автореферат диссертации по технологии продовольственных продуктов, 05.18.04, диссертация на тему:Исследование и разработка технологии сухого сметанного продукта

На правах рукописи

ПИЛЯЕВА АНАСТАСИЯ СЕРГЕЕВНА

ИССЛЕДОВАНИЕ И РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ СУХОГО СМЕТАННОГО ПРОДУКТА

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

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

2 6 СЕН 2013

Омск- 2013

005533324

005533324

Работа выполнена в Федеральном государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Омский государственный аграрный университет им. П.А.Столыпина» (ФГБОУ ВПО Ом-ГАУ им. П.А.Столыпина)

Научный руководитель кандидат технических наук, доцент

Ивкова Ирина Александровна

Официальные оппоненты: Пасько Ольга Владимировна

доктор технических наук, профессор Автономная некоммерческая организация высшего профессионального образования «Омский экономический институт», профессор кафедры «Технология продуктов питания и сервис»

Субботина Маргарита Александровна

доктор технических наук, Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждения высшего профессионального образования «Кемеровский технологический институт пищевой промышленности», доцент кафедры «Технология жиров, биохимия и микробиология»

Ведущая организация: Государственное учреждение Сибирский научно-

исследовательский институт сыроделия СО РАСХН

Защита диссертации состоится « 21» октября 2013г. в 1300 часов на заседании диссертационного Совета Д 212.089.01 в ФГБОУ ВПО «Кемеровский технологический институт пищевой промышленности» по адресу: 650056, г. Кемерово, бульвар Строителей,47, 4 лекц. ауд. 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 официальных сайтах ВАК Минобрнауки РФ (1п1р://уаклх1.коу.ги/г»Л:и55е1Шюп) и ФГБОУ ВПО «Кемеровский технологический институт пищевой промышленности (www.kemtipp.ru).

Автореферат разослан <<~7^/»' сентября 2013 года

Ученый секретарь диссертационного совета

^^ О.В.Кригер

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Проблема пищи всегда была одной из самых важных проблем, стоящих перед человеческим обществом.

Все, кроме кислорода, человек получает для своей жизнедеятельности из пищи. Важнейшее условие поддержания здоровья, высокой работоспособности и выносливости человека - сбалансированное питание, обеспечивающее организм веществами, которые обладают энергетической ценностью и одновременно служат пластическим материалом: это белки, жиры, углеводы, а также мик-ронутриенты. Мир здорового питания переживает революцию - новые рекомендации Всемирной организации здравоохранения привели к глобальному изменению в требованиях к составу продуктов здорового питания. Для современного рынка пищевых продуктов уже нецелесообразно выпускать новые вкусные продукты. В настоящее время повышенное внимание уделяется исключению опасных для здоровья веществ и пищевых продуктов и увеличению в составе продуктов полезных ингредиентов.

Повышенные требования предъявляются к качественному и количественному составу рационов питания людей, находящихся в автономных условиях существования (армия, флот, космос, альпинисты, туристы, население отдаленных районов страны). Особенности их труда и быта, связанные с воздействием на организм больших физических и эмоционально-психологических нагрузок, поставили перед специалистами пищевой промышленности задачу разработать продукты, обладающие высокой пищевой ценностью при малом объеме и весе, стойкостью в длительном хранении, хорошей транспортабельностью.

Население отдаленных районов страны, а также в автономных условиях существования нуждаются в сбалансированном по составу молочном жире и богатому незаменимыми аминокислотами молочному белку.

Сухие кисломолочные продукты, в частности сухой сметанный продукт длительного срока годности, обогащенный бифидобактериями, разнообразит меню и повысит пищевую ценность рационов питания. Мелкая расфасовка продукта удобна для его использования и хранения.

Стабилизация жировой фазы за счет введения антиокислителей и синер-гистов, а также щадящая сублимационная сушка и герметичная упаковка продукта позволяет сохранить продукт более длительное время при неблагоприятных условиях хранения и транспортирования.

Исследованию процессов окисления липидов посвящены фундаментальные и прикладные работы в области биотехнологии и пищевой биотехнологии (В.П. Аристова, П.А. Вышемирский, А.Б. Лисицин, И.А. Рогов, Э.С. Токаев, М.С. Уманский, В.П. Шидловская, Л.В. Терещук, Н.М. Эммануэль,' O.J.Amoma, U.J.Brimberg, J.Gabrielska, B.Halüwell и др.)

Пионерами в разработке технологии производства продуктов питания для автономных условий были М.Л.Фрумкин, В.П. Ефимов, Р.В Кудрова (ВНИИПП и СПТ).

Во ВНИМИ руководителем работ по созданию новых видов молочных консервов специального назначения многие годы была д.т.н., профессор И.А.

Радаева. Значительный вклад в развитие этого вопроса внесли д.т.н. В.Д. Харитонов, к.т.н. Г.А. Россихина, д.т.н. А.Г. Галстян, д.т.н. А.Н. Петров.

Существенный вклад в теоретические и практические основы создания продуктов здорового питания заложен в трудах A.A. Покровского, H.H. Липатова, A.B. Храмцова, Ю.Я. Свириденко, JI.A. Остроумова, В.И. Ганиной, И.С. Хамагаевой, Н.И. Дунченко, Н.Б. Гавриловой, И.А. Смирновой, Е.О. Буяновой, Е.А. Решетник, JI.B. Терещук, А.Ю. Просекова, H.A. Забодаловой, И.А. Евдокимова, A.A. Майорова, Г.В. Гаврилова, Н.П. Щетинина, Л.М. Захаровой и других.

По данным исследований в нашей стране за последние годы ситуация с обеспеченностью населения автономных районов существования специализированными продуктами питания оценивается как кризисная. Особенно ограничен ассортимент продуктов для профилактики сердечно-сосудистых заболеваний.

Кроме того, в современных условиях происходит переосмысление функций и влияния животных жиров, в т.ч. и молочного, на организм человека.

В связи с этим актуальна проблема создания сухого сметанного продукта общего и специального назначения с заменой части молочного жира на его заменители растительного происхождения, повышенной пищевой и биологической ценностью, с длительным сроком годности.

Работа выполнена в рамках зарегистрированной НИР «Разработка ресурсосберегающих технологий сухих молочных консервов специального назначения», per. № 01201156962.

Целью научно-исследовательской работы является исследование и разработка технологии сухого сметанного продукта, повышенной пищевой и биологической ценности с длительным сроком годности.

