1000кг смеси; продолжительность коагуляции (64±2) мин.;

5. Исследовано совместное влияние технологических факторов на процесс формирования рассольных сыров. Получены уравнения регрессии, позволившие установить следующие параметры производства: доза КСБ (0,6±0,1)% от массы обезжиренной смеси; доза сычужного фермента (0,4±0,1) г на 1000кг смеси; продолжительность коагуляции (55±2) мин.

6. Доказано, что для улучшения органолептических свойств нежирных мягких кислотно-сычужных и рассольных сыров и получения характеристик, свойственных их полножирным аналогам необходимо использовать концентраты сывороточных белков, полученных пу тем микропартикуляции.

7. Разработана техническая документация на два новых вида нежирных сыров. Установлены гарантированные сроки годности новых продуктов.

По материалам диссертации опубликованы следующие работы:

1 Остроумов Л.А., Клепикова П.В., Смирнов Д.А. Особенности ферментации молочно-белковых концентратов, полученных термокислотной коагуляцией белков молока \ Л.А. Остроумов, Е.В. Клепикова, Д.А. Смирнов \\ Современные технологии продуктов питания: теория и практика производства: Материалы Международного научно-практического семинара. - Омск, 2010. - С 136-137.

2 Остроумов Л.А, Смирнов Д.А. Использование концентратов сывороточных белков в производстве мягких кислотно-сычужных сыров \ Л.А. Остроумов, Д.А. Смирнов \\ Техника и технология пищевых производств: Тезисы докладов VII Международной научной конференции студентов и аспирантов. 41. -Могилев, 2010. - С. 258-260.

3 Смирнов Д.А., Клепикова Е.В Особенности ферментации молочно-белковых концентратов, полученных термокислотпой коагуляцией белков молока \ Д.А. Смирнов, Е.В. Клепикова \\ Научному прогрессу - творчество молодых: Сборник материалов Международной молодежной научной конференции по естественнонаучным и техническим дисциплинам. - Йошкар-Ола 2010 - С 176-178.

4 Смирнов Д.А., Клепикова Е.В Исследование применения сывороточных белков для производства мягких кислотно-сычужных сыров \ Д.А. Смирнов, Е.В. Клепикова \\ Пищевые технологии и биотехнологии: Сборник тезисов и докладов XI Международной конференции молодых ученых. 4 1.- Казань: изд. «Отечество», 2010. - С. 44.

5 Лаврова К.А., Смирнов Д.А Изучение возможности использования бифидо-бактерий в мягких сырах \ К.А. Клепикова, Д.А. Смирнов \\ Инновации в науке: пути развития: Материалы Международной заочной научно-практической конференции. - Чебоксары: Учебно-методический центр ''Oll -С. 306-309.

6 Смирнова И.А., Смирнов Д.А. Исследование влияния дозы концентратов сывороточных белков на мягкие кислотно-сычужные сыры \ И.А. Смирнова, Д.А. Смирнов \\ Актуальные проблемы развития пищевой промышленности и инновационные технологии пищевых производств: Сборник трудов I Международной научно-практической конференции. - Углич, 2011. - С. 220- 223.

7 Смирнов Д.А., Попова J1.B. Обоснование перспективности производства мягких низкожирных сыров \ Д.А. Смирнов, JI.B. Ионова \\ Актуальные проблемы развития пищевой промышленности и инновационные технологии пищевых производств: Сборник трудов I Международной научно-практической конференции. - Углич, 2011. - С. 102-104.

8 Смирнова И.А., Смирнов Д.А Исследование влияния дозы концентратов сывороточных белков па мягкие кислотно-сычужные сыры \ И.А. Смирнова, Д.А. Смирнов \\Актуальпые проблемы развития пищевой промышленности и инновационные технологии пищевых производств: Сборник трудов I Международной научно-практической конференции. - Углич, 201 1. - С. 220-223.

9 Кленикова Е.В., Смирнов Д.А. Использование концентрата сывороточных белков при производстве сыров с чеддеризацией сырной массы \ Е.В. Кленикова, Д.А. Смирнов \\ Известия высших учебных заведений. Пищевая техно-логия.-2012.-№1 -С. 117.

10 Смирнова И.А., Штригуль В.К., Смирнов Д.А. \ Исследование свойств молочного белка с целью формирования белковых имитаторов жира \\ И А Смирнова, В.К. Штригуль, Д.А. Смирнов \\ Актуальные проблемы техники и технологии переработки молока: Сборник научных трудов с международным участием. Выпуск 9. - Барнаул, 2012. - С. 215-222.

