автореферат диссертации по технологии продовольственных продуктов, 05.18.04, диссертация на тему:Исследование и разработка технологии плавленого сыра, обогащенного кальцием

На правах рукописи

СОХРЯКОВ СЕРГЕИ ОЛЕГОВИЧ

ИССЛЕДОВАНИЕ И РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ ПЛАВЛЕНОГО СЫРА, ОБОГАЩЕННОГО КАЛЬЦИЕМ

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

1 2 2012

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

005015060

Кемерово-2012

005015060

Работа выполнена в Федеральном государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Омский государственный аграрный университет имени П.А.Столыпина».

Научный руководитель: доктор технических наук, профессор Гаврилова Наталья Борисовна

Официальные оппоненты:

Смирнова Ирина Анатольевна, доктор технических наук, профессор, ФГБОУ ВПО КемТИПП, заведующая кафедрой «Технологии молока и молочных продуктов»

Решетник Екатерина Ивановна, доктор технических наук, доцент, ФГБОУ ВПО ДапьГАУ, заведующая кафедрой «Технологии переработки продукции животноводства»

Ведущая организация: Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Алтайский государственный технический университет им. И.И. Ползунова»

Защита диссертации состоится «/3 »2012 г. т^тсов на заседании диссертационного совета Д 212.089.01 в ФГБОУ ВПО «Кемеровский технологический институт пищевой промышленности» по адресу: 650056, г. Кемерово, бульвар Строителей, 47, (тел./факс 8(3842)39-68-88)

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

Автореферат разослан

Ученый секретарь диссертационного совета

У

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Питание - это многофункциональный процесс. Именно сбалансированное питание способствует нормальному развитию организма, сохранению здоровья, высокой умственной и физической работоспособности, сопротивляемости вредным факторам окружающей среды, активному долголетию.

Интенсивное развитие новых технологий, ориентированных, в первую очередь, на получение прибыли, в области промышленной переработки животного и растительного сырья привело к значительному снижению содержания в рационе современного человека ^модифицированных продуктов питания, в связи с чем актуальным является обеспечение населения необходимыми нутри-ентами для поддержания здоровья и трудоспособности на высоком уровне, путем разработки обогащенных продуктов и использования их для регулярного питания.

Особо важным является использование таких новых направлений в технологии обогащенных молочных продуктов, как био- и нанотехнологии, которые обоснованы и получили развитие в трудах отечественных и зарубежных учёных, положенных автором данной работы в основу своих исследований: А.Г. Храмцова, JI.A. Остроумова, З.Х. Диланяна, Ю.Я. Свириденко, RA. Евдокимова, В.Б. Спиричева, H.A. Тихомировой, В.М. Позняковского, A.B. Гудкова, В.И. Ганиной, И.А. Смирновой, М.С. Уманского, A.A. Майорова, M.I1 Щетинина, Н.Б. Гавриловой, А.Ю. Просекова, JIM. Захаровой, И.В. Буяновой, ОН. Буянова и др.

Перспективным направлением исследования было определено изучение возможности производства скоросозревающих сыров для плавления из обезжиренного молока и их дальнейшее использование при производстве плавленых сыров с использованием минерального обогатителя в нанодисперсной форме для питания детей школьного возраста.

Направление работы соответствует «Приоритетным направлениям развития науки и техники» (Пр-577 от 30.03.2002), исследования велись в соответствии с темой, имеющей гос. регистрацию «Разработка теоретических основ, создание новых технологий и техник для производства безопасных продуктов питания с функциональными свойствами» (№ 01.200609463).

Целью данной научно-исследовательской работы является разработка технологии производства плавленого сыра для питания детей школьного возраста, обогащенного кальцием в нанодисперсной форме.

Для реализации поставленной цели в работе решались следующие задачи исследований:

-изучить способ получения гидролизованного субстрата в процессе ферментного гидролиза обезжиренного молока;

- исследовать влияние гидролизованного субстрата на процесс активизации бакконцентрата;

- определить степень влияния активизированного бакконцентрата на процесс созревания нежирного сыра для плавления;

- разработать технологию производства нежирного сыра для плавления с использованием активизированного на гидролизованном субстрате бакконцентрата;

-изучить качественные показатели новой кальцийсодержащей добавки, обосновать выбор кальцийсодержащего ингредиента для обогащения продукта кальцием на основании результатов математического моделирования;

- подобрать соли-плавители и наполнители, обеспечивающие требования к физико-химическим и органолептическим свойствам проектируемого плавленого сыра;

- изучить процесс хранения нового продукта, определить его срок годности, пищевую и биологическую ценность;

-разработать технологию нового вида плавленого сыра, обогащенного кальцием и техническую документацию на его производство, оценить экономическую эффективность использования нового минерального обогатителя при производстве плавленого сыра, обогащенного кальцием.

Научная новизна работы. Исследовано влияние гидролизованного субстрата на процесс активизации бакконцентрата БК-ТМП, определена степень его влияния на сроки созревания нежирного сычужного сыра для плавления. Установлены сроки созревания сыра для плавления. На основании результатов математического моделирования совокупности показателей установлен вид и количество кальцийсодержащей добавки. Экспериментально подобраны соли-плавители и вкусовые наполнители. Проведена оптимизация рецептуры плавленого сыра. Определена пищевая, биологическая и энергетическая ценность нового вида плавленого сыра. Установлен срок его годности.

Практическая ценность работы. В результате выполненной научно-исследовательской работы разработана технология нежирного сычужного сыра для плавления с ускоренным сроком созревания. Разработана технология плавленого сыра, обогащенного кальцием, для питания детей школьного возраста и нормативная документация (СТО №71063300-001-2012). Технология нового продукта прошла промышленную апробацию на молочном предприятии ООО «Омский завод плавленых сыров» (г. Омск).

Апробация работы. Основные положения работы изложены и обсуждены в докладах IV Международной научной конференции молодых ученых (р.п. Краснообск, 2010), VII Специализированного конгресса «Молочная промышленность Сибири» (Барнаул, 2010), II этапа Всероссийского конкурса на лучшую научную работу среди студентов, аспирантов и молодых ученых высших учебных заведений Минсельхоза России (Красноярск, 2011), материалах Международного научно-практического семинара «Современные технологии продуктов питания: теория и практика производства» (Омск, 2010), VIII Международной научной конференции студентов и молодых ученых «Живые системы и биологическая безопасность населения» (Москва, 2010), в сборнике научных трудов с международным участием «Актуальные проблемы техники и технологии переработки молока» (Барнаул, 2010), в сборнике материалов четвертой

международной научно-практической конференции «Перспективы производства продуктов питания нового поколения» (Омск, 2011), в сборнике материалов Всероссийской научно-практической конференции молодых ученых, посвященная 60-летию ФГБОУ ВПО Пензенская ГСХА «Вклад молодых ученых в инновационное развитие АПК России» (Пенза, 2011).