Задачи:

- провести анализ нормативной, научно-технической и патентной информации и обосновать требования к качественным показателям сухого сметанного продукта;

- обосновать оптимальную дозировку, способы внесения и вид растительной добавки, позволяющей скорректировать жирнокислотный состав продукта;

- подобрать закваску, обеспечивающую функциональные свойства сметанного продукта;

- установить наиболее эффективный и целесообразный вид антиокислителя, позволяющий сохранить качество продукта в процессе длительного хранения;

- провести исследования хранимоспособности сухого сметанного продукта и установить сроки годности;

- определить пищевую, биологическую и энергетическую ценность продукта в процессе длительного хранения;

- разработать технологический процесс производства сухого сметанного продукта;

- разработать и утвердить техническую документацию. Провести опытно-промышленную апробацию сухого сметанного продукта;

- провести расчет экономической эффективности.

Научная новизна. Заключается в научном обосновании технологических режимов производства и хранения сухого сметанного продукта, повышенной пищевой и биологической ценности, длительного срока годности.

В частности:

- установлены технологические параметры производственного процесса, позволяющие получить продукт высокого качества;

- установлены виды, способы и дозировки внесения антиокислителей, позволяющий получить стойкий в процессе длительного хранения продукт;

- определены вид, способы и дозировка внесения заменителя молочного

жира;

- отработаны параметры эмульгирования сливочно-молочной смеси;

- изучены пищевая ценность сухого сметанного продукта в процессе длительного хранения;

- изучены показатели качества и безопасности разрабатываемого продукта.

Практическая значимость работы. Разработаны практические рекомендации по производству сухого сметанного продукта повышенной пищевой ценности, предназначенного для общего и специального питания.

Предложен новый способ получения сухого сметанного продукта, стойкого в длительном хранении.

Предлагаемый способ производства сухого сметанного продукта прошел производственную апробацию на предприятии ОНО «ВНИМИ-Сибирь» Рос-сельхозакадеми (г. Омск).

По результатам работы получены: патент РФ № 2483561 «Способ производства сухого сметанного продукта» и приоритет на заявку на получение патента № 2012124936 от 19.06.12. На новый продукт разработана техническая документация «Сухой сметанный продукт» (СТО 100202789-001-2012 и ТИ 100202789-001-2012)

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы являлись предметом докладов и обсуждений на научных конференциях различного уровня: Международная научно-практическая конференция «Аграрное образование в Азиатско-Тихоокеанском регионе: проблемы и перспективы» (Уссурийск, 2010), Международная научно-практическая конференция «Перспективы производства продуктов питания нового поколения» (Омск, 2011), VI Международная научно-практическая конференция «Аграрная наука - сельскому хозяйству» (Барнаул, 2010), Международный семинар «Современные технологии продуктов питания: теория и практика» (Омск, 2010), Международная конференция с элементами научной школы для молодежи «Новые технологии переработки сельскохозяйственного сырья в производстве продуктов общественного питания» (Владивосток, 2010), IV Научно-практическая конференция (Москва, 2012), IX региональная научно-практическая конференция молодых ученых вузов Сибирского Федерального округа (Омск, 2011).

Публикации. По материалам диссертации опубликованы монография и 18 печатных работ, в т.ч. 5 статей в журналах, рекомендованных ВАК РФ -«Молочная промышленность», «Пищевая промышленность», «Техника и технология пищевых производств», а также получен патент РФ.

Структура и объем диссертации. Работа состоит из введения, основной части, заключения, списка литературы и приложений. Основной текст изложен на 140 страницах машинописного текста, содержит 30 таблиц, 12 рисунков, 251 литературный источник и приложения.

Основные положения, выносимые на защиту:

- использование функциональных ингредиентов (источников ПНЖК, антиокислителей, синергистов, витаминов, пробиотиков) для получения продукта с улучшенными показателями качества и безопасности, длительными сроками годности;

- обоснование применения растительных компонентов (заменителя молочного жира) в составе сухого сметанного продукта;

- обоснование технологических режимов производства, позволяющих получить продукт высокого исходного качества;

- обоснование видов и дозировок используемых антиокислителей с целью продления сроков годности готовой продукции;

- влияние функциональных добавок на качественные характеристики сухого сметанного продукта;

- результаты исследований свойств функциональных добавок, используемых для получения качественного продукта и оценка их эффективности;

- оценка качества сухого сметанного продукта в процессе длительного хранения и установление сроков годности;

- новые данные о пищевой и биологической ценности сухого сметанного продукта.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность выбранного направления исследований.

В первой главе рассмотрено современное состояние технологии сухих молочных и молокосодержащих консервов, в т.ч. специального питания. Обобщены сведения по характеристикам нетрадиционных видов сырья и ингредиентов, используемых в производстве молочных консервов. Теоретически обоснована целесообразность использования растительных жиров в производстве консервов на молочной основе.

Исследована роль функциональных ингредиентов: антиоксидантов, синергистов, эссенциальных жирных кислот для продуктов профилактического питания.

В результате анализа литературных данных сформулированы цель и задачи исследований.

Во второй главе приведена характеристика объектов исследований, представлена схема проведения экспериментов, комплекс определяемых показате-

лей и методы исследований. Основными объектами исследований являлись: молоко коровье не ниже 1 сорта с массовой долей жира не менее 3,5% по ГОСТ Р 52 054-2003; закваски прямого внесения фирмы «Хр.Хансен»: ВВ-12, 11-704, Ь.са$еь01; ЗМЖ «Эколакт» по действующей нормативной документации, ди-гидрокверцетин по ТУ 9100-241-21428156-11.

Работа выполнялась последовательно 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- объемная масса; 4- массовая доля жира; 5- массовая доля белка; 6- количество минеральных веществ; 7- количество витаминов; 8- общее количество молочнокислых микроорганизмов; 9- массовая доля влаги; 10- температура; 11-органолептические показатели; 12- время; 13- количество аминокислот; 14- количество жирных кислот; 15- энергетическая ценность; 16- общее количество белка; 17- первичные продукты окисления; 18- вторичные продукты окисления; 19- дестабилизированный жир; 20- фракционный состав липидов.

На первом этапе определены нормативные требования к качественным показателям сухого сметанного продукта. Обоснован выбор компонентов для его производства.

На втором этапе исследован процесс производства сухого сметанного продукта, позволяющий получить готовый продукт высокого качества. Проведена математическая обработка полученных данных по методике, разработанной П.А. Лисиным. Установлен состав нормализованной смеси с учетом частичной замены молочного жира растительным. Определен вид ассоциированной закваски на основе использования культур- пробиотиков.