11 Смирнова И.А., Штригуль В.К., Смирнов Д.А.' Экономическая эффективность применения этапа микропартикуляции казеина на молокоперерабаты-вающих предприятиях \ И.А. Смирнова, В.К. Штригуль, Д.А. Смирнов \\ Актуальные проблемы техники и технологии переработки молока: Сборник научных трудов с международным участием. Выпуск 9 - Барнаул 201? - Г 243-245. '

12 Смирнова И.А. Гралевская И. В., Штригуль В.К., Смирнов Д.А. Исследование способов коагуляции молока с целью формирования микропартикулягов белков молока \ И.А. Смирнова, И.В. Гралевская, В.К. Штригуль, Д.А. Смирнов \\Техника и технология пищевых производств. - Кемерово- КемТИПП -

2012.-№3,- С. 112-121.

13 Смирнова И.А., Штригуль В.К., Смирнов Д.А. Реологические исследования диетических продуктов, выработанных с применением этапа микропартикуляции казеина \ И.А. Смирнова, В.К. Штригуль, Д.А. Смирнов \\ Качество продукции, технологий и образования: Материалы научно-практической конференции с международным участием. - Магнитогорск, 2012. - С 413-417

14 Смирнова И.А., Штригуль В.К., Смирнов Д.А. Исследование сычужной коагуляции с целью формирования микропартикулятов белков молока \ И А Смирнова, В.К. Штригуль, Д.А. Смирнов \\ Молочная промышленность -

2013. -№ 1. - С. 42

15 Смирнова И.А., Штригуль В.К., Смирнов Д.А. Производство низкокалорийного имитатора жира на основе молочного белка: встраиваемый модуль \ И А Смирнова, В.К. Штригуль, Д.А. Смирнов \\ Сыроделие и маслоделие» - 2013 - № 2. - С. 77.

Полпнсано ипечап, .111.13. Форма! 6(1-86/16. Тираж 8(1 жг «йьем 1.1 и.л. Закаг X» f.x.S Кемеровского технологического ннстита шинсвон промышленности ~

ii5(KI5fi. г. Кемерово, ö-p (.'тропге теп. 17

Отпечатано в лаГюрагорип множшельном техники Кемеровского технолоти'теского инегшута нишенои промышленности 650002. г Кемерово, ул. Институтская. 7

Министерство образования и науки Российской Федерации ФГБОУ ВПО Кемеровский технологический институт пищевой промышленности

На правах рукописи

04201453641

Смирнов Дмитрий Александрович

ИССЛЕДОВАНИЕ И РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ НЕЖИРНЫХ МЯГКИХ КИСЛОТНО-СЫЧУЖНЫХ И РАССОЛЬНЫХ СЫРОВ с КОНЦЕНТРАТАМИ СЫВОРОТОЧНЫХ БЕЛКОВ

Специальность:

05.18.04 - Технология мясных, молочных и рыбных продуктов и холодильных производств

ДИССЕРТАЦИЯ

на соискание ученой степени кандидата технических наук

научный руководитель: заслуженный деятель науки и техники РФ, доктор технических наук, профессор Л.А. Остроумов

Кемерово 2013

Оглавление

ВВЕДЕНИЕ........................................................................................................................................2

Глава 1. Обзор литературы............................................................................................................9

1.1 Современные направления развития сыродельной отрасли и некоторые аспекты повышения качества и выхода сыров......................................................................................9

1.2 Прогрессивные методы выделения сывороточных белков.................................................22

1.2.1 Использование сывороточных белков в сыроделии.......................................26

1.3 Характеристика способов улучшения свойств нежирных молочных белковых продуктов..........................................................................................................................................32

1.4 Заключение по главе 1..............................................................................................................40

Глава 2. Методика выполнения исследований........................................................................43

2.1 Схема проведения исследований..............................................................................................43

2.2 Объекты и методы исследований.............................................................................................45

Глава 3. Результаты исследований и обсуждение....................................................................47

3.1 Изучение влияния дозы КСБ на процесс коагуляции.............................................................47

3.1.1 Характеристика сывороточных белковых концентратов, используемых в экспериментальных исследованиях.......................................................................................49

3.1.2 Установление оптимальной дозы концентратов сывороточных белков при производстве сыров.................................................................................................................59

3.1.3 Изучение активности молокосвертывающих ферментов.................................59

3.2 Изучение влияния технологических факторов на формирование сыров.............................79