Публикации. По теме диссертационной работы опубликовано 17 печатных работ, в том числе пять в журналах, рекомендованных ВАК («Сыроделие и маслоделие», «Аграрный вестник Урала»).

Структура н объем диссертации. Работа состоит из введения, литературного обзора, методологии проведения исследований, экспериментальной части, в которой приведены результаты исследований и их анализ, выводов, списка использованных источников и приложений. Диссертация изложена на 136 листах, содержит 53 таблицы, 26 рисунков и 7 приложений. Список использованных источников включает 171 наименование.

СОДЕРЖАНИЕ ДИССЕРТАЦИОННОЙ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность выбранного направления исследований.

В первой главе рассмотрено современное состояние технологии производства плавленых сыров и плавленых сырных продуктов, а также вопросы, касающиеся разработки продуктов питания для детей школьного возраста. Обобщены сведения по использованию нанокомпонентов для обогащения продуктов питания. Теоретически обоснована целесообразность разработки технологии нежирного сыра для плавления с ускоренным сроком созревания. Рассмотрена роль кальция в питании детей школьного возраста. В результате анализа литературных данных сформулированы цель и задачи исследований.

Во второй главе приведена характеристика объектов исследования, описаны используемые физико-химические и биохимические методы анализа и комплекс определяемых показателей.

Экспериментальные исследования состояли из нескольких последовательно выполненных этапов в соответствии со схемой, приведенной на рис. 1. При составлении схемы использовали следующие условные обозначения: 1 - кислотность титруемая и активная, 2 - массовая доля сухих веществ, 3 - массовая доля углеводов, 4 - массовая доля жира, 5 - массовая доля белка, 6 - количество минеральных веществ, 7 - количество витаминов, 8 - общее количество молочнокислых микроорганизмов, 9 - концентрация ионов кальция, 10 - методы математического моделирования, 11 - органолептические показатели, 12-реологические показатели, 13 - количество аминокислот, 14 - количество жирных кислот, 15 - энергетическая ценность, 16 - активность воды, 17 - переваривае-мость белков пищеварительными ферментами «in vitro», 18 - температура, 19 - время, 20 - общее содержание кальция, 21 - растворимость, 22 - количество соли-плавителя.

_ Исследуемые показатели,

Этапы исследования

используемые методы

Рис. 1. Схема проведения и практической реализации исследований

На первом этапе были сформулированы требования к новому плавленому сыру для питания детей школьного возраста и целесообразность разработки сырья для плавления. Обоснован выбор активизированного на гидролизован-ном субстрате бакконцентрата. Проведены исследования влияния активизированного на гидролизованном субстрате бакконцентрата на процесс производства и созревания нежирного сыра для плавления.

На втором этапе исследований были изучены физико-химические свойства кальцийсодержащего ингредиента. Было проведено изучение влияния кальций-содержащего ингредиента на содержание ионизированной формы кальция в продукте. Определено количество кальцийсодержащего ингредиента па основании математического моделирования.

На третьем этапе осуществлялся подбор солей-плавителей и вкусовых наполнителей для производства плавленого сыра, а также проектирование рецептуры нового продукта.

На четвертом этапе был изучен процесс хранимоспособности полученного плавленого сыра и определены сроки его годности.

На заключительном этапе работы была определена пищевая ценность, витаминный и минеральный состав плавленого сыра. Так же была разработана технология и нормативно-техническая документации для его производства, определены основные затраты на производство продукта. Экспериментальные исследования проводились в трех-пятикратных повторностях по общепринятым, стандартным методам исследований физико-химических и микробиологических показателей сырья и готовой продукции.

Анализ и расчет количества кальция в готовом плавленом сыре, выполнялся по комплекснометрическому методу определения содержания кальция (по А. Дуденкову). Для проведения измерений концентрации ионов кальция использовали иономер универсальный И-130, электрод ионоселектизный «ЭЛИС-121 Са» и электрод сравнения «ЭССР-10101». Пробоподготовка и снятие показаний проводились при температуре (20±2) °С в соответствии со стандартными методиками по ГОСТ 26809-86.

Аминокислотный состав плавленого сыра определяли с использованием системы капиллярного электрофореза «Капель-105». Витаминный и минеральный состав определяли с использованием метода высокоэффективной жидкостной хроматографии на хроматографе «Милихром». Количество белка - на анализаторе общего азота/белка rapid N cube. Статистическую обработку полученных экспериментальных данных проводили с использованием регрессионного анализа в программах MathCad и MS Excel

В третьей главе приведены результаты экспериментальных и аналитических исследований. Разрабатываемый в данной научно-исследовательской работе продукт предназначен для питания детей школьного возраста.

При проектировании плавленого сыра необходимо учитывать вкусовые предпочтения данной целевой группы. По органолептическим и физико-химическим показателям продукт должен отвечать

ряду требованиям:

- иметь приятный внешний вид, консистенцию, вкус и запах;

- быть безопасным

- массовая доля влаги в сыре, не менее 40%;

- активная кислотность, не более 5,9 ед. рН;

- содержание кальция в 100 г продукта не менее 360 мг%.

Для обеспечения заданных характеристик в качестве основного сырья разработана технология сычужного нежирного сыра для плавления с ускоренным сроком созревания.

В настоящее время недостаток качественного базового сырья для плавления при производстве плавленых сыров и плавленых сырных продуктов является острой проблемой, требующей решений. Это связано и с трудностями в производстве сычужных сыров, и с сезонностью получения молока. Одним из направлений решения данных задач является формирование собственной сырьевой базы на предприятиях молочной промышленности по производству плавленых сыров.

Разработка и использование технологии сычужных сыров для плавления с ускоренными сроками созревания из обезжиренного молока позволит обеспечить качественным сырьем производство плавленых сыров и плавленых сырных продуктов, а также - комплексную переработку молока-сырья на предприятии.

Одним из перспективных и малоизученных способов ускорения созревания сыров является применение при их производстве гидролизованных заквасок. Дня ферментного гидролиза обезжиренного молока применяли комплекс ферментных препаратов: протосубтилин СЗх и фосфатазу. В качестве основы использовали обезжиренное молоко с массовой долей жира 0,05 %, титруемой кислотностью не более 18 °Т. Ферментный гидролиз обезжиренного молока проводили при I =.(45±2) °С в течение (8±2) ч. Количественное соотношение азотсодержащих фракций гидролизованного субстрата приведено в табл. 1.