Подобраны антиокислители и синергисты, позволяющие удлинить сроки годности, а также рекомендованные для питания лиц, предрасположенных и страдающих сердечно-сосудистыми заболеваниями.

Подобраны вид сушки, мелкая упаковка для разрабатываемого продукта.

На третьем этапе проведено испытание качественных показателей сухого сметанного продукта, выработанного по параметрам и рецептуре, определенных на втором этапе исследований. Установлены сроки годности, пищевая, биологическая и энергетическая ценность продукта в процессе длительного хранения.

На заключительном этапе была разработана технология сухого сметанного продукта, техническая документация, рассчитаны экономические показатели. Экспериментальные исследования проводились в трех-, пятикратных по-вторностях по общепринятым, стандартным методам исследований физико-химических и органолептических показателей сырья и готовой продукции.

Рис. 1- Схема проведения и практическая реализация исследования

В третьей главе приведены результаты экспериментальных и аналитических исследований. Разрабатываемый в данной научно-исследовательской работе продукт предназначен для общего и специального питания лиц, находящихся в автономных условиях существования и предрасположенных или страдающих сердечно-сосудистыми заболеваниями.

Вследствие этого в продукте необходимо обеспечить следующие качественные показатели и химический состав:

- высокие органолептические показатели;

- стойкость в длительном хранении;

- ограниченное количество животных жиров, в том числе соотношение насыщенных и ненасыщенных жирных кислот должно быть 1:2, отношение со6 :о>з - 5ч-10:1, соответственно;

- присутствие в составе сухого сметанного продукта функциональных ингредиентов, в т.ч. пробиотиков;

- продукт должен быть расфасован в одноразовую мелкую упаковку;

- иметь минимальный вес и объем при максимальной пищевой ценности.

Известно, что параметры технологического процесса наряду с такими

факторами, как качество сырья, условия хранения, упаковка оказывают решающее значение на свойства готового продукта.

При выборе и проверке технологических режимов за основу была взята технология сухой сметаны, разработанная ГНУ ВНИМИ РСХА.

Параметры производства отрабатывались на высококачественном сырье одних и тех же поставщиков с целью исключения влияния на качество готового продукта сырьевого фактора.

Подтверждено, что для получения продукта с высококачественными показателями рекомендуются следующие основные параметры: температура гомогенизации (58-60)°С, давление 5,0-6,0) МПа, массовая доля жира в готовом продукте не более 60%, вид сушки - сублимационная, как наиболее щадящая и сохраняющая первоначальные свойства продукта.

При разработке технологии сухого сметанного продукта в качестве источника ПНЖК использовали заменители молочного жира ЗМЖ «Союз» и ЗМЖ «Эколакт». Для выбора состава композиции растительных жиров учитывалось соотношение линолевой (источник со6 ) и линоленовой (источник со3) кислот.

Было составлено и исследовано 6 композиций растительных и молочных жиров в количестве (%) 70:30, 50:50, 30:70 соответственно.

На основании расчетно-экспериментальных исследований отобран вариант с рациональной композицией молочный жир: ЗМЖ «Эколакт» 50:50, имеющий соотношение сое :о>з, как 8:1. С ее использованием была составлена нормализованная смесь на основе молочных сливок (источника молочного жира), обезжиренного молока и ЗМЖ «Эколакт» (источника растительного жира).

Результаты исследований жирнокислотного состава жировой фазы нормализованной смеси представлены в табл. 1 и на рис. 2.

Таким образом, на основании приведенных данных аналитическо-расчетных и экспериментальных исследований установлено рациональное соотношение молочного и растительного жира в соответствии с нормой, предусмотренной Федеральным законом № 88-ФЗ. При этом достигнуто соотношение в нормализованной смеси <а6 :соз = 7,4 : 1,0.

С целью оптимизации рецептуры разрабатываемого многокомпонентного продукта проведено математическое моделирование экспериментальных даных по исследованию рецептуры сухого сметанного продукта. Поставленная задача решалась путем направленного варьирования количественными соотношениями сырьевых компонентов (ингредиентов).

Таблица 1 - Жирнокислотный состав жировой фазы нормализованной смеси _при 50 % замене молочного жира растительным_

Наименование определяемого показателя Значение показателя. % НД на методы испытания

М.д. масляной кислоты (Сю) 1.4+0.2

М.д. капроновой кислоты (Сб:о) 1.2+0,2 ГОСТ Р51483-99

М.д. каприловой кислоты (Се 1) 0,4±0,2 ГОСТ Р53750-2009

М.д. каприновой кислоты (Сю:о) 0.2±0,2

М.д. деценовой кислоты (С101) 0,2±0,2

М.д. лауриновой кислоты (Сп::) 0,7+0,2

М.д. миристиновой КИСЛОТЫ (С|4-о) 1,5+0,2

М.д. пальмитиновой кислоты (С|бо) 27.4+1,0

М.д. пальмитолеиновой кислоты (С^м) 1,1+0,2

М.Д. СТеарИНОВОЙ КИСЛОТЫ (С|8:о) 3,5+0,4

М.Д. ОЛеИНОВОЙ КИСЛОТЫ (С]8 1) 32,4+1,2

М.д. линолевой кислоты (С]8 2) 26.1+0,2

М.д. альфа-линоленовой кислоты (С^з) 3,3+0,2

М.д. арахиновой кислоты (Сго:о) 0.3+0,2

М.д. бегеновой кислоты (Ог-о) 0.1+0,2

Рис. 2. Диаграмма соотношения жирных кислот в нормализованной смеси при 50 % замене молочного жира растительным

Матричный метод решения рецептуры многокомпонентного молочного продукта позволил создать модель сухого сметанного продукта с заданными свойствами и составом.

Следующий этап исследований - определение качественного и количественного соотношения заквасок для производства сухого сметанного продукта.

Из литературных данных о совместном использовании лакто- и бифидо-бактерий выбраны изучаемые объекты по их составу (консорциум микроорганизмов):

- лиофилизированная БУБ закваска ВВ-12;

- лиофилизированная ОУБ закваска Ь. са$е1 01;

- лиофилизированная ОУБ закваска 11-704.

Из данных культур была составлена ассоциированная закваска, активность которой изучена при сквашивании нормализованной смеси при температуре (33+1) С. Контрольный образец сквашивался закваской 11-704.