3.2.1 Изучение влияния КСБ на формирование мягких кислотно-сычужных сыров......81

3.2.2 Изучение влияния КСБ на формирование рассольных сыров...................................91

3.3 Исследование органолептических характеристик сыров.........................................100

Глава 4. Практическая реализация результатов исследований.........................................105

4.1 Разработка технологии производства нежирного мягкого кислотно-сычужного сыра

«Ичиго»..................................................................................................................................105

4.2 Разработка технологии нежирного рассольного сыра «Форт»............................................112

4.3 Исследование новых сыров в процессе хранения.................................................117

Заключение....................................................................................................................................122

Список литературы......................................................................................................................124

Приложения...................................................................................................................................141

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность темы исследования. Как никакой другой молочный продукт, сыр поражает разнообразием видов и вкусов. Каждый вид по-своему оригинален и самобытен, у каждого - своя история и характер. Разнообразны и способы приготовления сыров. Они созревают в рассолах, бурдюках, кувшинах, бочках, известковых ямах, горных пещерах. Больше всего сыра вырабатывают в Европе, где издавна сложилась культура и приготовления, и потребления этого продукта. К примеру, в РФ потребление сыра на человека составляет 4,6 кг, при этом в Германии - 23 кг, во Франции - 26 кг [84].

Сыр является достаточно широко потребляемым продуктом. При этом наблюдается определенная зависимость от дохода и уровня жизни населения: его потребление ниже среди россиян с низкими доходами и потребительской активностью, неработающих и одиноких [7].

Безусловно, потребление сыров зависит не только от благосостояния населения, но и от традиций формирования национальной кухни. Например, традиционные итальянские блюда - пицца, лазанья и паста не мыслимы без сыра. В России, напротив, сыр принято потреблять в плавленом виде (привычка осталась с советских времен), а также использовать для приготовления бутербродов [84].

Согласно данным исследования ТС1-Яи8з1а, твердые и мягкие сыры потребляют около 80% городского населения России, плавленые - около 30% [7]. В настоящее время наблюдается тенденция к росту производства всех видов сыров, включая плавленые сыры и сырные продукты, в среднем на 104,7 % по сравнению с 2010 г. [20].

Несмотря на это, норма потребления сыра за счет собственного производства удовлетворена только на 50,3 % (к началу 1990-х годов она составляла 68%). Собственного производства сыра недостаточно для покрытия внутреннего спроса с учетом физиологических норм потребления, поэтому Россия вынуждена импортировать сыры в больших объемах [21, 22]. С учетом

импорта физиологическая норма потребления сыров всех видов удовлетворена только на 86,7%. Доля импорта сыра превышает пороговую величину более, чем на 10-20%. Россия фактически стала зависимой от импортных поставок [97].

Российский рынок сыров представлен, главным образом, твердыми и полутвердыми сырами. Мягких сыров вырабатывается очень мало, около 4 %, в основном, это сыр «Адыгейский». Рассольные сыры в общем ассортименте составляют 4 %, из них брынза 22 %, «Сулугуни» - 35 %. Немного разнообразят ассортимент сыры, экспортируемые из стран Западной Европы [20, 78,91].

Главные причины такой ситуации - не сложившаяся в стране культура потребления мягких и рассольных сыров (в странах Западной Европы их потребление достигает 50 - 65 % от общего потребления сыра) и недостаточно серьезное отношение к ним производителей, не видящих экономических перспектив в этом направлении [78, 95].

Тем не менее, технологии мягких и рассольных сыров достаточно привлекательны для производства, так как имеют ряд преимуществ перед технологиями полутвердых сыров [78]:

- более эффективное использование сырья (расходуют молока меньше на 25 % по сравнению с полутвердыми сырами);

- возможность использования побочных молочных продуктов (обезжиренного молока, пахты, сыворотки);

- возможность реализации сыра без созревания или с коротким сроком созревания (не более 14 суток);

- привлекательные потребительские характеристики и высокая пищевая и биологическая ценность;

- быстрая оборачиваемость капиталовложений.

Немаловажным является еще и тот факт, что за последние несколько

лет большое внимание стали уделять не только тому, чтоб пища была вкусная, но и тому, чтобы она была полезна. Низкожирные молочные продукты

пользуются большим спросом, к тому же, большинство диетологов используют их в качестве основных продуктов питания при назначении той или иной диеты. Однако, не смотря на все это, у многих потребителей имеется стойкое предположение, что «полезная пища» обязательно невкусная [33, 159].

