автореферат диссертации по технологии продовольственных продуктов, 05.18.04, диссертация на тему:Исследование и разработка технологии плавленых сырных продуктов на основе низкожирного творога с использованием дикорастущего сырья

На правах рукописи

ЧЕЧКО СВЕТЛАНА ГЕННАДЬЕВНА

ИССЛЕДОВАНИЕ И РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ ПЛАВЛЕНЫХ СЫРНЫХ ПРОДУКТОВ НА ОСНОВЕ НИЗКОЖИРИОГО ТВОРОГА С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ДИКОРАСТУЩЕГО СЫРЬЯ

Специальность: 05.18.04 — Технология мясных, молочных и рыбных продуктов и холодильных производств

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соисканис ученой степени кандидата технических наук

2 4 АПР 2014

005547404

Кемерово 2014

005547404

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

Научный руководитель: доктор технических паук, доцент

Лупипская Светлана Михайловна

Официальные оппоненты: Арсеиьсва Тамара Павловна -

доктор технических наук, СПбНИУИТМО институт холода и биотехнологий, профессор кафедры «Технология молока и пищевая биотехнология»

Васильев Кирилл Иванович -

кандидат технических паук, заместитель начальника департамента сельского хозяйства и перерабатывающей промышленности Кемеровской области

Ведущая организация: Государственное научное учреждение

«Сибирский научно-исследовательский институт' переработки сельскохозяйственной продукции» Российской академии сельскохозяйственных наук

Защита диссертации состоится «26» мая 2014 года в 15 часов на заседании диссертационного совета Д 212.089.01 при ФГБОУ ВПО Кемеровский технологический институт пищевой промышленности по адресу: 650056, 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.gov.ru) и ФГБОУ ВПО «КемТИПП» (www.kemtipp.ru).

Автореферат разослан « 9 » Ох Ц* 2014 г.

Ученый секретарь /У/^/'

диссертационного совета /'Т^ ^-' Кригер Ольга Владимировна

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. В последние годы в структуре питания населения, в том числе и в России, отмечается дефицит полноценных белков, полиненасыщенных жирных кислот, при избыточном употреблении жиров и углеводов. У большинства населения отмечается недостаток витаминов, широкого спектра витаминоподобных веществ природного происхождения, макро- и микроэлементов.

Население многих регионов постоянно испытывает экологическую нагрузку, различные стрессовые ситуации в современном жизненном ритме., что отрицательно сказывается на здоровье.

Решением данной проблемы является разработка и производство продуктов функционального назначения, удовлетворяющих потребности всех возрастных групп и предусматривающих нивелирование негативны:'; экологических условий.

К функциональным продуктам относятся плавленые сыры и плавленые сырные продукты. Их пищевая ценность определяется сырьевыми компонентами, входящими в состав продуктов и характеризуется наличием в них большого количества полноценного белка и жира.

В последние годы особую важность приобретает направление по использованию творожного сырья, как основного молочного белкового компонента, при получении плавленых сырных продуктов. Это позволяет высвободить дорогостоящие сычужные сыры из сферы переработки в сферу потребления;. Помимо уменьшения стоимости сырья, это способствует сокращению технологического цикла производства.

Вместе с тем при производстве функциональных пищевых продуктов наблюдается устойчивая тенденция повышения интереса к экологически безопасным местным сырьевым ресурсам, а именно - дикорастущим плодам, ягодам и травянистым растениям.

Растительное сырье представляет большую ценность благодаря специфичным сочетаниям биологически и фармакологически активных компонентов (микронутриентов), которое в экологическом отношении является более благоприятным.

Таким образом, актуальным представляется разработка плавленых сырных продуктов на основе низкожирного творога с использованием дикорастущего сырья.

Степень разработанности темы. Важным элементом сбалансированного здорового питания являются функциональные продукты.

Большой теоретический и практический вклад в развитие технологий молочных продуктов функционального питания внесли ученые отечественных школ прикладной биотехнологии: A.A. Покровский, И.А. Рогов, H.H. Липатов (ст), H.H. Липатов (мл), В.А. Тутельян, В.Д. Харитонов, З.С. Зобкова, Н.П. Захарова, А.Г. Храмцов, Л.А. Остроумов, Н.И. Дунченко, В.И. Танина, H.A.

Тихомирова, Л.Н. Шатшох, И .С. Хамагаева, И.А. Евдокимов, Н.Б. Гаврилова, Л.М. Захарова и многие другие.

Целью настоящей работы являлась разработка технологии плавленых сырных продуктов на основе низкожирного творога с использованием дикорастущего сырья.

Основные задачи:

- изучить химический состав, в т.ч. биологически активных веществ, отдельных представителей дикорастущего сырья, в связи с использованием их в производстве плавленых сырных продуктов;

- разработать композиции дикорастущего сырья, обосновать их выбор;

- исследовать влияние стабилизационных систем различного состава на процесс плавления творожного сырья;

- изучить влияние основных факторов (доза сухого обезжиренного молока, доза дикорастущего сырья, доза сахарозы, отношение влаги к сухим обезжиренным веществам) на формирование продукта;

- исследовать изменение микроструктурных компонентов плавленого сырного продукта в процессе плавления и обосновать режимы плавления;

- изучить качественные показатели плавленых сырных продуктов на основе низкожирного творога с использованием дикорастущего сырья в процессе хранения и установить сроки их годности;

- изучить пищевую и биологическую ценность новых плавленых сырных продуктов;

- установить основные технологические параметры и технологию производства плавленых сырных продуктов на основе низкожирного творога с использованием дикорастущего сырья и разработать техническую документацию.

Научная новизна работы. Изучен химический состав дикорастущих растений, произрастающих на территории Кемеровской области (калина, крапива, черемша, клюква).

Установлены особенности восприятия калиновой горечи в составных молочных продуктах с различным компонентным составом.

Исследовано совместное влияние стабилизаторов структуры «каррагинаны» и регулятора кислотности «натрий двууглекислый» на активную кислотность и органолептическую оценку консистенции расплавленной творожной массы.

Изучено влияние компонентного состава (доза сухого обезжиренного молока, доза сахарозы, отношение влаги к сухим обезжиренным веществам, доза дикорастущего сырья) на формирование сладкого плавленого сырного продукта.

Установлены особенности микроструктуры плавленых сырных продуктов с сухим сырьем калины в зависимости от температурных режимов плавления.

Изучена пищевая ценность и показатели качества новых видов плавленых сырных продуктов с использованием сухого сырья калины и концентрата дикорастущего сырья (калина, крапива и клюква).

Теоретическая и практическая значимость работы. По результатам проведенных исследований на основе низкожирного творога с использованием дикорастущего сырья разработана технология плавленых сырных продуктов <;Калинка», «Калиновый» и техническая документация для их производства (ТУ 9225-190-020683315-2014 и ТУ 9225-191-020683315-2014).