При изучении процесса сквашивания нормализованной смеси в качестве показателей, характеризующих эффективность данного процесса использовали: титруемую и активную кислотность сгустка, кислотность и органолептические показатели сметанного продукта. Результаты исследований титруемой кислотности контрольного и опытного образцов в процессе сквашивания приведены в таблице 2.

Таблица 2 - Динамика титруемой кислотности в процессе сквашивания __нормализованной смеси_

Номер опыта Соотношение заквасок Время сквашивания, ч

1 |2 |3 | 4 |5 |б |7 |8

Титруемая кислотность, ° Т

1 Контроль - Я-704 20 31 45 51 61 75 77 _

2 Я-704 — ВВ-12 (1:1) 21 35 48 52 61 73 75 78

3 ВВ-12 - Ьа сазе1 (1:1) 24 36 49 52 62 75 78 79

4 11-704-ЬасахН (1:1) 23 35 46 51 61 75 78 -

5 Я-704 - ВВ-12-Ьасаве! (1:1:1) 25 40 59 70 71 79 80 89

Культуры закваски получили активное развитие как во всех вариантах образцов, в том числе в контрольном. Наилучшие показатели были получены в образце №5, где достигнута оптимальная кислотообразующая способность всех культур, входящих в композицию ассоциируемой закваски и хорошие органолептические показатели.

Для стабилизации жировой фазы, а также для профилактики сердечнососудистых заболеваний в качестве антиокислителя был выбран флавоноид ди-гидрокверцетин (ДГК), в качестве синергиста использовалась аскорбиновая кислота. Дозировки внесения антиокислителя от 0,01 до 0,03%, синергиста 0,02% к жировой фазе (экспериментальные образцы) и без добавки (контрольный образец).

Опытные партии продукта исследовались по показателям качества в све-жевыработанном виде, а также в процессе длительного (в течение 12 мес.) хранения.

Изменение физико-химических показателей сухого сметанного продукта с различными дозировками антиокислителя в процессе хранения представлено в табл. 3.

Анализ физико-химических показателей в процессе хранения показал, что существенных изменений в продукте с антиокислителями как при холодильных, так и при комнатных условиях хранения не происходит.

Однако, в жире, выделенном из сухого сметанного продукта за этот период произошли более значительные изменения.

Лучшие результаты по стойкости жира к окислению имеют образцы с антиоксидантами. На рисунке 3 представлены данные по изменению индукционного периода жира в зависимости от дозировок ингибитора.

Таблица 3 - Изменение физико-химических показателей _сухого сметанного продукта_

Дозировка ДГК, % После 6 месяцев После 12 месяцев

Массовая доля влаги, % Растворимость, мл.сыр. осадка Кислотность, 0у Массовая доля свободного жира, % Массовая доля влаги, % Растворимость, мл.сыр. осадка Кислотность, 0у Массовая доля свободного жира, %

Температура хранения (4+2)°С

0,0 1,328+0,1 0,10+0,01 109,04+0,5 54,44+0,6 Сняты с хранения

0,01 1,501+0,1 0,10+0,01 108,41+0,5 55,89+0,6 1,400+0,1 0,022+0,01 112,15+0,5 68,97+0,7

0,02 1,151+0,1 0,10+0,01 101,76+0,4 54,48+0,6 1,560±0,1 0,020+0,01 110,00±0,^ 66,19+0,7

0,03 1,655+0,2 0,11+0,01 102,72±0,4 50,35±0,5 1,580+0,1 0,018+0,01 117,24±0/ 62,25±0,6

Температура хранения (20±3)°С

0,0 1,234+0,1 0,20+0,01 100,00+0,5 54,04+0,6 Сняты с хранения

0,01 1,497±0.1 0.15+0,01 109,02±0,5 53.98±0,5 1,4840 ±0,1 0,03±0,01 113,09±0,5 54,19±0.7

0,02 1,069+0,1 0,15+0,01 102.24+0,4 53.79+0,5 1.570+0.1 0,025+0.01 ііз,оо±о,; 57,86+0.8

0,03 1,563+0,1 0,15+0,01 103.05+0,4 53,29+0,5 1.610+0,1 0,025+0.01 118,94+0/ 55,55+0.7

время хранения, мес.

> контроль —О - 0,01% дигидрокверцетина+0,02% витамина С

- А - 0,02% дипедрокверцетина+0,02% витамина С — 0,03% дигидрокверцетина+0,02% витамина С

Рис. 3. Динамика периода индукции жира в зависимости от времени хранения при температуре 4±2°С.

Так, период индукции контрольного образца в процессе 9 мес. холодильного хранения снизился до 32 час (в свежевыработанном образце был 62 часа); в образце с 0,02% дигидрокверцетина был равен 53 часа (относительно 69 час в свежем продукте).

Кинетика процесса окисления жира характеризуется также накоплением гидроперекисей (ПЧ) и тиобарбитуровых чисел (ТБЧ).

Во всех вариантах опытов была очевидна разница в величине ПЧ между контрольным образцом и образцами с добавкой антиокислителй (рис.4).

Так, при температуре хранения (4±2)°С значение перекисных чисел к 9 мес. хранения достигло 0,09% йода, а к 12 мес. хранения образцы были сняты с хранения.

время хранения, мес.

0 контроль —о— 0,01%дигидрокверцетина+0|02%вигаминаС

- -Д- -0,02%дигидрокверцепіна+0,02% витамина С—О - 0,03%дигидрокверцетана+0,02%вигамина С

Рис. 4. Изменение перекисных чисел жира сухого сметанного продукта в зависимости от времени хранения при температуре 4°С ± 2°С

В жире сухого сметанного продукта, выработанного с добавками антиокислителей накопление перекисей идет медленнее, особенно в образце с добавкой дигидрокверцетина 0,03%.

В этих образцах количество перекисных соединений хотя и возрастает к 12 мес. хранения до 0,0602 и 0,0513, но не достигают своих критических значений.

При сравнении полученных результатов с принятой характеристикой исследуемый жир можно отнести к категории «свежий, не подлежит хранению».

Следует отметить, что перекисные числа не всегда дают представление о качественных изменениях жира, т.к. в процессе хранения протекает их одновременное образование и разрушение.

Более объективно степень окисленности жира характеризует тиобарбиту-ровая проба, которая, к тому же, хорошо коррелирует с органолептической оценкой

Свежий жир сухого сметанного продукта имел значения ТБЧ в зависимости от способа производства 0,02-0,03 единицы оптической плотности. В процессе хранения окисленность увеличивалась тем интенсивнее, чем выше температура хранения.