Таблица 1

Количественное соотношение азотсодержащих фракций _в гидролизованном субстрате

Вариант Общее количество азота, масс.% Содержание форм азота, % от общего количества азота

общий растворимый азот азот растворимых небелковых соединений шинный азот (пептиды, аминокислоты и ДР)

Гвдролизованный субстрат (опытный образец) 4,5910,50 13,10±0,50 48,60±0,50 38,30±0,50

При общем содержании азота (4,59±0,05) мас.%, (48,60±0,05) % от общего количества приходится на азот растворимых небелковых соединений, (38,30±0,05) % на аминный азот и (13,10±0,05) % составляет общий растворимый азот, что свидетельствует о получении субстрата с высоким содержанием низ-

комолекулярных продуктов распада белков молока, стимулирующих рост и развитие клеток молочнокислых микроорганизмов. Для дальнейших исследований по ускорению созревания сыра для плавления изучено влияние гидроли-зованного субстрата на активизацию бакконцентрата «БК-ТМП» (Lactobacillus helveticus, Lactobacillus lactis), вносимого в количестве (1,0±0,2) мас.% в субстрат при температуре (40,0±1,0) °С и выдерживаемый от 4 до 6 ч согласно технологической инструкции по применению концентрата лиофилизированных бактерий. В качестве контроля использовался бакконцентрат «БК-ТМП», активизированный на обезжиренном молоке без внесения ферментных препаратов. Динамика общего количества микроорганизмов в процессе активизации бак-концентрата на различных питательных средах приведена на рис. 2. При использовании гидролизованного субстрата наблюдается более интенсивный

рост молочнокислой микрофлоры за счет уменьшения продолжительности лаг-фазы (на 0,8 ч меньше по сравнению с контрольным образцом бакконцентрата) и фазы активного роста (на 1,0 ч продолжительность фазы активного роста опытного образца бакконцентрата меньше по сравнению с контрольным). Таким образом, при использовании гидролизованного обезжиренного молока в качестве субстрата удалось сократить время активизации используемого бакконцентрата на 1,8 ч.

Полученный, активизированный на гадролизованном субстрате, бакконцентрат использовался при разработке технологии сычужного нежирного сыра для плавления. Для экспериментальных исследований использовалось одинаковое количество обезжиренного молока, как для выработки опытных сыров, так и для контрольного сыра. Технологические параметры и режимы выработок нежирного сыра для плавления представлены в табл. 2. Массовая доля азота в контрольном и опытных образцах сыра на 15 сут созревания представлена на рис. 3. Динамика роста общего количества клеток молочнокислых организмов во время созревания сыра отражена на рис. 4.

Сыр, выработанный с использованием активизированного на гадролизованном субстрате бакконцентрата отличается высокими органолептическими показателями. Опытные образцы сыра по совокупности показателей, используемых для оценки степени созревания сыра, приобретают свойства зрелого сыра на 15-е сутки созревания, в то время как контрольный образец - только на 30-е сутки.

Рис.2 Динамика общего количества микроорганизмов в процессе активизации бакконцентрата на различных питательных средах

Таблица 2

Технологические параметры и режимы выработок нежирного сыра для

плавления

Наименование показателя Варианты опытов

1 I 2 | 3 | контроль*

Температура пастеризации молока, °С 72-74 с выдержкой 20 сек.

Внесено хлористого кальция, г/100 кг 20,0+0,5 20,0+0,5 20,0±0,5 20,0+0,5

Внесено активизированного бакконцентрата, % 0,5 1,0 1,5 1,0

Продолжительность свертывания, мин 30,0+5,0 25,0+5,0 20,0±5,0 35,0+5,0

Кислотность перед свертыванием, °Т 22,0±0,5 22,0+0,5 22,0±0,5 22,0+0,5

Температура свертывания, °С 40,0±2,0 40,0+2,0 40,0+2,0 40,0+2,0

Температура второго нагревания, °С 47,0+2,0 47,0+2,0 47,0+2,0 47,0+2,0

Количество поваренной соли, добавляемой в зерно, г/100 кг 300+10 300+10 300+10 300+10

Кислотность сыворотки в конце обработки, °Т 19,5+0,5 18,1+0,5 17,0+0,5 19,0+0,5

Общая продолжительность обработки сырного зерна, мин 55,0+5,0 55,0±5,0 55,0+5,0 55,0+5,0

' - активизация бакконцентрата производилась на обезжиренном молоке - контроль

В результате исследования биотехнологических параметров процесса созревания молока, формования и созревания сыра была разработана технология нежирного сыра для плавления ускоренного созревания. Физико-химические и органолептические показатели сыра представлены в табл.3.

Коетрол. Опыт! Опыт 2 ОаытЗ Опыт 4

■ ОбтнЗ азот И05ший растворимый азот

£2 Азот растворимый небелковый М Амикный азот

Рис. 3 Массовая доля азота в контрольном и опытных образцах сыра на 15 сут созревания во время созревания сыра

И 5 10 15 20 Время созрсвакия, суг ■ Каюров ООнит) ИШьгг2 вОштЭ

Рис. 4 Динамика роста общего количества клеток молочнокислых организмов во время созревания сыра

Таблица 3

Наименование показателей Норма

Массовая доля жира в сухом веществе сыра, % 1,0 +0,2

Массовая доля влаги, % 47,0+2,0

Массовая доля поваренной соли, % 1,5+0,2

Полученный нежирный сыр для плавления использовался в качестве основного сырья при разработке технологии плавленого сыра.

В соответствии с нормами потребления микро- и макроэлементов для детей школьного возраста, рекомендуемое потребление кальция для детей от 7 до 17 лет составляет 1200 мг в сут. В проектируемом продукте необходимо обеспечить содержание кальция в количестве 30-50 % от рекомендуемой нормы потребления с условием, что школьники потребляют 100 г продукта в сутки.

Проведено сравнительное исследование возможности обогащения плавленого сыра кальцием с использованием кальцийсодержащих добавок Кальций-МАКГ, фосфат кальция пищевой, цитрат кальция пищевой.

Кальций-МАКГ - механоактивированная форма кальция глюконата. Данный ингредиент (МАЕТ) является уникальной, не имеющей мировых аналогов нанодисперсной аморфной модифицированной формой глюконата кальция. Он отличается высокой биодоступностью.

Анализ и расчет общего количества кальция в экспериментальных образцах плавленого сыра, выполнялся по комплекснометрическому методу определения содержания кальция (по А. Дуденкову). Согласно результатам исследований рецептура с содержанием минерального обогатителя Кальций-МАКГ в количестве (1,5±0,5) % от общей массы смеси для плавления уже содержит необходимое суточное количество кальция, в то время как при добавлении фосфата или цитрата кальция, для достижения тех же показателей, требуется гораздо большее количество ((3,0±0,5) % г от общей массы смеси для плавления). Однако, как известно, не весь кальций, находящийся в пище, усваивается полностью. Наиболее лучшей усвояемостью обладает кальций в ионизированной форме. На рис.5 отображена графическая интерпретация зависимости концентрации ионного кальция от количества добавленного минерального обогатителя в плавленом сыре.