Проведена промышленная апробация разработанной технологии новых видов сладких плавленых сырных продуктов в условиях молочного предприятия ОАО «Юргинский гормолзавод» в Кемеровской области и подтверждена возможность её практической реализации для массового потребления.

Теоретические выводы и положения работы используются в основной образовательной программе подготовки бакалавров и магистров по направлению 260200 — «Продукты питания животного происхождения» на кафедре «Технология молока и молочных продуктов» в Кемеровском технологическом институте пищевой промышленности.

Степень достоверности и апробация результатов. Достоверность результатов исследований подтверждена методологией проведения экспериментов, применением стандартных методов исследований, использованием полнофакторных двух- и трехуровневых планов эксперимента, обработкой полученных экспериментальных данных методами статистического анализа, апробацией нового технологического решения в производственных условиях.

Апробация работы. Основные положения работы и результаты исследований обсуждались и докладывались на конференциях различного уровня, в том числе: Кемерово (2012 - 2013); Владивосток (2013); Уфа (2014).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 10 научных работ (в том числе две в ведущих рецензируемых научных журналах и изданиях, определенных ВАК)

Основные положения, выносимые на защиту:

- особенности химического состава дикорастущих растений Кемеровской области (калина, крапива, клюква, черемша);

- состав стабилизационной смеси для плавления творожного сырья;

- микроструктурные изменения плавленых сырных продуктов с сухим сырьем калины в зависимости от температурных режимов плавления;

- технология плавленого сырного продукта па основе низкожирного ТЕорога с использованием дикорастущего сырья.

Объем и структура работы. Диссертационная работа состоит из 4 глав, в том числе введения, литературного обзора, методологической части, результатов исследований, выводов, списка источников литературы и приложении. Основной текст работы изложен на 110 страницах, включает 33 рисунка, 28 таблиц. Список литературы насчитывает 130 наименований, в том числе — 20 иностранных источников. В приложениях к диссертации приведены материалы, подтверждающие достоверность, новизну и практическую значимость результатов.

МЕТОДОЛОГИЯ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

Общая схема проведения исследований приведена на рисунке 1.

На первом этапе экспериментальной части был изучеп технологический потенциал дикорастущего сырья калины, клюквы, крапивы и черемши. Проведены исследования по изучению химического состава, в т.ч. по содержанию биологически активных веществ в дикорастущем сырье.

Для расширения возможности использования каждого вида дикорастущего сырья с учетом органолептических показателей рассматривали перспективу получения их композитов. Для этого готовили композиции представленного дикорастущего сырья, в каждом варианте композиции проводили органолептическуто оценку.

Для организации переработки дикорастущего сырья и увеличения сроков его хранения проводили концентрирование сырья. Предварительно сырье измельчали с использованием универсального гомогенизирующего модуля (УГМ) и проводили частичное высушивание под вакуумом до 50% — ного содержания сухих веществ. Использовались существующие параметры: гомогенизации — 901-2°С и вакуумной сушки — 55±2'С. Кроме того, плодовое сырье калины высушивали до содержания сухих веществ 87±2%.

Учитывая вкусовые особенности сырья калины — (горечь), исследовали возможность ее использования при разработке различных молочных продуктов, обогащенного состава. Для этого подбирали молочные продукты, отличающиеся по содержанию жира, белка, влаги, сахарозы.

На втором этапе работы разрабатывали стабилизационную смесь для плавления творожного сырья. В качестве реагентов для плавления использованы стабилизаторы: «Каррагинан Marine 3587», «Каррагинан 88», «Эмульмикс Е 407» и регулятор кислотности — «Натрий двууглекислый Е 500».

Третий этан включал исследования по влиянию компонентного состава на формирование плавленого сырного продукта. Методом последовательного симплекс-планирования определены оптимальные рецептурные компоненты плавленого сырного продукта.

Следующий этап заключался в исследовании микроструктуры, органолептических и физико-химических показателей сладкого плавленого сырного продукта с использованием сырья калины, с целью установления наиболее рационального температурного режима плавления.

На пятом этапе рассматривали динамику изменения органолептических, физико-химических, микробиологических показателей в процессе хранения плавленых сырных продуктов.

На заключительном этапе разрабатывали техническую документацию на новые виды плавленых сырных продуктов «Калинка» и «Калиновый», изучали пищевую и биологическую ценность.

Этапы исследований Исследуемые факторы Контролируемые параметры

Рисунок 1- Схема проведения исследований

Объектами исследования на разных этапах работы являлись: творог 2% — ной жирности; плодово-ягодное и травянистое дикорастущее сырье; стабилизационная смесь для плавления творожного сырья.

При проведении исследований использовали стандартные, общепринятые и модифицированные органолептнческие, физико-химические, химические, микробиологические и биохимические методы исследований. Повторность на всех этапах экспериментальных исследований трехкратная. Полученные экспериментальные данные обработаны методами математической статистики с использованием программы «MS Excel».

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ И ИХ АНАЛИЗ

Изучение химического состава, в том числе биологически активных веществ дикорастущего сырья

На данном этапе проведены исследования по изучению химического состава свежего дикорастущего сырья (калины, клюквы, крапивы, черемши), произрастающего в Кемеровской области (таблица 1).

Массовая доля влаги свежего дикорастущего сырья составляла — от 87 до 90% и, соответственно, сухих веществ — от 10 до 13%. В составе сухих веществ исследуемого дикорастущего сырья большую долю занимают углеводы. В калине и клюкве их содержание варьировалось - от 6,8 до 9,5%, в черемше и крапиве - от 5,7 до 5,9%.

Содержание белка в исследуемом сырье составляло - от 0,3 до 2,4%.

В травшгастом сырье крапивы и черемши содержание белка в 2- 3 раза вьпле, чем в клюкве и калине.

Таблица i

Химический состав дикорастущего сырья___

Наименование дикорастущего сырья Массовая доля, %

Влаги Белка Углеводов Органических кислот Золы

Калина свежая 87,0 0,3 9,5 2,5 0,5

Клюква свежая 88,5 0,7 6,8 3,1 0,3

Крапива (листья) 89,5 2,4 5,7 0,8 1,4

Черемша 90 1,7 5,9 1,1 1,3

В исследуемом сырье изучено содержание БАВ (полифенольные соединения, каротиноиды, хлорофиллы, аскорбиновая кислота), которые обладают антиоксидантными свойствами.

Общее содержание полифенольных соединений в исследуемом сырье представлено в таблице 2. Отмечено высокое содержание флавоноидов, в том числе катехинов в свежих ягодах клюквы и калины.

Результаты исследования тонкослойной хроматографии показали, что в сырье крапивы присутствуют: (3-каротин, хлорофилл-а, ксантофилл, хлорофилл-6.