В образцах, стабилизированных антиокислителями накопление вторичных продуктов окисления шло медленнее, чем в контрольном и зависело от вида и дозировки внесения ингибитора.

На рис. 5 представлены данные по изменению степени окисленности жира и нарастанию вторичных продуктов окисления в сухом сметанном продукте в процессе хранения.

О контроль —О — 0,01% дигидрокверцетина + 0,02% витамина С -А - 0,02% дигидрокверцетина + 0,02% витамина С —а - 0,03% дигидрокверцетина + 0,02% витамина С

Рис. 5. Изменение тиобарбитуровых чисел (ТБЧ) жира сухого сметанного продукта в зависимости от времени хранения при температуре 4±2°С

В процессе 9 месяцев хранения в холодильнике в контрольном образце и в образце с минимальной добавкой дигидрокверцетина (0,01 %) ТБЧ было в пределах 0,067 единиц оптической плотности, тогда как для образца с 0,02 % дигидрокверцетина аналогичное количество вторичных продуктов окисления накапливалось лишь к 12 месяцам.

В образце с 0,03 % дигидрокверцетина ТБЧ после 12 месяцев хранения в холодильных условиях не превышало 0,06 единиц оптической плотности. Аналогично изменялись тиобарбитуровые числа и при нерегулируемом режиме хранения.

Увеличение в процессе хранения тиобарбитуровых чисел хорошо согласовывалось со снижением органолептических показателей (табл. 4).

Таблица 4 - Изменение органолептической оценки качества сухого сме-

м» сушек Массовая доля внесенных добавок, % к жирокилограммам Органолептическая оценка, балл

Температура хранения (4±2)°С Температура хранения (20±3)°С

дигидрокверцетина аскорбиновой кислоты после 6 месяцев после 9 месяцев после 12 месяцев после 6 месяцев после 9 месяцев после 12 месяцев

1 - - 5 4 сняты с хранения 5 4 сняты с хранения

2 0,01 0,02 5 5 4 5 4 3

3 0,02 0,02 5 5 5 5 5 4

4 0,03 0,02 5 5 5 5 5 4

Сухой сметанный продукт, выработанный без добавок антиокислителей после 9 месяцев снимался с хранения, т.к. окисленность продукта в восстановленном виде была ощутима на вкус.

Продукт, выработанный с дозировками антиокислителей от 0,01 до 0,03% к жирокилограммам по органолептическим показателям после годичного хранения соответствовал нормативным требованиям.

Также следует отметить, что дозировка внесения антиокимслителя, равная 0,03% не оказала значительного влияния на увеличение стойкости продукта в хранении по сравнению с образцом с 0,02 % дигидрокверцетина. Поэтому, оптимальной дозировкой его внесения следует считать последнюю.

Для установления сроков годности разрабатываемого продукта проведены исследования его хранимоспособности в соответствии с рекомендациями МУК 4.2.1847-04.

Изучение комплекса показателей: физико-химических, органолептиче-ских, безопасности позволили установить его срок годности: 24 мес. при температуре (4±2)°С и 18 мес. при температуре (20±3)°С при условии стабилизации продукта антиокислителем дигидрокверцетином в дозировке 0,02% и аскорбиновой кислотой в дозировке 0,02% к жировой фазе продукта.

Определены пищевая, биологическая и энергетическая ценность сухого сметанного продукта. Количественная и качественная оценка проводилась в аккредитованной испытательной лаборатории пищевых продуктов ФГУ «Комбинат «Иртыш» Росрезерва г. Омска.

Пищевая ценность сухого сметанного продукта, определяемая составляющими продукт компонентами, представлена в табл. 5.

Таблица 5 - Пищевая ценность сухого сметанного продукта

Показатели пищевой ценности Значение показателя

Белки,% 28,0+0,5

Жиры, % 60,0±1,0

Углеводы. % 10.3+0.3

в том числе лактоза, % 12,3+0,3

Витамины, мг%в том числе:

ретинол (А) 1,1+0,10

кальциферол (Д) 0,02±0,001

токоферол (Е) 4,4+0,11

аскорбиновая кислота (С) 16,04+0,71

Энергетическая ценность, кДж 3151+64

Для более полной характеристики пищевой ценности определяли фракционный состав липидов, представленный в табл.6.

Таблица 6 - Фракционный состав липидов сухого сметанного продукта

Группы липидов Массовая доля, % к липидам

Насыщенные жирные кислоты, % 42,97

Мононенасыщенные жирные кислоты, % 36,08

Полиненасыщенные жирные кислоты, % 20,43

Фосфолипиды 1,099

Холестерин 0,02

Р-ситостерин 0,1

Качественный и количественный состав аминокислот приведен в табл. 7. Таблица 7 - Качественный и количественный состав аминокислот белков

сухого сметанного продукта

Содержание аминокислот, мг/% (± неопределенность) Фактическое значение

Аспарагиновая кислота (±20% относ) 1933,0

Глютаминовая кислота 5396,0

Треонин 1138.5

Глипин 495.6

Аргинин 7160

Валин 1113.4

Метионин 527 7

Лейнин 2291.0

Изолейнин 1284.0

Фенил аланин 1174,0

Цистин 224,0

Лизин 1421.0

Гистшшн 476.9

Тирозин 1279 0

Тоиптойан 364.0

Общее количество аминокислот, мг/% г 27944,1

Результаты расчета аминокислотного скора приведены в табл.8.

Таблица 8 - Аминокислотный скор сухого сметанного продукта относи-

тельно шкалы ФАО/ВОЗ

Аминокислота Справочная шкала ФАО/ВОЗ Сухой сметанный продукт

А С А С

Изолейцин 40,0 100 57,12 142,8

Лейцин 70,0 100 71,51 101,4

Лизин 55,0 100 55,40 100,7

Метионин + Цистин 35,0 100 36,20 103,4

Фенилаланин + Тирозин 60,0 100 93,48 155,8

Треонин 40,0 100 55,61 139,0

Валин 50,0 100 67,65 135,3

Триптофан 10,0 100 15,40 154,0

Примечание: А - содержание аминокислоты мг/1 г белка продукта, С - скор по

отношению к шкале ФАО/ВОЗ

Установлено наличие почти всех аминокислот, выделенных из натуральных белков, в том числе 7 незаменимых для организма аминокислот, что характеризует белок сухого сметанного продукта как биологически полноценный.