І

I

2,4 -

2.2

1,1 1.2 1.3 1,4 1,5 1,6

1,8 1,9 2

Логарифм концентрации ионов Са

— Обогатитель "Кальций-МАКГ"

— Обогатитель "Фосфат кальция пищевой (Е 341)"

'Обога7тггель"Цитраткальцня пищевой (Е 333)"

Рис. 5 Динамика логарифма концентрации ионов Са2' в плавленом сыре в зависимости от количества минерального обогатителя

Анализ полученных данных позволяет считать, что при уменьшении ЭДС системы происходит увеличение логарифмической концентрации ионов кальция в исследуемых образцах. Добавление минерального обогатителя Кальций-МАКГ в количестве (2,0±0,5) % от общей массы смеси для плавления способствует увеличению количества ионизированного кальция до 20 % при общем его количестве 591,52 мг/100 г, что существенно выше, чем у других минеральных обогатителей.

Для объективного суждения об оптимальном количестве кальцийсодержа-щего ингредиента в готовом плавленом сыре проведено математическое моделирование комплекса полученных в процессе экспериментальных исследований опытных данных, обработанных математически-статистическими методами.

На основании математического анализа совокупности управляемых факторов были построены математические модели, позволяющие судить о степени влияния регулируемых и управляемых факторов, которые приведены на рис. 6,7,8,9.

Рис. 6 Функция отклика изменения массовой доли ионизированного кальция в продукте в зависимости от количества смеси для плавления и Кальций-МАКГ

Рис. 7 Функция отклика изменения общего содержания кальция в продукте в зависимости от количества смеси для плавления и Кальций-МАКГ

Рис 8 Функция отклика изменения активной кислотности продукта в зависимости от . количества смеси для плавления и Кальций-МАКГ

Рис. 9 Функция отклика изменения концентрации ионов кальция в продукте в зависимости от количества смеси для плавления и Кальций-МАКГ

Комплексный анализ опытно-экспериментальных данных позволил вывести уравнения регрессии, с достаточной точностью описывающие взаимосвязь регулируемых и управляемых факторов (табл. 4), что свидетельствует об их достоверности. А так же подтверждают минимальные значения ошибки прогнозирования.

Таблица 4

Результаты регрессионного анализа_

Вид ингредиента Уравнение регрессии Коэффициент корреляции Ошибка прогнозирования, %

Массовая доля ионизированной ( юрмы кальция в продукте

У, = 1,2143х2+4,55х+5,1 0,991 6,46

Общее количество кальция в продукте

У2 = -29,618х2+248Д5х+218,71 0,977 1,44

Концентрация ионов кальция в продукте

У3 = 1,2429х2+3,29х+3,38 0,986 | 3,04

Активная кислотность продукта

У4 = 0,0221х2+0,0671х+5,867 0,979 2,09

По данным, представленным на рис. 10, следует, что целевая функция, отражающая влияние регулируемых факторов на управляемые, максимальное значение имеет в опыте 4, в котором количество кальцийсодержатцего ингредиента представлено дозой 2 г на 100 г смеси для плавления.

Рис. 10 Радарная диаграмма изменения целевой функции от управляемых факторов

Использование вкусовых наполнителей для производства плавленых сыров позволяет расширить ассортимент выпускаемой продукции и повысить органо-лептические показатели продукции. Разработка данного вида плавленого сыра предполагает его выпуск с различными видами вкусовых наполнителей, отличающиеся высокими органолептическими показателями и пищевой ценностью: какао, орехами, изюмом. Изучены количественные дозы вкусовых наполнителей компонентов по отношению к молочной основе.

Внесение вкусовых обогатителей оказывает влияние на органолептические показатели опытных продуктов. При этом отмечено, что количественные дозы наполнителя «Кедровые орехи» (1,0±0,5) %, наполнителя «Какао-порошок»

Опыт 1

(5±0,5) % и наполнителя «Изюм» от (1,0±0,5) % оказывают положительное влияние на вкус, запах и цвет опытных продуктов.

Проведена оптимизация рецептуры продукта в табличном редакторе Microsoft Excel со стандартной надстройкой «Поиск решения» процессора электронных таблиц «MS Excel», входящего в пакет Microsoft Office. После ввода всех необходимых параметров решена поставленная задача - оптимизирована рецептура нового продукта. Полученные данные использованы для разработки технологии нового плавленого сыра.

Для определения срока хранения плавленого сыра проведены исследования его хранимоспособности в соответствии с рекомендациями МУК 4.2.1847-04. Для нового продукта выбран режим холодильного хранения при температуре (4±2) °С. В процессе хранения опытных продуктов контролировали следующие показатели: активную кислотность, общее количество микроорганизмов, органолептические показатели. Совокупность комплекса показателей опытных образцов плавленого сыра позволяет установить срок его годности не более 15 сут при температуре хранения (4±2) °С с учетом срока реализации в торговой сети.

Определены пищевая, биологическая и энергетическая ценность плавленого сыра. Количественная и качественная оценка белков плавленого сыра, витаминный и минеральный состав проводился в НОЦ «Научно-исследовательская лаборатория» ГОУ ВПО «Кемеровский технологический институт пищевой промышленности».

Характеристика витаминного и минерального состава плавленого сыра представлена в таблицах 5,6. Качественные показатели белков характеризуются аминокислотным составом продукта (табл. 7).

Таблица 5

Витаминный состав плавленого сыра «Отличник»__

Витамины, мг% Плавленый сыр «Омичка» (контроль) Плавленый сыр Отклонение от контроля

± %

В [ (тиашншюрид) 0,03 0,053 +0,023 76,7

В2 (рибофлавин) 0,25 0,4 +0.15 60,0

Вб(пиридоксин) 0,002 0,004 +0,002 100,0

С (аскорбиновая кислота) 0,9 1,56 +0,66 73,3

В5 (никотиновая кислота) 0,0124 0,0201 +0,0077 62.1

Вс (фояиевая кислота) 0,0055 0,0107 +0,0052 94,5

Таблица 6

Минеральный состав плавленого сыра «Отличник»_

Минеральные вещества, мг/100 г Плавленый сыр «Омичка» (контроль) Плавленый сыр Отклонение от контроля

± %

1 2 3 4 5

Калий 452,45 479,87 +27,42 5,70

Натрий 0,70 0,85 +0,15 17,65

Продолжение таблицы 5

1 2 3 4 5

Магний 62,30 64,40 +2,1 3,26

Кальций 317,50 591,52 +274,02 46,30

Фосфор 411,23 540,80 +129,57 23,90

Железо 0,10 0,12 +0,020 20,00

Таблица 7

Состав незаменимых аминокислот и аминокислотный скор _нового плавленого сыра «Отличник»_

Аминокислота Справочная шкала ФАО/ВОЗ Плавленый сыр

А С А С

Изолейцин 40,0 100 48,30 120,70

Лейцин 70,0 100 127,40 182,00

Лизин 55,0 100 71,41 129,80

Метионин + ІШСТСИН 35,0 100 39,25 112,10

Фешиалашш+тирозші 60,0 100 101,14 168,50

Треошш 40,0 100 48,60 121,50

Валки 50,0 100 75,07 150,14

Триптофан 10,0 100 12,10 121,00

Примечание: А - содержание аминокислоты в мг/1 г белка продукта.