В сырье черемши (стеблях) обнаружены следы хлорофиллов и ксантофиллов, (3-каротин.

Таблица 2

Содержание полифенольных соединений в исследуемом сырье_

Изучаемый показатель Наименование сырья

Калина Клюква Крапива Черемша

Полифенольные соединения, мг/100г 380 300 47,5 38,5

Каротиноиды калины представлены: р-каротином, ликопином, зеаксантином, лютеином, виолоксантином.

В травянистом сырье отмечалось высокое содержание аскорбиновой кислоты (крапивы - 130 мг/100г, черемши - 110 мг/100г).

В таблице 3 приведены данные по аминокислотному составу исследуемого сырья.

Таблица 3

Аминокислотный состав в растительных объектах_

Незаменимые аминокислоты, в том числе: Массовая доля, мг/100г

Калина Клюква Крапива Черемша

изолейцин 37 13 99 115

лейцин 57 14 151 78

лизин 43 58 140 97

фенилаланин 36 16 147 48

метионин 3 3 43 39

треонин 32 30 121 78

триптофан 7 3 38 23

валин 49 7 127 71

Всего 264 144 866 549

Содержание незаменимых аминокислот отмечено в наибольшем количестве в сырье крапивы - 866 мг/100г.

Проведенные исследования показывают, что растительное сырье содержит богатый комплекс БАВ, дефицит которых зарегистрирован в питании современного человека, что делает его перспективным сырьем для получения плавленых сырных продуктов обогащенного состава.

Получение концентратов дикорастущего сырья и изучение их состава

В процессе частичного высушивания под вакуумом произошла концентрация всех составных частей сырья. Содержание основных пищевых веществ в концентрате дикорастущего растительного сырья приведено в таблице 4.

Концентраты исследуемого сырья имели высокое содержание биологически активных веществ.

Содержание некоторых витаминов и витаминоподобных веществ в концентратах дикорастущего сырья представлено в таблице 5.

Таблица 4

Содержание основных пищевых веществ в концентратах дикорастущего сырья

Наименование компонента Массовая доля,%

Воды Белка Углеводов Органических кислот Золы

Клюква 47,0 3,4 34,0 11,5 1,5

Крапива 53,0 12,5 28,1 2,5 3,9

Черемша 50,0 9,0 32,2 0,8 6,2

Калина 40,0 3,0 42,5 5,0 6,0

Таблица 5

Содержание витаминов и витаминоподобных веществ в концентратах __дикорастущего сырья_

Наименование показателя Массовая доля мг/100г

Клюква Крапива Черемша Калина

Аскорбиновая кислота 56,5 540,0 450 60,8

Биофлавоноиды 380 140 130 210

Р-каротин 2,1 9,0 8,2 10

В сухом сырье калины содержание некоторых витаминов представлено в таблице 6.

Таблица 6

Наименование витаминов

Массовая доля мг/100г Аскорбиновая кислота Ретинол Токоферолы Рибофлавин

82,0 0,08 9,9 1,2

Отмечается высокое содержание аскорбиновой кислоты, токоферолов и рибофлавина в сухом сырье калины. Это говорит о перспективности использования порошков сырья для обогащения состава молочных продуктов.

В сухом сырье калины содержание полифенольных соединений в 1,9 раза выше, чем в свежих плодах, т.к в процессе высушивания происходит концентрирование веществ.

Полифенольные соединения и аскорбиновая кислота (витамин С) являются синергистами, поэтому происходит стабильное их сохранение при переработке и хранении.

В сухом сырье калины, как и в свежем сырье, присутствует Р-каротин, ликопин, виолоксантин.

Разработка композиции дикорастущего сырья

Готовили 14 композиций со свежим сырьем крапивы, черемши, клюквы, калины, а также с сухим сырьем клюквы и калины. Сухое сырье использовалось 5% от смеси, а свежее в соотношении 1:1.

Разработанные композиции дикорастущего сырья были представлены на дегустацию. Их оценивали по пятибалльной шкале, с учетом возможности их использования при выработке плавленых сырных продуктов.

Композиции из свежего сырья (крапива — клюква; крапива — клюква — калина; крапива - черемша - клюква; черемша - клюква) имели приемлемые вкусовые характеристики и были оценены по пятибалльной шкале в 4-5 баллов.

Учитывая большие запасы калины в местном регионе Кемеровской области, для дальнейших исследований была выбрана композиция: крапива — клюква — калина, а также сухое сырье калины.

Исследование органолепгических показателей молочных продуктов с использованием сухого сырья калины

Цель исследований на данном этапе заключалась в определении особенностей сочетания сырья калины с молочным сырьем и восприятии калиновой горечи в молочных продуктах различного ассортимента.

Для проведения исследований готовили модели молочных продуктов с порошком калины. В качестве молочной основы выбраны продукты, отличающиеся по содержанию влаги, белка, жира и сахарозы. Такими продуктами являлись: кефир с содержанием жира 1% и 3,2%, сметана с содержанием жира 10% и 20%, творог обезжиренный и с содержанием жира 9%, творожная масса обезжиренная с сахарозой и с содержанием жира 9%.

В профиле вкуса моделей молочных продуктов использовали шесть дескрипторов: 1) горечь калиновая, 2) гармоничный калиновый привкус, 3) кисломолочный вкус, 4) кислый вкус, 5) сливочный вкус, 6) выраженный вкус калины. Для оценки интенсивности характерных признаков использовали пятибалльную шкалу.

На рисунках 2-5 представлены вкусовые профили молочных продуктов с сухим сырьем калины.

Проведенные исследования показали, что при введении в рецептуру молочных продуктов сухого сырья калины, имеющаяся в нем горечь воспринимается менее выраженно в присутствии молочного жира и сахарозы. Это послужило основанием для выбора обогащенного молочного продукта — сладкий плавленый сырный продукт с относительно высоким содержанием жира.

Калина является широко распространенной культурой, произрастающей на территории Кемеровской области, ее запасы вполне достаточны для промышленной переработки на пищевых предприятиях. Плоды богаты биологически активными веществами (полифенолы, каротиноиды, витамин С,

штамп, валериановая кислота, гликозид вибурнин), обладают общеукрепляющим и успокаивающим действием.

Учитывая присутствие горечи в плодах калины, рекомендуется ее использование в сухом виде, в сочетании с другими видами дикорастущего сырья, а также для обогащения молочных продуктов повышенной жирности в присутствии сахарозы.

1 ■Viv

з А \ 2

! ilsHNI 4

3

4

кефир 1 % жирности »■'Ш'"кефир 2,5% жирности

Рисунок 2 - Вкусовые профили кефирных напитков с порошком калины

sX^ |

3 jk, !