Аминокислотный скор, рассчитанный для незаменимых аминоксилот, позволил выявить лимитирующую биологическую ценность кислоту - триптофан.

В четвертой главе приведены результаты практической реализации исследований. Разработана технология сухого сметанного продукта для общего и специального питания, основные параметры производства которого приведены на рис. 6.

Производственная апробация технологии сухого сметанного продукта проведена на действующем молочном предприятии ОНО «ВНИМИ-Сибирь» Россельхозакадемии г. Омска.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

1. На основании анализа данных литературных источников и патентно-технической информации обоснованы нормативные требования к качественным показателям сухого сметанного продукта: повышенная пищевая и биологическая ценность, длительные сроки годности, мелкая упаковка.

2. Разработан процесс эмульгирования сливочно-растительной смеси. Установлены оптимальные режимы процесса: время (25+5) мин, температура (55±5)°С.

3. Установлено рациональное соотношение молочного и растительного жира, обеспечивающее в сметанном продукте соотношение (%) НЖК : МНЖК : ПНЖК, как 36,4:34,2:29,4. При этом в продукте достигнуто количественное содержание ш6: газ, как 8: 1.

4. Установлено качественное и количественное соотношение заквасок для сухого сметанного продукта: R-704 (Lactococcus lactis cremoris и Lactococcus lactis lactis) : L. casei 01 (Lactobacillus paracasei paracasei ) : BB-12 (Bifidobacterium lactis), в соотношении 1 : 1 : 1, а также параметры сквашивания нормализованной смеси: температура (38+1) °С, время получения сгустка 6+0,5 часов.

5. Подобраны функциональные ингредиенты: антиокислитель дигидрок-верцетин и синергист аскорбиновая кислота, установлены способы и дозировки их внесения: по 0,02% к жировой фазе продукта перед операцией сквашивания.

6. Проведено комплексное испытание хранимоспособности сухого сметанного продукта в соответствии с требованиями МУК 4.2.1847-04. Установлены сроки годности продукта: в холодильных условиях при температуре (4+2) °С до 2-х лет, при нерегулируемых (20+3) °С до 1,5 лет хранения, соответственно.

7. Определены пищевая, биологическая и энергетическая ценность сметанного продукта: биологическая полноценность белков характеризуется общим количеством аминокислот 27944,1 мг%, в том числе незаменимых 7892,6 мг%.

Входной контроль сырья

Молоко-сырье ГОСТ Р 52054-2003

Сырое обезжиренное молоко ГОСТ Р 53503-2009

Сырые сливки ГОСТ Р 53435-2009

Приемка молока

Охлаждение I = (4+2) °С * -

Промежуточное хранение

Не более 6 ч при I = (4+2) "С

Переработка сырья

Подогрев 1 = (45±5) °С

Сепапипонание I = (45+5) °С

Обезжиренное молоко

Пастеризация І і = (78+2) °С

Сливки с м.д.ж. 35 %

Пастеризация

"1 ( = (89+1) °С

Нормализованная смесь: обезжиренное молоко, сливки с м.д.ж. 25 %, копреципитат низкокальциевый, ЗМЖ «Эколакг»

Температура 55+5 °С

Время 25+5 мин

Пастеризация і = (92+2) °С

Гомогенизация 1 = (55±5) °С: Р = 5-6 МПа

Внесение антиокислителей

Дигшгоокверцетин 0.02%. аскорбиновая кислота 0.02%

Сквашивание нормализованной смеси до получения сгустка

Охлаждение до 1 = (40+2) °С

Внесение закваски (3-5)%

Перемешивание 10-15 мин

Сквашивание время 6-7 час, кислотность (90+5 )°Т

Созревание температура (6+2) иС, время до 12 ч

Сублимационная сушка

Температура -30 С, время -12 ч

_Фасовка, маркировка_

Температура (4+2) °С ♦

_Хранение сухого сметанного продукта_

24 мес при температуре (4+2) °С и 18 мес при температуре (20±3) °С

Рис. 6. Блок-схема технологического процесса производства сухого сметанного продукта

8. Разработана технология сухого сметанного продукта и нормативная документация (СТО 100202789-001-2012 и ТИ 100202789-001-2012) для его производства. Проведена апробация технологии на молочном предприятии ОНО «ВНИМИ-Сибирь» Россельхозакадемии (г. Омск).

9. Определены экономические показатели сухого сметанного продукта.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ ДИССЕРТАЦИИ ИЗЛОЖЕНО В СЛЕДУЮЩИХ РАБОТАХ:

Монографии

1. Ивкова, И.А. Способы сохранения качества сухих молочных и моло-косодержащих консервов специального назначения: монография / И.А. Ивкова, А Н. Батухтин, A.C. Пиляева. - Омск : Изд-во ФГБОУ ВПО ОмГАУ им. П.А. Столыпина, 2013. - 156 с : ил.

Статьи в журналах, рекомендованных ВАК

2. Ивкова, И.А. Сухие молочные консервы специального назначения / И.А. Ивкова, A.C. Пиляева //Пищевая промышленность, №6,- 2011.- С. 64-65.

3. Ивкова, И.А. Влияние различных видов упаковки и режимов хранения на качество сухих высокожирных молочных консервов специального назначения / И.А. Ивкова, A.C. Пиляева // Техника и технология пищевых производств, №1,- 2012,- С. 39-40

4. Ивкова, И.А. Сухой сметанный продукт специального назначения / И.А. Ивкова, A.C. Пиляева // Техника и технология пищевых производств. №2,- 2012.-С. 49-52

5. Ивкова, И.А. Сухой кисломолочный продукт / И.А. Ивкова, A.C. Пиляева // Молочная промышленность, №8,- 2012.- С.17-19.

6. Ивкова, И.А. Современные технологии и ингредиенты в производстве пищевых продуктов / И.А. Ивкова, A.C. Пиляева // Кондитерское производство, № 1.-2012,- С. 14-16

Материалы конференций, симпозиумов, конгрессов, сборников научных работ и тезисов докладов

7. Ивкова, И.А. Использование продуктов переработки молока на предприятиях г. Омска / И.А. Ивкова, A.C. Пиляева // Материалы Междун. науч.-практ. конф. «Аграрное образование в Азиатско-Тихоокеанском регионе: проблемы и перспективы»,- ФГОУ ВПО ПГСА,- г. Уссурийск, 2010,- С. 115-116

8. Ивкова, И.А. Особенности технологии производства сметанных продуктов / И.А. Ивкова, Т.В. Романова, A.C. Пиляева // Материалы Международного семинара «Современные технологии продуктов питания: теория и практика». - ФГОУ ВПО ОмГАУ, г.Омск, 23.04.2010 г. - С. 112-114

9. Ивкова, И.А. Современные технологии производства стойких в процессе хранения жиросодержащих продуктов / И.А. Ивкова, A.C. Пиляева // Материалы VI Междун. науч.-практ. конф. «Аграрная наука - сельскому хозяйству»- г. Барнаул, 2010.- С. 56-57.