С - химический скор, % относительно справочной шкалы ФАО/ВОЗ Пищевая и энергетическая ценность плавленого сыра «Отличник» пред-

ставлена в табл. 8.

Таблица 8

_Пищевая и энергетическая ценность плавленого сыра «Отличник»

Продукт Массовая доля, % Энергетическая ценность, ккал

Жира Белка Углеводов

Продукт с наполнителем «Кедровые орехи» 30±0,2 23,0+0,2 5,0+0,2 384,8

Продукт с наполнителем «Какао» 30±0,2 22,3+0,2 5,7+0,2 388,9

Продукт с наполнителем «Изюм» 30+0,2 22,1+0,2 5,5+0,2 384,8

Таким образом, совокупность полученных характеристик: пищевая, биологическая ценность, витаминно-минеральный состав позволяет отнести новый плавленый сыр, обогащенный кальцием, к классу функциональных и можно рекомендовать для питания детей школьного возраста.

В четвертой главе приведены результаты практической реализации исследований. Разработана технология плавленого сыра, обогащенного кальцием, для питания детей школьного возраста и нормативно-техническая документация (СТО №71063300-001-2012). Технология нового продукта прошла промышленную апробацию на молочном предприятии ООО «Омский завод плавленых сыров» (г. Омск). Технологическая схема производства плавленого сыра, обогащенного кальцием для питания детей школьного возраста, представлена на рис. 12.

Сыр сычужный нежирный для плавления ускоренного созревания

Соль-плавитель «Сольва 820»

Вода

Подготовка сырья

Составление смеси

Созревание смеси

Внесение сливочного масла, смеси, перемешивание и нагрев (до I = 80±5 "С, х = 10±2 мин)

Внесение Кальций-МАКГ

Внесение вкусовых наполнителей, сухого обезжиренного молока, сливок

Перемешивание и нагрев (до І = 90±5 °С)

И

Плавление при перемешивании (С = 85±5 °С, т = 20±2 мин)

Охлаасдение и перемешивание К=20±5 °С, т = 5±1 мин)

Т

Фасовка _(1=20*5 °С)_

~ т "

Доохлахедение, хранение, реализация I = (4±2) "С, т = 15 сут

Рис. 11. Блок-схема производства плавленого сыра, обогащенного кальцием, для питания детей школьного возраста

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ

1. Изучен способ получения гилролизованного субстрата в процессе ферментного пиролиза обезжиренного молока и определены его параметры: t = (45±2) °С, т = (8±2) ч. • .. .

2. Исследовано влияние гидролизоваиного субстрата на процесс активизации бакконцентрата БК-ТМП (состав микрофлоры: Lactobacillus helveticus, Lactobacillus lactis). Использование гидролизоваиного субстрата позволило интенсифицировать рост и развитие молочнокислой микрофлоры в 1,5 раза в процессе производства нежирного сыра для плавления.

3. Определена степень влияния активизированного на гидролизованном субстрате бакконцентрата БК-ТМП на процесс созревания нежирного сыра для плавления. Установлены сроки созревания нежирного сыра для плавления 15 сут (при t = (20±2)°С и относительной влажности воздуха (90±2) %). Срок созревания контрольного образца - 30 сут.

4. Разработана технология нежирного сыра для плавления и установлен его химический состав: массовая доля жира в сухом веществе сыра (1,0±0,2) %, массовая доля влаги (47,0±2,0) %, массовая доля поваренной соли (1,5±0,2) %.

5. На основании результатов математического моделирования совокупности показателей установлен вид и количество кальцийсодержащей добавки Кальций-МАКГ: (2,0±0,1) % от общего количества смеси для плавления, которое обеспечивает содержание кальция 600 мг в 100 г продукта.

6. На основе экспериментальных исследований подобраны соль-плавитель «Сольва 820» (1,0 ±0,2) % и вкусовые добавки: «Кедровые орехи» -(1,0±0,5) %, «Какао-порошок» - (5,0±0,S) %, «Изюм» - (1,0±0,5) % от массы продукта. Проведена оптимизация рецептуры плавленого сыра.

7. Определена пищевая, биологическая и энергетическая ценность нового плавленого сыра: перевариваемость пищеварительными ферментами «in vitro» составила от 133,54 до 139,5 мг тирозина / г белка. Продукт обогащен кальцием в количестве 591,52±5 мг/100 г. Изучена хранимоспособность нового плавленого сыра. Установлен срок его годности при температуре (4±2) °С - не более 15 сут, с учетом срока его реализации в торговой сети:

8. Разработана технология плавленого сыра «Отличник», обогащенного кальцием, нормативная документация для его производства (СТО № 71063300001-2012). Технология продукта прошла промышленную апробацию на молочном предприятии ОАО «Омский завод плавленых сыров» (г. Омск).

Основное содержание диссертации изложено в следующих работах:

1 Сохряков С.О. Разработка технологии плавленого сырного продукта для питания детей школьного возраста, обогащенного кальцием / С.О. Сохряков, H.JI. Чернопольская // Аграрный вестник Урала.-2011.-№ ю.-С. 13-15.

2 Сохряков С.О. Исследование особенностей производства плавленого сырного продукта с растительными ингредиентами / С.О. Сохряков, Е.А. Молибога // Аграрный вестник Урала.-2011.-№ 12-1.-С. 24-26.

3 Гаврилова Н.Б. Новый минеральный обогатитель «Кальций-МАКГ» и его влияние на минеральный состав плавленого сырного продукта / Н.Б. Гаврилова, С.О. Сохряков, Е.В. Шмат // Сыроделие и маслоделие,-2012.№ 1.-С. 22-23.

4 Гаврилова Н.Б. Технология плавленого сырного продукта на основе белковой-углеводной массы / Н.Б. Гаврилова, Е.В. Шмат, С.О. Сохряков // Сыроделие и маслоделие.-2012_№ 1. -С. 24-25.