6 2 ;

Щ/i X

Ж\>Чч 1 .V 1 : й ; 1 ; я 1

А

5

\ W \f/' i

■творог обезжиренный

^творог 9% жирности

1 5

-Л - %м

А.: -

4

««^»»сметана 10% жирности : «^»»сметана 20% жирности

Рисунок 3 — Вкусовые профили сметанных продуктов с порошком калины

1

,-'-"'"' 3J

6

! » Шх :

5

4

творог обезжиренный

<saWxlтворог 9% жирности

Рисунок 4 — Вкусовые профили Рисунок 5 - Вкусовые профили

несладких творожных продуктов сладких творожных продуктов

с порошком калины с порошком калины

Разработка стабилизационной смеси для плавления творожного сырья

Основным белковым сырьем для плавления являлся творог 2%-иой жирности, выработанный из смеси обезжиренного молока и пахты.

Реагентами для плавления являлись стабилизаторы: «Каррагинан Marine 3587», «Каррагинан 88», «Эмульмикс Е 407» и регулятор кислотности — «Натрий двууглекислый Е 500».

По химическому' составу каррагананы - это гидроколлоиды, состоящие главным образом из сложных калиевых, натриевых, магниевых и кальциевых сульфатных эфиров галактозы. Наличие отрицательно заряженных сульфатных групп в молекулах каррагинанов обусловливает их способность к комплексообразовапию с казеиновыми мицеллами молока. Благодаря этому взаимодействию использование каррагинанов при производстве плавленых сыров и плавленых сырных продуктов позволяет значительно улучшить их консистенцию, откорректировать пороки готового продукта, а также сохранить соотношение между кальцием и фосфором.

Изучали влияние факторов: X] - доза стабилизатора «Эмульмикс» в интервале от 0 до 0,5%; х2 -доза стабилизатора «Каррагинан 3587» от 0 до 0,3%; хз - доза стабилизатора «Каррагинан 88» от 0 до 0,3%; х4 - доза регулятора кислотности «Натрий двууглекислый Е 500» от 0 до 1 % на процесс плавления. Контролировали активную кислотность (урН) и органолептическую оценку консистенции расплавленной массы (Упл)-

Органолептическую оценку консистенции расплавленной творожной массы осуществляли по пятибалльной шкале.

В результате исследований получены уравнения регрессии. Для функции отклика активной кислотности уравнение регрессии имеет вид:

у = 5,30 + 1,02х4 (1)

Коэффициент детерминированности модели — 1^=0,94.

Из анализа данного уравнения следует, что при контролировании активной кислотности смеси следует учитывать только один фактор - дозу «Натрия двууглекислого Е 500».

Для функции отклика органолептической оценки консистенции расплавленной творожной массы при Г= 0,93 уравнение имеет вид:

у = 3,78 + 0,41х2 + 0,41х3 + 0,78х„ (2)

На органолептическую оценку консистенции расплавленной массы оказывает влияние доза, как регулятора кислотности, так и доза стабилизаторов структуры.

На основании проведенных исследований процесса плавления творожного сырья предложена стабилизационная смесь: регулятор кислотности - «Натрий двууглекислый Е 500», стабилизатор структуры «Каррагинан 3587», стабилизатор структуры «Каррагинан 88» в соотношении (4:1:1). Использование данной стабилизационной смеси позволит получить стойкую, пластичную консистенцию продукта с низкой себестоимостью.

Влияние компонентного состава на формирование плавленого сырного продукта

Учитывая рекомендации, полученные в предыдущих исследованиях, принята массовая доля жира в сухом веществе продукта 35%. Определение соотношения других основных рецептурных компонентов проводили методом последовательного симплекс-планирования. Основные факторы, по которым проводили оптимизацию: X! — доза сухого порошка калины варьировалась от 0

до 5%; х2 — отношение влаги к сухим обезжиренным веществам — от 2,7 до 3,3; х3 - доза сахарного песка - от 10 до 18%; Х4 - доза сухого обезжиренного молока - от 3 до 10%.

В результате были получены следующие параметры рецептуры: доза сухого порошка калины - 5%; отношение влаги к сухим обезжиренным веществам— 2,8;

доза сахарозы — 14%; доза сухого обезжиренного молока - 8%.

Аналогичные исследования были проведены при разработке рецептуры с использованием концентрированного дикорастущего сырья.

В таблице 8 приведены рецептуры плавленых сырных продуктов с сухим порошком калины и концентратом дикорастущего сырья.

В твороге содержание сухих веществ может изменяться от 18 до 25% в зависимости от условий выработки и хранения. Поэтому для получения плавленого сырного продукта с нормированным содержанием сухих веществ необходимо варьировать содержание сухого обезжиренного молока. С этой целью проводили исследования на модельных системах, в которых изменяли соотношение этих компонентов по плану двухфакторного эксперимента на трех уровнях.

Таблица 8

Рецептуры плавленых сырных продуктов с сухим порошком калины и _концентратом дикорастущего сырья____

Наименование сырья Рецептура 1 Рецептура 2

Творог с содержанием сухих веществ 25%, жира 2% 46,1 41,3

Масло сливочное с содержанием сухих веществ 84%, жира 82,5% 22,2 22,2

Молоко сухое обезжиренное с содержанием сухого вещества 93% 8 6

Стабилизационная смесь 1,5 1,5

Сахар-песок 14 14

Порошок калины с содержанием сухих веществ 87% 5 -

Концентрат дикорастущего сырья с 50% — ным содержанием сухих веществ - 15

Вода питьевая 3,2 -

Выход 100 100

Факторами являлись: X! - доза сухого обезжиренного молока варьировалась - от 5 до 8 %; х^- содержание сухих веществ - от 52 до 58%.

После реализации плана эксперимента получена количественная взаимосвязь балловой оценки консистенции плавленого сырного продукта с дозой сухого обезжиренного молока и массовой долей сухих веществ в указанном интервале варьирования факторов:

у = 4,7 + 0,03х! - 0,32х2 - 0,04x^2 - 0Д9х? - 0,82x1 (3)

Иллюстрация результатов эксперимента представлена на рисунке 6.

На основании полученных данных установлено соотношение компонентов, обеспечивающее получение продукта заданной консистенции с балловой оценкой 4,5 - 5 баллов. Доза сухого обезжиренного молока составляет от 6 до 8%.

б

а о

л ц

л е

о н

в к

а а я

Рисунок 6 — Поверхность отклика органолептической оценки консистенции плавленого сырного продукта от дозы сухого обезжиренного молока и массовой доли сухих веществ

Исследование влияния термомеханической обработки на формирование структуры плавленых сырных продуктов

Особенность технологии сладких плавленых сыров заключается в проведение процесса плавления в две стадии:

- плавление сырной массы до текучего состояния;

- внесение сахара и плавление до готовности.

Это объясняется тем, что сахар при нагревании растворяется и поглощает не только влагу, внесенную по рецептуре, но и свободную влагу сырной массы, тем самым предотвращая растворение (расплавление) массы.