Снижение калорийности молочных продуктов, хотя бы на 25-50% (за счет исключения молочного жира из их состава) дает значительный вклад в профилактику ожирения и других алиментарных болезней. При этом все остальные компоненты (белок, витамины, минеральные вещества и микроэлементы) в низкокалорийных молочных продуктах сохранены. Следовательно, сохранена пищевая ценность этих продуктов и их польза для здоровья [131].

Производство низкокалорийных молочных продуктов связано с возникновением ряда пороков: излишне твердая, грубая консистенция, слабо выраженный вкус и аромат [35, 148]. Эти пороки выражены тем сильнее, чем меньше содержание жира в продукте [42].

Известно о способности микрочастиц белка давать сенсорный эффект жировой эмульсии обезжиренным продуктам. В связи с этим можно предложить использование сывороточных белковых концентратов с микропар-тикулированным белком в технологиях сыров с пониженным содержанием жира, но с органолептическими показателями продуктов классической жирности, с высокой биологической ценностью [143, 144, 145, 158, 159].

Использование нативных белков (концентратов) при нормализации молока позволяет перейти на непрерывный процесс производства сыра. Помимо этого, это дает возможность обеспечить постоянное качество сыра в течение года, уменьшить расход и сократить потери сырья [111].

В связи с перечисленными выше фактами, возникла идея разработки нежиренных мягких и рассольных сыров с сохранением полезных свойств, и без потери их органолептических показателей. Это возможно при внесении в сыры концентратов сывороточных белков, имитирующих жир.

Учитывая изложенное выше, создание нежирных сыров можно считать актуальной проблемой.

Степень разработанности темы. В своих исследованиях автор руководствовался трудами классических и современных российских ученых.

Теоретическое и практическое обоснование перспективности разработки технологий низкокалорийных молочно-белковых продуктов, в том числе сыров, было проведено H.H. Липатовым, З.Х. Диланяном, Р.И. Рама-наускасом, А.Г. Храмцовым, JI.A. Остроумовым, М.С. Уманским, A.A. Майоровым, H.H. Дунченко, H.A. Евдокимовым, Д.А. Жареновым, И.А. Смирновой, JI.M. Захаровой, Н.Б. Гавриловой и другими известными российскими учеными.

Несмотря на это, использование в технологии сыров имитаторов жира белкового происхождения в России практически не изучено, тогда как в Европейских станах и США работы по замещению жира на вещества, способные выполнять его роль в формировании органолептических свойств продуктов, в настоящее время активно реализуются.

Цель и задачи исследований: Целью настоящей работы является исследование особенностей формирования мягких кислотно-сычужных и рассольных сыров с использованием концентратов сывороточных белков (КСБ).

Для решения поставленной цели решали следующие задачи:

исследовать влияние КСБ на органолептические свойства и физико-химические показатели сгустка;

- установить оптимальную дозу КСБ;

- изучить активность ферментных препаратов в нормализованной смеси с разной дозой КСБ;

- исследовать влияние КСБ на формирование мягких кислотно-сычужных сыров;

- исследовать влияние КСБ на формирование рассольных сыров;

- исследовать органолептические показатели новых сыров;

- разработать технологию производства нежирного мягкого кислотно-сычужного сыра с КСБ.

- разработать технологию производства нежирного рассольного сыра с КСБ.

Научная новизна работы. В работе предложено использовать концентраты сывороточных белков в производстве нежирных кислотно-сычужных сыров с целью улучшения их органолептических характеристик. Установлены рекомендуемые дозы концентратов сывороточных белков при производстве мягких кислотно-сычужных и рассольных сыров. Исследованы особенности коагуляции обезжиренных молочных смесей с КСБ сычужным ферментом и фромазой. Изучено влияние концентратов сывороточных белков на формирование мягких кислотно-сычужных и рассольных сыров, что позволило установить оптимальные технологические параметры их производства. Получены математические модели, описывающие эффективность процесса производства новых видов сыров. Доказана эффективность применения в производстве нежирных сыров микропартикулированных концентратов сывороточных белков, придающих продуктам органолептические свойства, характерные для их полножирных аналогов.

Практическая значимость работы. На основании полученных автором результатов исследований разработана технология и техническая документация для производства мягкого кислотно-сычужного и рассольного сыров с использованием КСБ.

Результаты исследований автора используются в учебном процессе при подготовке магистров по направлению 260200 - «Продукты питания животного происхождения» на кафедре «Технология молока и молочных продуктов» в Кемеровском технологическом институте пищевой промышленности.