5 Гаврилова Н.Б. Исследование технологии белково-углеводной массы для плавленого сырного продукта / Н.Б. Гаврилова, Е.В. Шмат, СО. Сохряков // Аграрный вестник Урала.-2012.-№ 1 .-С. 52-54.

6 Гладилова O.A. Актуальные вопросы разработки технологии кисломолочного продукта для питания школьников / O.A. Гладилова, С.О. Сохряков // Матер. Всероссийской молодёжной конф. по приоритетному направлению «Живые системы» «Россия молодая: передовые технологии —в промышленность» / ОмГТУ. - Омск. - 2009 - С.332-336.

7 Гладилова O.A. Корректировка содержания основных микронутриентов в кисломолочных продуктах / O.A. Гладилова, С.О. Сохряков, Г.Н. Коныгин // Сб. матер. Ш М/н науч.-прак. конф. «Технология и продукты здорового питания»,-Саратов.-2009.-С.34-36.

8 Гаврилова Н.Б. К вопросу безопасности школьных продуктов питания / Н.Б. Гаврилова, С.О. Сохряков, Е.А. Молибога // Новейшие направления развития аграрной науки в работах молодых учёных: тр. IV М/н научн. конф. молодых учёных, посвящёиной 40-летию СО Россельхозакадемии / Рос. акад. с.-х.наук. Сиб. регион отд-ние; под ред. В.К. Каличкина.-Новосибирск.- 20Ю.-Часть П.- С. 478-482.

9 Сохряков С.О. Использование растительных ингредиентов при производстве плавленых сыров и плавленых сырных продуктов / С.О. Сохряков, Е.А. Молибога // Сб. матер. М/н науч.-практ. семинара «Современные технологии продуктов питания: теория и практика производства».- Мин. с/х РФ высш. проф. образования «Ом. гос. аграр. ун-т»,- Омск,- 2010. -С. 260-262.

10 Гаирбекова BJL Актуальные вопросы создания новых видов плавленых сыров / B.JI. Гаирбекова, С.О. Сохряков // Сб. матер. М/н науч.-практ. семинара «Современные технологии продуктов питания: теория и практика производства» / Мин. с/х РФ высш. проф. образования «Ом. гос. аграр. ун-т».- Омск.- 2010.- С. 260-262.

11 Гаврилова Н.Б. К вопросам производства плавленых сыров Н.Б. Гаврилова, С.О. Сохряков, Е.А. Молибога // Сб. матер. VII Специализированного конгресса «Молочная промышленность Сибири» / Мин. с/х РФ, КемТИПП,- Барнаул.-2010. С. 11-12.

12 Сохряков С.О. Влияние температуры плавления на качественные показатели сыра / С.О. Сохряков, Е.А. Молибога, Н.Б. Гаврилова // Сб. матер. VIII М/н науч. коиф. студентов и молодых ученых «Живые системы и биологическая безопасность населения».- М.: МГУПБ.- 2010. С. 16-17.

13 Сохряков С.О. Антиоксиданты в сырных плавленых продуктах / С.О. Сохряков, Е.А. Молибога // Сб. науч. тр. с м/н участием «Актуальные проблемы техники и технологии переработки молока» / Гос. науч. учреждение «Сибирский научно-исследовательский институт сыроделия» Сибирского отделения Российской академии сельскохозяйственных наук.

- Барнаул,- 2010,-Выпуск 7.- С.94-95.

14 Сохряков С.О. Влияние массовой доли влаги сырной массы на процесс ее созревания / С.О. Сохряков // Сб. матер. IV м/н науч.-практ. конф., посвященной 90-летию факультета технологии молочных продуктов ОмГАУ.

- Омск. - 2011. - С. 255-256.

15 Сохряков С.О. Новый плавленый сырный продукт, обогащенный кальцием / С.О. Сохряков // Сб. матер. Всерос. науч.-практ. конф., посвященной 60-летию ФГБОУ ВПО «Пензенская ГСХА», Т. II. - Пенза. - 2011. -С. 42-44.

16 Сохряков С.О. Исследование влияния новой кальцийсодержащей добавки «Кальций-МАКГ» на минеральный состав плавленого сырного продукта / С.О. Сохряков // Вестник Омского государственного аграрного университета.-2011. № 4. С. 59-63.

17 Заявка на изобретение № 2010132002/13 Российская Федерация МПК6 А23С9/13. Композиция сырного плавленого продукта «Отличник» / Н.Б. Гаврилова, С.О. Сохряков, Е.А. Молибога, В.Л. Гаирбекова, заявитель Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Омский государственный аграрный университет. - заявл. 01.06.2010, опубл. 27.11.2011 // Изобретения (заявки и патенты), Бюл. № 33- 127 с.

Подписано в печать 07.02.12. Формат 60x84 1/16. Гарнитура «Тайме». Печать на ризографе. Усл. печ. л. 1,16. Тираж 100 экз.

Отпечатано в типографии ИП Макшеевой Е.А. 644034, Омск, ул. Долгирева, 126, тел. 351-445

61 12-5/1886

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Омский государственный аграрный университет имени П.А. Столыпина»

На правах рукописи

равахру:

СОХРЯКОВ СЕРГЕИ ОЛЕГОВИЧ

ИССЛЕДОВАНИЕ И РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ ПЛАВЛЕНОГО СЫРА, ОБОГАЩЕННОГО КАЛЬЦИЕМ

Специальность 05.18.04 - технология мясных, молочных и рыбных продуктов и холодильных производств

ДИССЕРТАЦИЯ на соискание степени кандидата технических наук

Научный руководитель: доктор технических наук,

профессор Н.Б. Гаврилова

ОМСК 2012

ВВЕДЕНИЕ

СОДЕРЖАНИЕ

Глава 1 Аналитический обзор литературных данных по проблеме: «Современные направления и перспективы производства плавленых сыров и плавленых сырных продуктов для питания

7

детей школьного возраста»................................................

1.1 Проблема питания детей школьного возраста в РФ и пути ее

............ 7

решения...................................................................

1.2 Современное состояние производства плавленых сыров и

плавленых сырных продуктов............................................... 10

1.3 Минеральные вещества и их значение для питания детей

22

школьного возраста............................................................

1.4 Использование достижений нанотехнологии в пищевой промышленности, в том числе молочной................................. 33

1.5 Заключение по главе 1. Цель и задачи собственных

38

исследовании...................................................................

40

Глава 2 Методология проведения исследовании.................................

40

2.1 Постановка экспериментальных исследовании........................... ™

Ю

2.2 Объекты и методы исследовании............................................

2.2.1 Физико-химические методы и органолептические методы... 43

2.2.2 Микробиологические методы исследования..................... 45

45

2.2.3 Биохимические методы...............................................