Эксперимент проводили с помощью модельных плавок. Плавление сырного продукта заданного состава осуществляли в две стадии: плавили смесь до текучего состояния, вносили сахар и наполнители и плавили до готовности, при температурных режимах плавления — от 75 до 90°С, с шагом 5 'С. продолжительность плавления после внесения сахара составляла 5 минут.

В таблице 9 показано влияние температуры плавления на органолептическую оценку консистенции, содержание растворимого белка и рН сырного продукта.

Хорошую органолептическую оценку образцы плавленого сырного продукта имели при температуре плавления 80-95°С. Повышение температуры плавления от 75 до 95 °С приводит к снижению активной кислотности, а также массовой доли растворимого белка, а значит и усвояемости продукта.

□ 4,5-5

□ 4-4,5 ■ 3,5-4 И 3-3,5

3

5

доза СОМ,% 6,5

58

Массовая доля сухих веществ,%

Таблица 9

Влияние температуры плавления на органолептическую оценку консистенции и __рН сырного продукта___

Температура Органолептическая оценка Балловая Растворимый РН

плавления, °С консистенции оценка белок,%

75 Неоднородная, несвязанная, жидкая 3 78,2 5,9

80 Нежная, пластичная, мажущаяся 5 75,5 5,9

85 Нежная, пластичная, мажущаяся 5 67,0 5,8

90 Нежная, пластичная, мажущаяся 5 62,3 5,8

95 Нежная, пластичная, мажущаяся 5 58,9 5,8

Результаты исследования микроструктуры плавленого сырного продукта представлены на рисунках 10—13.

Полученные фотографии иллюстрируют структурную компоновку, степень дисперсности и равномерность распределения структурных элементов в каждом образце. Данные об изменениях структурных элементов сырной массы во время плавления представлены в таблице 14.

Анализ фотографий показал, что диспергирование белка лучше всего происходит при температуре плавления 90°С.

Рисунок 10 - Микроструктура продукта при температуре: 75°С

Рисунок 11 - Микроструктура продукта при температуре: 80°С

Рисунок 12 - Микроструктура продукта при температуре 85'С;

Рисунок 13 - Микроструктура продукта при температуре 90°С;

Таблица 14

Влияние температурных режимов плавления на структурные элементы сырной массы _______

т 1 емиературные режимы плавления, *С Площадь белковой части цы.цт2 Диаметр белковой частицы, цт* Площадь жировой частицы, цт2 Диаметр жировой частицы,цт

75 393,76 22.31 125,49 15,52

80 89.13 11,98 31,26 7,78

85 15,07 5,13 0,92 1,08

90 7,97 2,22 0,85 1,04

Улучшение диспергирования белка и жира наблюдается при температуре 80-90 "С. Таким образом установлено, что оптимальные температуры плавления находятся в интервале 80-90 "С. Данные режимы обеспечивают микробиологическую надежность продукта.

Практическая реализация результатов

Результаты исследований, приведенные в предыдущих главах, послужили основанием для разработки технологий новых видов плавленых сырных продуктов на основе низкожирного творога с использованием дикорастущего сырья.

Плавленый сырный продукт «Калинка» имеет нежную, пластичную, мажущуюся консистенцию, вкус и запах чистый, молочный, в меру сладкий с выраженным ароматом калины, цвет - светло-желтый, однородный по всей массе.

Плавленый сырный продукт «Калиновый» имеет нежную, пластичную, мажущуюся консистенцию, вкус и запах чистый, молочный, в меру сладкий с выраженным привкусом наполнителей, цвет — кремовый, однородный по всей массе.

По физико-химическим показателям плавленые сырные продукты должны соответствовать требованиям: массовая доля жира в сухом веществе не менее 35%; влаги не более 44%; сахарозы не менее 14%.

В процессе хранения исследовали динамику изменения органолептических, физико-химических и микробиологических показателей.

На основании проведенных исследований срок годности плавленых сырных продуктов при температуре (4±2)°С — составляет 20 суток.

Содержание незаменимых аминокислот новых плавленых сырных продуктов представлено на рисунке 7 и 8.

О ¿К

§ а.

® о

А *

о ^

>5

300,0 200,0 100,0 0,0

Вал : Изо > Лей

Б продукте 144,1 165,9 157,3

: Лиз ! 152,2

Мет+ цис 99,3

Тре

150,4

Рисунок 7 - Содержание НАК (аминокислотные скоры) плавленого сырного продукта «Калинка»

Плавленые сырные продукты «Калинка» и «Калиновый» по аминокислотному составу являются биологически полноценным продуктами.

Содержание витаминов и витаминоподобных веществ в плавленых сырных продуктах приведено в таблице 15.

Плавленые сырные продукты обогащены витамином С,

биофлавоноидами, каротиноидами. Более высокое содержание БАВ отмечается в плавленом сырном продукте «Калиновый». Это связано с использованием концентрата дикорастущего сырья калины, клюквы и крапивы, в котором содержание биологически активных веществ выше, чем в сухом сырье калины, используемом при получении плавленого сырного продукта «Калинка».

я| р

я

300,0 200,0 100,0

0,0 Вал Изо Лей Лиз Мет+ цис Тре Трп фен+т| ир

| Ш В продукте 129,4 152,1 151,7 103,8 107,3 154,4 268,1 187,6 !

Рисунок 8 — Содержание НАК (аминокислотные скоры) плавленого сырного продукта «Калиновый»

Таблица 15

Витаминный состав плавленых сырных продуктов «Калинка» и «Калиновый»

Витамины, мг/100г Плавленый сырный продукт

«Калинка» «Калиновый»

Тиамин (Вц 0,02±0,05 0,03±0,05

Рибофлавин (Й2) 0,20±0,05 0,22±0,05

Пиридоксин (В6) 0.10*0,05 0,20*0,05

Ретинол (А) 0.2()п!,05 0,21±0,05

Аскорбиновая кислота (С) 4,5±1 92±5

Биофлавоноиды 35±2 73±5

Ниацие (РР) 0,37±0,05 0,49±0,05

Токоферол(Е) 0,75±0,05 0,33±0,05

В-каротин 1,3±0,5 5,2±0,5

По сравнению с плавлеными сырами обычного ассортимента разработанные продукты обогащены незаменимыми макро- и микроэлементами: калием, магнием, марганцем и железом.

Проведенные исследования свидетельствуют о том, что разработанные новые плавленые сырные продукты «Калинка» и «Калиновый» имеют высокую пищевую и биологическую ценность и могут быть рекомендованы как для массового питания населения, так и для профилактического питания всех возрастных групп.

ВЫВОДЫ

1. Изучен химический состав, в том числе содержание биологически активных веществ дикорастущего сырья (клюквы, калины, крапивы и черемши), произрастающего на территории Кемеровской области.