Ю.Ивкова, И.А. Теоретическое обоснование и разработка технологии сухого сметанного продукта с пролонгированными сроками годности специального назначения / И.А. Ивкова, A.C. Пиляева // Материалы Междун. конф. с элементами науч. школы для молодежи «Новые технологии переработки сельскохозяйственного сырья в производстве продуктов общественного питания».-ТГЭУ, г. Владивосток, 2010,- С.73-74

11.Ивкова, И.А. Применение побочных продуктов переработки молока в производстве кисломолочных продуктов / И.А. Ивкова, A.C. Пиляева // Материалы IV междун. науч.-практ. конф. «Перспективы производства продуктов питания нового поколения», поев. 80-летию молфака, ФГОУ ВПО ОмГАУ, 1920 мая 2011г. - С. 123-125

12. Ивкова, И.А. Способы сушки кисломолочных продуктов / И.А. Ивкова, A.C. Пиляева // Вестник ОмГАУ, №3,- г. Омск, 2011.- С. 101.

13.Ивкова, И.А. Способы сушки кисломолочных продуктов /И.А. Ивкова, А.Н. Батухтин, A.C. Пиляева // Материалы IX региональной научно-практической конференции молодых ученых вузов Сибирского Федерального округа 2-3.06.-Омск, 2011,- С. 91-92

14.Ивкова, И.А. Использование растительных жиров «Эколакт» в сухих молокосодержащих консервах специального назначения / И.А. Ивкова, A.C. Пиляева // Вестник ОмГАУ, №4.- 2011г,- С. 55-59

15.Ивкова, И.А.Теоретическое и практическое обоснование производства сухих молокосодержащих продуктов / И.А. Ивкова, A.C. Пиляева // Вестник ОмГАУ. - Выпуск №1, 2011,- С. 84-86

16.Ивкова, И.А. Сохранение пищевой и биологической ценности сухих молочных консервов / И.А. Ивкова, A.C. Пиляева // Вестник ОмГАУ, №2,-2012г.- с. 76-78.

17.Ивкова, И.А. Разработка технологии сухого молокосодержащего продукта специального назначения / И.А. Ивкова, A.C. Пиляева // Материалы IV Научно-практической конференции,- М.: Изд-во «Спутник+», 20 марта 2012г. С. 78-81.

Патенты и заявки на выдачу патентов РФ

18.Пат. 2483561 Российская Федерация МПКА23 Способ производства сухого сметанного продукта [Текст] / И.А. Ивкова, Н.Б. Гаврилова, A.C. Пиляева; заявитель и патентообладатель Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Омский государственный аграрный университет имени П.А.Столыпина».- № 2011145802; заявл. 10.11.2011; опубл. 10.06.2013.

19.Ивкова, И.А. Заявка на получение патента РФ «Способ производства сухого сметанного продукта» № 2012124936 от 16.06.12 /И.А. Ивкова, Н.Б. Гаврилова., A.C. Пиляева.

Подписано в печать 10.09.2013г. Формат 148x210мм Печать на ризографе Тираж 100 экз. Отпечатано в ООО «Печатный двор «ФИЛИПП» Ул. Ленина, 22 тел. 308-308

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

ПИЛЯЕВА АНАСТАСИЯ СЕРГЕЕВНА

ИССЛЕДОВАНИЕ И РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ СУХОГО СМЕТАННОГО ПРОДУКТА

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

на соискание ученой степени кандидата технических наук

Научный руководитель: кандидат технических наук,

доцент И.А. Ивкова

На правах рукописи

04201362113

ДИССЕРТАЦИЯ

ОМСК 2013

ОГЛАВЛЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ............................................................................................................. 5

ОСНОВНАЯ ЧАСТЬ............................................................................................... 9

Глава 1 Обзор научной литературы по вопросам современного состояния

технологии сухих молочных консервов............................................... 9

1.1 Актуальные проблемы современного питания.............................. 9

1.2 Способы сохранения пищевой ценности сухих молочных консервов................................................................................................. 12

1.3 Новое в создании технологии производства консервов на молочной основе повышенной хранимоспособности....................... 20

1.4 Сублимационная сушка как наиболее прогрессивный способ

получения высококачественных сухих молочных консервов...... 37

1.5 Заключение по главе 1. Цель и задачи научно-исследовательской работы............................................................... 49

Глава 2 Методология проведения исследований................................................ 51

2.1 Организация эксперимента.............................................................. 51

2.2 Объекты и методы исследований..................................................... 53

2.2.1 Физико-химические методы и органолептические показатели....................................................................................... 54

2.2.2 Микробиологические методы..................................... 55

2.2.3 Биохимические методы............................................. 56

2.2.4 Методы математического анализа.............................. 56

Глава 3 Результаты исследований и их анализ........................................ 62

3.1 Формирование нормативных требований к химическому составу и качественным показателям сухого сметанного продукта..... 62

3.2 Выбор технологических режимов производства сухого сметанного продукта.................................................................................... 63

3.3 Исследование молочно-растительной композиции для сметанного продукта с корректированным жирнокислотным соста-

вом...................................................................................................... 68

3.4 Математическое моделирование экспериментальных данных по

исследованию рецептуры сухого сметанного продукта............... 73

3.5 Определение вида закваски для сухого сметанного продукта .... 78

3.6 Выбор вида и определение количества функциональных ингредиентов для сухого сметанного продукта................................. 82

3.7 Изучение качественных показателей сухого сметанного продукта в процессе длительного хранения....................................... 92

3.8 Определение пищевой, биологической и энергетической ценности сухого сметанного продукта................................................. 98

Глава 4 Практическая реализация результатов работы..................................... 102

4.1 Разработка технологии и нормативной документации для производства сухого сметанного продукта........................................ 102

4.2 Разработка нормативной документации и апробирование технологии сухого сметанного продукта............................................. 109

4.3 Расчет экономических показателей сухого сметанного продукта......................................................................................................... 109

ЗАКЛЮЧЕНИЕ....................................................................................................... 112

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ...................................................................................... 114

ПРИЛОЖЕНИЯ....................................................................................................... 140

Приложение А. Протокол испытаний №158 от 22 июня 2009г. Приложение Б. Протокол испытаний № 1877 от 25 мая 2010г. Приложение В. Протокол испытаний № 2565 от 20 ноября 2011г. Приложение Г. Протокол испытаний № 1925от 29 мая 2012г. Приложение Д. Протокол испытаний № 159 от 6 декабря 2011г. Приложение Е. СТО 100201789-001-2012 Сухой сметанный продукт Приложение Ж. ТИ по производству сухого сметанного продукта

СТО 100202789-001-2012 Приложение 3. Акт производственной проверки технологического процесса производства сухого сметанного продукта от 10 апреля 2010г.