47

2.2.4 Термодинамические методы....................................... 4,1

2.2.5 Методы математического анализа................................ 47

Глава 3 Результаты исследований и их анализ.................................. 49

3.1 Формулирование требований к функциональным свойствам нового плавленого сыра, обогащенного кальцием, для питания детей школьного возраста......................................... 49

3.2 Изучение процесса получения гидролизованного субстрата при ферментном гидролизе обезжиренного молока.......................... 50

3.3 Исследования влияния гидролизованного субстрата на процесс активизации бакконцентрата «БК-ТМП»................................. 53

3.4 Исследование влияния активизированного на гидролизованном субстрате бакконцентрата на процесс производства и созревания нежирного сыра для плавления.............................................. 58

3.5 Технология производства нежирного сыра для плавления с использованием активизированного на гидролизованном субстрате бакконцентрата.................................................... 66

3.5.1 Обоснование требований к проектируемому продукту для

питания детей школьного возраста.................................... 68

3.6 Подбор солей-плавителей.................................................... 70

3.7 Выбор пищевого кальцийсодержащего ингредиента для обогащения плавленого сыра............................................................. 74

3.7.1 Экспериментальное определение количества кальций-

сод ержащей добавки................................................. 76

3.7.2 Определение количества кальцийсодержащего ингредиента для обогащения продукта кальцием на основании результатов математического моделирования.................. 82

3.8 Исследование влияния растительных компонентов на физико-химические и органолептические свойства продукта. Проектирование рецептуры плавленого сыра........................... 89

3.9 Оптимизация рецептуры проектируемого плавленого сыра по качественному и количественному составу на основе экспериментальных данных....................................................................... 94

ЗЛО Изучение хранимоспособности плавленого сыра

и определение его срока годности........................................ 97

Глава 4 Практическая реализация результатов исследований............... 102

4.1 Определение пищевой, биологической и энергетической

ценности плавленого сыра «Отличник»............................... 102

4.2 Разработка технологии и нормативной документации для производства плавленого сыра «Отличник»............................... 108

4.3 Расчет экономических показателей плавленого сыра

«Отличник»........................................................................................... ИЗ

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ................................................................................117

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ............................................................119

ПРИЛОЖЕНИЯ..................................................................................................................................................I37

ВВЕДЕНИЕ

Питание - это многофункциональный процесс. Именно сбалансированное питание способствует нормальному развитию организма, сохранению здоровья, высокой умственной и физической работоспособности, сопротивляемости вредным факторам окружающей среды, активному долголетию.

Молочные продукты занимают ключевое место в рационах питания населения всех возрастных групп как источник биологически ценных веществ, в их числе такие микронутриенты, как минеральные вещества и витамины, которым принадлежит особая роль среди всех пищевых веществ, необходимых для нормального обеспечения жизненно важных функций организма.

Интенсивное развитие новых технологий, ориентированных, в первую очередь, на получение прибыли, в области промышленной переработки животного и растительного сырья привело к значительному снижению содержания в рационе современного человека ^модифицированных продуктов питания, в связи с чем актуальным является обеспечение населения необходимыми нутриентами для поддержания их здоровья и трудоспособности на высоком уровне путем разработки обогащённых продуктов и использования

их для регулярного питания.

Особо важным является использование таких новых направлений в технологии обогащенных молочных продуктов, как био- и нанотехнологии, которые обоснованы и получили развитие в трудах отечественных и зарубежных учёных, положенных автором данной работы в основу своих исследований: А.Г. Храмцова, Л.А. Остроумова, З.Х. Диланяна, И.А. Евдокимова, В.Б. Спиричева, H.A. Тихомировой, В.М. Позняковского, A.B. Гудкова, В.И. Ганиной, И.А. Смирновой, М.С. Уманского, A.A. Майорова, М.П. Щетинина, Н.Б. Гавриловой, А.Ю. Просекова, Л.М. Захаровой, И.В. Буяновой, О.Н. Буянова и др.

Основным сырьем для плавленого сыра являются сычужные сыры, творог и специальные сыры для плавления. В данной работе одной из задач является разработка качественного базового сырья, а именно, технологии нежирного сыра для плавления с ускоренным сроком созревания. И его дальнейшее использование при разработке технологии плавленого сыра, обогащенного кальцием в нанодисперсной форме, для питания детей школьного возраста.

Направление работы соответствует «Приоритетным направлениям развития науки и техники» (Пр-577 от 30.03.2002), исследования велись в соответствии с темой, имеющей гос. регистрацию «Разработка теоретических основ, создание новых технологий и техник для производства безопасных продуктов питания с функциональными свойствами» (№01.200609463).

Цель диссертационной работы - разработка технологии производства плавленого сыра для питания детей школьного возраста, обогащенного кальцием в

нанодисперсной форме.

Научная новизна работы. Исследовано влияние гидролизованного субстрата на процесс активизации бакконцентрата БК-ТМП, определена степень его влияния на сроки созревания нежирного сычужного сыра для плавления. Установлены сроки созревания сыра для плавления. На основании результатов математического моделирования совокупности показателей установлен вид и количество кальцийсодержащей добавки. Экспериментально подобраны соли-плавители и вкусовые наполнители. Проведена оптимизация рецептуры плавленого сыра. Определена пищевая, биологическая и энергетическая ценность нового вида плавленого сыра. Установлен срок его годности.

Практическая значимость работы. В результате выполненной научно-исследовательской работы разработана технология нежирного сычужного сыра для плавления с ускоренным сроком созревания. Разработана технология плавленого сыра, обогащенного кальцием, для питания детей школьного возраста и нормативная документация (СТО №71063300-001-2012). Технология нового продукта прошла промышленную апробацию на молочном предприятии ООО «Омский завод плавленых сыров» (г. Омск).

1 АНАЛИТИЧЕСКИЙ ОБЗОР ЛИТЕРАТУРНЫХ ДАННЫХ ПО ПРОБЛЕМЕ: «СОВРЕМЕННЫЕ НАПРАВЛЕНИЯ И ПЕРСПЕКТИВЫ ПРОИЗВОДСТВА ПЛАВЛЕНЫХ СЫРОВ И ПЛАВЛЕНЫХ СЫРНЫХ

ПРОДУКТОВ ДЛЯ ПИТАНИЯ ДЕТЕЙ ШКОЛЬНОГО ВОЗРАСТА»

1.1 Проблема питания детей школьного возраста в РФ и пути ее решения

Одним из условий всестороннего гармоничного развития подрастающего поколения является полноценное питание.

Питание детей школьного возраста является одной из составляющих организации учебного процесса, это важная социально-экономическая проблема нашей страны. Задача состоит в том, чтобы разработать научные основы промышленного производства продуктов питания для детей школьного возраста, создать рецептуры сбалансированного рациона питания с учетом физиологических потребностей организма ребенка, обоснованные с медико-биологической точки зрения, способствующие гармоничному росту, физическому и нервно-психическому развитию школьника, повышающие его способность к эффективному обучению [109].