2. Разработаны композиции дикорастущего сырья для использования при получении плавленых сырных продуктов. Исследован химический состав и содержание биологически активных веществ в концентратах дикорастущего сырья: крапивы, черемши, клюквы, калины и сухого сырья калины.

3. Установлены особенности сочетания сырья калины с молочным сырьем. При введении в рецептуру молочных продуктов сырья калины, имеющаяся в нем горечь воспринимается менее выраженно в присутствии молочного жира и сахарозы.

4. Разработана стабилизационная смесь для плавления нежирного творожного сырья. Получены уравнения регрессии для функций отклика активной кислотности и органолептической оценки консистенции расплавленной массы от дозы регулятора кислотности (Е500) и дозы стабилизаторов структуры «каррагинанов». Доза стабилизационной смеси составляет 1,5%, соотношение компонентов в смеси: «Натрий двууглекислый (Е500) — «Каррагннан 88» — «Каррагинан Marine 3587» составляет соответственно 4:1:1.

5. Установлено влияние компонентного состава: дозы дикорастущего сырья, дозы сахарозы, дозы сухого обезжиренного молока, отношения влага к сухим обезжиренным веществам на формирование плавленого сырного продукта. Разработаны рецептуры плавленых сырных продуктов. Доза сухого сырья калины составляет 5%, доза концентрата дикорастущего сырья — 15%, доза сухого обезжиренного молока — от 6-8%, содержание сухих веществ — 56%. Получена количественная взаимосвязь балловой оценки консистенции плавленого сырного продукта с содержанием в нем сухих веществ и дозой сухого молока.

6. Изучено влияние термомеханической обработки на формирование структуры плавленых сырных продуктов. Исследовано влияние температуры плавления па содержание растворимого белка, активной кислотности и изменение микроструктурных компонентов. Установлено, что оптимальные температуры плавления находятся в интервале 80-90 °С.

7. Исследованы микробиологические, физико-химические и биохимические показатели плавленых сырных продуктов с использованием дикорастущего сырья (крапивы, клюквы, калины) в процессе хранения, изучена их пищевая, биологическая ценность.

8. Разработаны технологии плавленых сырных продуктов на основе низкожирного творога с использованием дикорастущего сырья «Калинка» и «Калиновый» и техническая документация для их производства.

Основные результаты исследований опубликованы в работах:

Статьи в журналах, рекомендованных ВАК РФ

1. Лупинская, С.М. Органолептическая оценка молочных продуктов с использованием сухого сырья калины / С.М. Лупинская, C.B. Орехова, С.Г. Чечко, О.О. Дементьева // Техника и технология пищевых производств. - 2013. — №4. — С. 22-26.

2. Лупинская, С.М. Стабилизационная смесь для плавления творожного сырья при производстве пастообразных плавленых сырных продуктов / С.М. Лупинская, С.Г. Чечко // Сыроделие и маслоделие. - 2014. - №2. - С. 12-14.

Статьи, тезисы в научпых изданиях

3. Орехова, C.B. Изучение состава сухих порошков дикорастущих ягод с целью использования их в производстве функциональных молочных продуктов / C.B. Орехова, С.Г. Чечко // Материалы Всероссийской молодежной школы «Приборное и научно-методологическое обеспечение исследований и разработок в области инновационных технологий производства продуктов питания функционального назначения». - Кемерово, 2012. - С. 163-168.

4. Чечко, С.Г. Исследование биологически активных веществ крапивы и черемши / С.Г. Чечко, О.О. Дементьева // Материалы Международной молодежной конференции «Перспективные технологии подготовки инженерных кадров: кооперация бизнеса и образования». — Кемерово, 2012. — С. 77-82.

5. Чечко, С.Г. Разработка композиций дикорастущего сырья и их применение в производстве плавленых сырных продуктов / С.Г. Чечко // «Пищевые инновации и биотехнологии»: сборник материалов конференции студентов, аспирантов и молодых ученых. - Кемерово, 2013. - С. 624-627.

6. Чечко, С.Г. Влияние стабилизационных систем на процесс плавления творожного сырья / С.Г. Чечко, С.М. Лупинская // «Кузбасс: образование, наука, инновации», материалы Инновационного конвента. - Кемерово: ПОЛИГРАФ, 2013. - Т.1. - С 504-507.

7. Чечко, С.Г. Разработка рецептуры плавленого сырного продукта и использованием сухого сырья калины / С.Г. Чечко, С.М. Лупинская // «Инновационные и современные технологии пищевых производств»: материалы Междунар. науч.-техн. конф. - Владивосток: Дальрыбвтуз, 2013. -С. 180-181.

8. Чечко, С.Г. Исследование состава и свойств пахты с целью использования при выработке функциональных молочных продуктов / С.Г. Чечко // «Векторы развития современной науки»: материалы Международной научно-практической конференции. — Часть II. — Уфа, 2014. — С. 157-161.

9. Чечко, С.Г. Исследование микроструктуры сладкого плавленого сырного продукта с использованием сухого сырья калины при различных температурных режимах плавления / С.Г. Чечко // «Глобализация пауки: проблемы и перспективы»: сборник статей Международной научно-практической конференции: в 3-х ч. Часть II. - Уфа, 2014. - С. 115-117.

10. Чечко, С.Г. Пищевая и биологическая ценность плавленого сырного продукта «Калинка» / С.Г. Чечко// «Наука и образование: проблемы и перспективы»: сборник статей Международной научно-практической конференции: в 2-х ч. Часть Т. - Уфа, 2014. — С. 217-219.

Подписано в печать 02.04.2014г. Формат 60x84, 1/16. Объем уч.-изд. л. 1,25. Тираж 80 экз. Заказ № 393 Кемеровский технологический институт пищевой промышленности 650056, г. Кемерово, бульвар строителей, 47.

Отпечатано в рекламно-полиграфической компании «Радуга» 650000 г. Кемерово ул. Соборная 6.