Положения, выносимые на защиту:

- увеличение содержания белка в обезжиренной молочной смеси за счет внесения в нее КСБ, что позволяет повысить выход готового продукта из единицы сырья и улучшает реологические свойства полученных сгустков;

- уменьшение дозы молокосвертывающих ферментов при проведении процесса коагуляции обезжиренной молочной смеси с КСБ;

- результаты определения оптимальных параметров процессов производства мягкого кислотно-сычужного и рассольного сыров;

- схемы технологического процесса производства мягкого кислотно-сычужного и рассольного сыров.

Методология и методы исследования. При выполнении работы были использованы стандартные, общепринятые и модифицированные методы исследований физико-химических, химических, реологических и микробиологических свойств сырья и готовой продукции. Математическая обработка результатов исследования проводилась методом статистического и регрессионного анализа, а также с помощью программы «МАТЬАВ 5.0».

Достоверность результатов подтверждается достаточной повторно-стью и воспроизводимостью экспериментальных данных, полученных с использованием современных физико-химических, микробиологических, реологических методов исследований, их математической обработкой и апробацией нового технологического решения в условиях опытной научно-производственной технологической лаборатории СТФ КемТИПП.

Апробация результатов. Результаты исследований опубликованы в 15 печатных работах, в том числе в 4 - в изданиях, рекомендованных ВАК России. Основные положения диссертации докладывались и публиковались в материалах научных конференций и семинаров: Международный научно-практический семинар (Омск, 2010), Международная молодежная научная конференция по естественнонаучным и техническим дисциплинам (Йошкар-Ола, 2010), XI Международная конференция молодых ученых (Казань, 2010), Международная заочная научно-практическая конференция (Чебоксары, 2011), «Актуальные проблемы развития пищевой промышленности и инновационные технологии пищевых производств» (Углич, 2011), «Актуальные проблемы техники и технологии переработки молока» (Барнаул, 2012), «Качество продукции, технологий и образования» (Магнитогорск, 2012).

Глава 1 ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1.1 Современные направления развития сыродельной отрасли и некоторые аспекты повышения качества и выхода сыров

В настоящее время на рынке сложилась ситуация, когда российские производители, сыров испытывают конкуренцию не только со стороны своих соседей, но и стран ближнего и дальнего зарубежья. Производители из стран ближнего зарубежья предлагают в России, как правило, сыры традиционного российского ассортимента, причем по довольно низким ценам. Это обусловлено отсутствием таможенных ограничений, разницей в себестоимости производства сыров в Российской Федерации [93, 126].

Вступление России 23 августа 2012 г. в ВТО также позволяет повысить эффективность внешнеэкономической деятельности государства за счет упрощения системы таможенных пошлин и других торговых барьеров - и как следствие, предсказуемость и прозрачность экономики привлекают зарубежных партнеров, повышают товарооборот и создают благоприятный климат для торговли и инвестиций [99].

В то же самое время в России сложилась неблагоприятная обстановка рынка всех молокоемких продуктов, в том числе и сыров. Производство сыров до сих пор в России носит сезонный характер [51, 60, 61].

Второй важный момент - низкое качество молока, используемого для выработки сыров: лишь не многим более 30% используемого в сыроделии молока, соответствуют требованиям, предъявляемым к сырью для производства сыров [92].

Все это приводит к тому, что при непрерывном, пусть и незначительном, повышении объемов производства сыров в России, рынок сыров более, чем на 50% представлен импортными продуктами. Производство сыров в 2012 г. выросло на 104,5% по сравнению с 2011 г., импорт - на 109,4% соот-

ветственно. Данные по производству и импорту сыров в России представлены на рис.1.1 [61].

500 400 Н 300

с 3

н

200 100 0

2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012

□ Производство И Импорт

Рисунок 1.1 - Рынок сыра в России При этом следует отметить, что выпуск натуральных сыров всех видов составлял почти 59% от общего объема производства сыров и сырных продуктов. 90% всех натуральных сыров составляют полутвердые сыры: «Российский», «Голландский», «Пошехонский», «Костромской» и другие, на выпуск 1 т которых расходуется 10 и более т молока. Удельный вес мягких и рассольных сыров, имеющих меньший расход молока на тонну продукта незначителен (рис. 1.2) [92].

сыр слизнсвый сыр свежий сыры прочие сыр конченый сыр рассольный сыр МЯ1 кий продукты сырные сыр плавленый сыр полу твердый, твердый, зрелый

0 10 20 30 40 50

% от о