Связь между питанием и обучением убедительно доказана. Здоровое питание необходимо учащимся для того, чтобы они могли достичь высот своего потенциала знаний, полноценно развиться физически и умственно, обеспечить здоровье и благополучие на всю жизнь. Доказано, что здоровое питание напрямую связано с продлением жизни и понижением риска развития многих хронических болезней у взрослых [61].

Согласно международной статистике, семья, расходующая на питание более 50 % своего дохода, считается бедной. Более половины опрошенных родителей понимают, что завтрак их ребенка неполноценный, а часть детей вообще не завтракает. В первую очередь это обусловлено низким уровнем жизни населения. Понимая необходимость полноценного питания детей,

большинство родителей положительно отнеслись к идее о продуктовом наборе для ребенка, в котором гарантировано содержалась бы половина суточной нормы белков, жиров, углеводов, витаминов, минеральных и других необходимых биологически активных веществ [89].

Хотя отечественными специалистами производится значительный объем работ по разработке продуктов детского питания, все же связь науки с производством недостаточна, что приводит к увеличению на отечественном рынке доли импортных продуктов.

Для организации промышленного производства молочных продуктов детского питания требуется глубокое научное обоснование технологических процессов, использование высококачественного сырья и компонентов, строгое соблюдение санитарно-гигиенических режимов производства, применение соответствующих упаковочных материалов и потребительской тары [77].

В то же время вызывает озабоченность ухудшающееся состояние здоровья школьников, о чем свидетельствуют результаты профилактических осмотров. Наблюдается неблагоприятная динамика основных показателей здоровья учащихся по мере обучения в школе, учащение перехода острых заболеваний в хронические. Отмечается неблагоприятное перераспределение детей школьного возраста по медико-социальным группам. Число больных детей, поступающих в 1 класс, увеличилось до 21 %, а за время обучения в школе количество здоровых детей сокращается в 4-5 раз, в 3 раза увеличивается число детей с заболеваниями органов пищеварения.

По мнению ученых З.А. Бирюковой, О.Г. Пантелеева, А.М. Кричевцовой, здоровье взрослого населения на 75 процентов определяется условиями его формирования в детском и подростковом возрасте до 15 лет и на 50 процентов зависит от образа жизни, включая питание [6].

Полноценное сбалансированное питание не только необходимо для обеспечения нормального роста и развития детей, но и является важным условием профилактики заболеваний, повышения устойчивости к инфекциям и

другим неблагоприятным воздействиям внешней среды, способствует улучшению успеваемости и работоспособности [109].

В соответствии с основными принципами Концепции государственной политики в области здорового питания рациональное питание детей, как и состояние их здоровья, является предметом особого внимания государства.

Государственная политика в области здорового питания детского населения формируется в соответствии с международной Конвенцией о правах ребенка, Всемирной декларацией об обеспечении выживания, защиты и развития детей, с учетом рекомендаций международных организаций (Всемирная торговая организация, Всемирная организация здравоохранения и Всемирная продовольственная организация). В качестве неотложных мер по реализации Концепции осуществляется улучшение структуры питания за счет увеличения доли продуктов массового потребления с высокой пищевой и биологической ценностью [68].

К основным критериям выбора пищевых продуктов, используемых в питании детей школьного возраста, относятся:

- высокая пищевая и биологическая ценность, соотнесенная к единице стоимости;

- санитарно-эпидемиологическая безопасность;

- соответствие принципам щадящего питания;

- высокие органолептические показатели и соответствие продукта

- стереотипам пищевого поведения детей и подростков;

- ограниченное использование в составе продукта пищевых добавок,

- поваренной соли;

- удобство потребительской упаковки (легко вскрываемая удобная упаковка; для пищевых продуктов, непосредственно используемых в питании детей, порционная) и ее оформление, ориентированное на детей и подростков; приемлемые сроки годности;

- возможность часто (систематически) включать продукт в рацион питания детей школьного возраста, пригодность продукта для обогащения микронутриентами.

Популяризация молочных продуктов отвечает основным принципам государственной политики в области здорового питания. Молоко, кисломолочные продукты, творог, сыры исключительно полезны для людей всех возрастов, доступны в любое время года, должны стать обязательной частью ежедневного меню всей семьи [85]. В научных трудах Н.Б. Гавриловой, В.И. Ганиной подчеркивается значительная роль молока и молочных продуктов в организации диетического и профилактического питания [16, 24]. В суточном наборе продуктов детей и подростков рекомендовано ежедневно 500-600 граммов молока [138].

Разработка новых видов молочных продуктов для питания детей школьного возраста актуальна, требует тщательного изучения и должна проводится с учетом традиций, привычек, экономического положения населения как отдельных регионов, так и страны в целом.

1.2 Современное состояние производства плавленых сыров и плавленых сырных продуктов

Функциональное питание является наиболее важным и эффективным фактором, обеспечивающим сохранение жизни и здоровья. Под термином функциональное питание подразумевают использование таких продуктов естественного происхождения, которые при ежедневном применении оказывают определенное регулирующее действие на организм человека в целом или на его определенные системы и органы [10, 25, 69, 114, 134].

По прогнозам японских исследователей, которые являются основоположниками этого направления, функциональное питание в будущем сможет успешно конкурировать со многими лекарственными препаратами.

Плавленый сыр был изобретен швейцарцем Вальтером Гербером в 1911 г. Затем Джеймс Крафт, основатель одноименной компании, запатентовал свой метод производства плавленого сыра в 1916 г. Компания «Крафт Фудз» в 1950 г. впервые в мире выпустила в продажу нарезанный ломтиками плавленый сыр. Такой сыр и продукты на его основе получили повсеместное распространение в США, прежде всего в составе чизбургеров и запеченных сэндвичей с сыром.

По сравнению с обычным сыром, плавленый имеет три преимущества: более продолжительный срок хранения, повышенную стойкость к расслаиванию при термической обработке и возможность утилизировать сырные обрезки, всякого рода остатки и нестандарт, образующиеся в результате производства традиционных сортов сыра.

Производство плавленого сыра позволяет решить задачу превращения неизбежно образующегося при производстве обычного сыра брака, из-за своего внешнего вида непригодного для прилавков супермаркета, в привлекательный для покупателя и приносящий прибыль продукт.

Благодаря применению эмульгаторов, плавленый сыр при нагревании плавится без разложения, в отличие от обычного, который при продолжительном нагревании разделяется на протеиновый гель и жидкий жир. Эмульгаторы (обычно это фосфат натрия или цитрат калия) ослабляют стремление крошечных жировых капелек в сыре соединяться друг с другом и выступать в виде капель на поверхности плав