Министерство образования и науки Российской Федерации Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Кемеровский технологический институт пищевой промышленности»

ЧЕЧКО СВЕТЛАНА ГЕННАДЬЕВНА

ИССЛЕДОВАНИЕ И РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ ПЛАВЛЕНЫХ СЫРНЫХ ПРОДУКТОВ НА ОСНОВЕ НИЗКОЖИРНОГО ТВОРОГА С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ДИКОРАСТУЩЕГО СЫРЬЯ

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

Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук

На правах рукописи

04201456850

Научный руководитель: доктор технических наук, доцент Лупинская Светлана Михайловна

Кемерово 2014

ОГЛАВЛЕНИЕ

Введение................................................................................................................... 4

1. Обзор литературы.............................................................................................10

1.1. Технологические особенности плавленых сыров и плавленых сырных продуктов...........................................................................................................................Ю

1.1.1. Плавленые сыры и плавленые сырные продукты на основе творожного сырья..............................................................................................................................10

1.1.2. Перспективы использования нежирного творожного сырья, выработанного из пахты, в производстве плавленых сырных продуктов...............................14

1.1.3. Структурообразование в плавленых сырах и плавленых сырных продуктах..................................................................................................................................19

1.2. Пищевая ценность дикорастущих плодов, ягод и травянистых растений. 26

1.3. Характеристика дикорастущего сырья для обогащения состава плавленых сырных продуктов.....................................................................................................30

1.4. Заключение по литературному обзору, цели и задачи исследований........37

2. Организация проведения теоретических и экспериментальных исследований ........................................................................................................................40

2.1. Организация работы и схема проведения исследований.............................40

2.2. Объекты и методы исследований...................................................................43

3. Результаты исследований и их анализ.........................................................48

3.1. Изучение технологического потенциала дикорастущего сырья.................48

3.1.1. Изучение химического состава в т. ч. биологически активных веществ (БАВ) дикорастущего сырья............................................................................................48

3.1.2. Получение концентратов дикорастущего сырья и изучение их состава. 55

3.1.3. Разработка композиций дикорастущего сырья..........................................58

3.1.4. Исследование органолептических показателей молочных продуктов с использованием сырья калины........................................................................................60

3.2. Разработка стабилизационной смеси для плавления творожного сырья... 64

3.3. Влияние компонентного состава на формирование плавленого сырного

продукта..............................................................................................................................68

3.4 Исследование влияния термомеханической обработки на формирование

структуры плавленых сырных продуктов.......................................................................74

3.5. Обоснование сроков хранения плавленых сырных продуктов...................80

4. Практическая реализация результатов.......................................................85

4.1. Технология плавленых сырных продуктов «Калинка» и «Калиновый».... 85

4.2. Пищевая и биологическая ценность продуктов............................................90

Выводы....................................................................................................................96

Список литературы..............................................................................................98

Приложения..........................................................................................................110

к!

ВВЕДЕНИЕ

В последние годы в структуре питания населения, в том числе и в России, отмечается дефицит полноценных белков, полиненасыщенных жирных кислот, при избыточном употреблении жиров и углеводов. У большинства населения в рационе питания отмечается недостаток витаминов, широкого спектра витамино-подобных веществ природного происхождения, макро- и микроэлементов [44,69,100]. Дефицит жизненно необходимых ингредиентов в питании человека приводит к возникновению различных заболеваний, снижению умственной и физической работоспособности.

Население многих районов постоянно испытывает экологическую нагрузку, различные стрессовые ситуации в современном жизненном ритме, что отрицательно сказывается на здоровье.

Накопленные в области нутрициологии данные свидетельствуют о том, что в условиях жизни современного человека невозможно адекватное обеспечение потребности организма всеми необходимыми для поддержания его жизнедеятельности пищевыми и биологически активными компонентами за счет традиционного питания [7].

Решением данной проблемы является разработка и производство продуктов функционального назначения, удовлетворяющих потребности всех возрастных групп и предусматривающих нивелирование негативных экологических условий [81,95].

К функциональным продуктам относятся плавленые сыры и плавленые сырные продукты. Их пищевая ценность определяется сырьевыми компонентами, входящими в состав продуктов и характеризуется наличием в них большого количества полноценного белка и жира.

В последние годы особую важность приобретает направление по использованию творожного сырья, как основного молочного белкового компонента, при получении плавленых сырных продуктов. Это позволяет высвободить дорого-

f,

стоящие сычужные сыры из сферы переработки в сферу потребления. Помимо уменьшения стоимости сырья, это способствует сокращению технологического цикла производства.

Вместе с тем при производстве функциональных пищевых продуктов наблюдается устойчивая тенденция повышения интереса к экологически безопасным местным сырьевым ресурсам, а именно — дикорастущим плодам, ягодам и травянистым растениям [101].

Растительное сырье представляет большую ценность благодаря специфичным сочетаниям биологически и фармакологически активных компонентов (мик-ронутриентов), которое в экологическом отношении является более благоприятным.

Таким образом, актуальным представляется разработка плавленых сырных продуктов на основе низкожирного творога с использованием дикорастущего сырья.

Степень разработанности темы

Важным элементом сбалансированного здорового питания являются функциональные продукты. Они предназначены для питания всех основных групп здорового населения в составе обычных рационов, при этом содержат полезные для здоровья пищевые ингредиенты, способные оказывать благоприятный эффект на одну или несколько функций организма. Функциональные продукты играют большую роль в оптимизации рационов питания населения, как средства предупреждения, ранней коррекции и профилактики различных заболеваний.

Большой теоретический и практический вклад в развитие технологий молочных продуктов функционального питания внесли ученые отечественных школ прикладной биотехнологии: A.A. Покровский, И.А. Рогов, H.H. Липатов (ст), H.H. Липатов (мл), В.А. Тутельян, В.Д. Харитонов, З.С. Зобкова, Н.П. Захарова, А.Г. Храмцов, Л.А. Остроумов, Н.И. Дунченко, В.И. Ганина, H.A. Тихомирова, Л.Н. Шатшок, И.С. Хамагаева, И.А. Евдокимов, Н.Б. Гаврилова, Л.М. Захарова и многие другие.

Цели и задачи исследований

Целью настоящей работы являлась разработка технологии плавленых сырных продуктов на основе низкожирного творога с использованием дикорастущего сырья. Для осуществления поставленной цели определены следующие задачи:

- изучить химический состав, в т.ч. биологически активных веществ, отдельных представителей дикорастущего сырья, в связи с использованием их в производстве плавленых сырных продуктов;

- разработать композиции дикорастущего сырья, обосновать их выбор;

- исследовать влияние стабилизационных систем различного состава на процесс плавления творожного сырья;

- изучить влияние основных факторов (доза сухого обезжиренного молока, доза дикорастущего сырья, доза сахарозы, отношение влаги к сухим обезжиренным веществам) на формирование продукта;

- исследовать изменение микроструктурных компонентов плавленого сырного продукта в процессе плавления и обосновать режимы плавления;

- изучить качественные показатели плавленых сырных продуктов на основе низкожирного творога с использованием дикорастущего сырья в процессе хранения и установить сроки их годности;

- изучить пищевую и биологическую ценность новых плавленых сырных продуктов;

- установить основные технологические параметры и технологию производства плавленых сырных продуктов на основе низкожирного творога с использованием дикорастущего сырья и разработать техническую документацию.

Научная новизна работы

Изучен химический состав дикорастущих растений, произрастающих на территории Кемеровской области (калина, крапива, черемша, клюква).

Установлены особенности восприятия калиновой горечи в составных молочных продуктах с различным компонентным составом.

Исследовано совместное влияние стабилизаторов структуры «каррагина-ны» и регулятора кислотности «натрий двууглекислый» на активную кислотность и органолептическую оценку консистенции расплавленной творожной массы.

Изучено влияние компонентного состава (доза сухого обезжиренного молока, доза сахарозы, отношение влаги к сухим обезжиренным веществам, доза дикорастущего сырья) на формирование сладкого плавленого сырного продукта.

Установлены особенности микроструктуры плавленых сырных продуктов с сухим сырьем калины в зависимости от температурных режимов плавления.

Изучена пищевая ценность и показатели качества новых видов плавленых сырных продуктов с использованием сухого сырья калины и концентрата дикорастущего сырья (калина, крапива и клюква).

Теоретическая и практическая значимость работы

По результатам проведенных исследований на основе низкожирного творога с использованием дикорастущего сырья разработана технология плавленых сырных продуктов «Калинка», «Калиновый» и техническая документация для их производства. Профилактическая направленность, органолептические, физико-химические и микробиологические показатели, безопасность для потребителя, низкая себестоимость продукта, являлись основными критериями при разработке новых продуктов.

Проведена промышленная апробация разработанной технологии новых видов сладких плавленых сырных продуктов в условиях молочного предприятия ОАО «Юргинский гормолзавод» в Кемеровской области и подтверждена возможность её практической реализации для массового потребления.

Теоретические выводы и положения работы используются в основной образовательной программе подготовки бакалавров и магистров по направлению 260200 - «Продукты питания животного происхождения» на кафедре «Технология молока и молочных продуктов» в Кемеровском технологическом институте пищевой промышленности.

Методология и методы исследований

При организации и проведении исследований применялись общепринятые, стандартные и модифицированные методы исследований, в том числе физико-химические, микробиологические, биохимические, а также математические методы статистической обработки результатов исследований и построения математических моделей.

Основные положения, выносимые на защиту:

- особенности химического состава дикорастущих растений Кемеровской области (калина, крапива, клюква, черемша);

- состав стабилизационной смеси для плавления творожного сырья;

- микроструктурные изменения плавленых сырных продуктов с сухим сырьем калины в зависимости от температурных режимов плавления;

- технология плавленого сырного продукта на основе низкожирного творога с использованием дикорастущего сырья.

Достоверность результатов подтверждается достаточно частой повторяемостью и воспроизводимостью экспериментальных данных, полученных с использованием современных физико-химических, микробиологических, биохимических методов исследований и их математической обработкой, апробацией нового технологического решения в производственных условиях.

Качество и безопасность разработанного продукта на соответствие требованиям ФЗ №88 «Технический регламент на молоко и молочную продукцию» (в ред. Федерального закона от 22.07.2010 № 16Э-ФЗ) подтверждены исследованиями в аккредитованной испытательной лаборатории ФГБУ «Кемеровская межобластная ветеринарная лаборатория»

Апробация результатов

Основные положения работы и результаты исследований обсуждались и докладывались на конференциях различного уровня, в том числе: международная молодежная конференция «Перспективные технологии подготовки инженерных кадров: кооперация бизнеса и образования» (Кемерово, 2012), всероссийская молодежная научная школа «Приборное и научно-методическое обеспечение иссле-

дований и разработок в области инновационных технологий производства продуктов питания функционального назначения» (Кемерово, 2012),международный научный форум «Пищевые инновации и биотехнологии» (Кемерово, 2013), инновационный конвент «Кузбасс: образование, наука, инновации» (Кемерово, 2013), международная научно-техническая конференция «Инновации и современные технологии пищевых производств» (Владивосток, 2013), международные научно-технические конференции «Наука и общество», «Глобализация науки: проблемы и перспективы», «Наука и образование: проблемы и перспективы» (Уфа, 2014).

Публикации

По теме диссертации опубликовано 10 научных работ (в том числе две в ведущих рецензируемых научных журналах и изданиях, определенных ВАК)

ГЛАВА 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1.1. Технологические особенности плавленых сыров и плавленых сырных продуктов

1.1.1. Плавленые сыры и плавленые сырные продукты на основе творожного сырья

Издавна творог является одним из самых полезных молочных продуктов. Высокое содержание молочного белка, кальция и фосфора, различное количество жира делают этот продукт незаменимым для всех слоев населения [6].

Ежедневное употребление взрослым человеком 200 гр. творога обеспечивает организм кальцием, нормализует обмен веществ, работу нервной системы. Белок, содержащий в твороге, обладает полноценным аминокислотным составом и легко усваивается в организме человека.

Следует отметить, что некоторые виды аминокислот не производятся самостоятельно человеческим организмом, они должны поступать только вместе с пищей. В твороге находятся такие аминокислоты как: триптофан, лизин, метио-нин, являющиеся незаменимыми, их недостаток ведет к ограничению усвоения человеческим организмом других аминокислот [25,89].

Содержание легкоусвояемого молочного жира в твороге также очень важно для полноценного питания, так как возможности накопления и синтезирования жира человеческим организмом весьма ограничены.

Жир, входящий в состав творога, восполняет энергетические затраты и выполняет структурно-пластические и защитные функции в организме [89,112].

Во ВНИИМСе созданы технологии плавленых сырных продуктов повышенной биологической ценности, в которых осуществляется корректировка жир-нокислотного состава [53].

Перед изготовителями плавленых сыров стоят две конкурирующие между собой задачи: минимизировать издержки производства, вырабатывая самый дешевый продукт, и вместе с тем обеспечить его высокое качество и превосходные потребительские показатели. Одновременное решение этих задач позволит создать продукт высокого качества, доступный по цене массовому потребителю.

В современных технологиях применяются следующие решения основных проблем производства, позволяющие экономить дорогостоящее и дефицитное молочное сырье:

1) увеличение использования творога (в том числе нежирного) в рецептурах плавленых сыров классического ассортимента, где значительный объем занимает колбасный сыр. В его рецептуре возможно и целесообразно увеличение количества творога до 20% без ущерба для качества продукта;

2) комплексное использование белковых и белково-углеводных концентратов из вторичного молочного сырья; их можно применять в плавленых сырах ломтевой и пастообразной групп, снизив тем самым количество нежирного сыра.

В плавленых сырах ломтевой группы возможно использование нежирного творога - от 5 до 15%, сухой сыворотки - от 0,8 до 20%, сухого молочного продукта - до 3% [36].

Для этих сыров разработаны рецептуры, позволяющие снизить количество нежирного сыра от 43,7 до 75,1 кг на 1 т плавленого сыра за счет комплексного использования творога обезжиренного, сухой подсырной сыворотки и сухого обезжиренного молока без снижения качества готового продукта.

В рецептурах плавленых сыров пастообразной группы предусмотрено использование нежирного творога 10 - 18%, сухой сыворотки - 1%. Кроме того, для всех плавленых сыров допускается замена:

— нежирного сыра и обезжиренного творога альбуминной массой из подсырной сыворотки - от 7 до 10% от общей массы к