Приложение И. Пат. 2483561 Российская Федерация Способ производства сухого сметанного продукта / И.А. Ивкова, Н.Б. Гаврилова, A.C. Пиляева; заявитель и патентообладатель Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Омский государственный аграрный университет имени П.А.Столыпина».- № 2011145802; заявл. 10.11.2011; опубл. 10.06.2013.

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность работы

Проблема питания всегда была одной из самых важных, стоящих перед человеческим обществом. Все, кроме кислорода, человек получает для своей жизнедеятельности из пищи [185]. Важнейшее условие поддержания здоровья, высокой работоспособности и выносливости человека - сбалансированное питание, обеспечивающее организм веществами, которые обладают энергетической ценностью и одновременно служат пластическим материалом: это белки, жиры, углеводы, а также микронутриенты [12,125,219]. Мир здорового питания переживает революцию - новые рекомендации Всемирной организации здравоохранения привели к глобальному изменению в требованиях к составу продуктов здорового питания. Для современного рынка пищевых продуктов уже нецелесообразно выпускать новые вкусные продукты. В настоящее время повышенное внимание уделяется исключению опасных для здоровья веществ и пищевых продуктов и увеличению в составе продуктов полезных ингредиентов [75].

Повышенные требования предъявляются к качественному и количественному составу рационов питания людей, находящихся в автономных условиях существования (армия, флот, космос, альпинисты, туристы, население отдаленных районов страны). Особенности труда и быта людей, связанные с воздействием на организм больших физических и эмоционально-психологических нагрузок, поставили перед специалистами пищевой промышленности задачу разработать продукты, обладающие высокой пищевой ценностью при малом объеме и весе, стойкостью в длительном хранении, хорошей транспортабельностью.

Население отдаленных районов страны, а также в автономных условиях существования нуждаются в сбалансированном по составу молочном жире и богатому незаменимыми аминокислотами молочному белку.

Сухие кисломолочные продукты, в частности сухой сметанный продукт, обогащенный бифидобактериями, разнообразит меню и повышает пищевую цен-

ность рационов питания. Мелкая расфасовка продукта позволит с легкостью их использовать и хранить.

Стабилизация жировой фазы за счет введения антиокислителей и синерги-стов, а также герметизация продукта и приостановление процессов окисления позволяет сохранить продукт более длительное время при неблагоприятных условиях хранения и транспортирования.

Пионерами в разработке натуральных продуктов питания для автономных условий были М.Л. Фрумкин, В.П. Ефимов, Р.В. Кудрова (ВНИИПП и СПТ).

Во ВНИМИ руководителем работ по созданию новых видов молочных консервов специального назначения многие годы была д.т.н., профессор И.А. Радае-ва. Существенный вклад в развитие этого вопроса внесли д.т.н. В.Д. Харитонов, к.т.н. Г.А. Россихина, д.т.н. А.Н. Петров.

В современных условиях учеными, работающими в области здорового питания производится переосмысление функций и влияния животных жиров, в том числе молочного, на организм человека [6]. Все чаще при разработке продуктов нового поколения в рецептуры вводятся жиры растительного происхождения, богатые полиненасыщенными жирными кислотами, которые не только повышают пищевую ценность, но и способствуют профилактике различных заболеваний, в т.ч. сердечно-сосудистых.

По данным исследований в нашей стране за последние годы ситуация с обеспеченностью населения автономных районов существования полноценными продуктами питания оценивается как кризисная [126]. Ограничен также ассортимент продуктов для профилактики сердечно-сосудистых заболеваний.

В связи с чем актуальна проблема создания сухих молокосодержащих консервов повышенной пищевой и биологической ценности, длительными сроками годности, предназначенных для питания людей в условиях ограниченных сырьевых ресурсов с целью предупреждения и профилактики сердечно-сосудистых заболеваний.

Цель диссертационной работы - исследование и разработка технологии сухого кисломолочного (сметанного) продукта повышенной пищевой ценности с длительным сроком годности.

Научная новизна.

Заключается в научном обосновании технологических режимов производства и хранения сухого кисломолочного (сметанного) продукта, обогащенного биологически активными компонентами, стабилизированного антиокислителями, расфасованного в одноразовую упаковку.

В частности:

- установлены технологические параметры производственного процесса, позволяющие получить продукт высокого качества;

- установлены виды, способы и дозировки внесения антиокислителей, позволяющий получить стойкий в процессе длительного хранения продукт;

- определены вид, способы, дозировка внесения заменителя молочного жира;

определены технологические режимы эмульгирования сливочно-растительной смеси;

- изучены пищевая ценность сухого сметанного продукта в процессе длительного хранения;

- изучены показатели качества и безопасности нового продукта;

- установлены сроки годности сухого сметанного продукта.

Практическая значимость.

Разработаны практические рекомендации по производству сухого кисломолочного (сметанного) продукта повышенной пищевой ценности, предназначенного для общего и специального питания.

Предложен новый способ получения сухого сметанного продукта, стойкого в длительном хранении.

Предлагаемый способ производства сухого сметанного продукта прошел производственную апробацию на предприятии ОНО «ВНИМИ-Сибирь» Россель-хозакадеми г. Омска.

По результатам работы получены:

- Заявка на получение патента РФ № 2012124936 «Способ производства сухого сметанного продукта» от 19.06.12;

- Решение о выдаче патента на изобретение «Способ производства сухого сметанного продукта» № 2011145802 от 18.01.2013;

На новый продукт разработаны СТО 100 202 789-001-2012 и ТИ 100 202 789-001-2012 «Сухой сметанный продукт».

ГЛАВА 1. ОБЗОР НАУЧНОЙ ЛИТЕРАТУРЫ ПО ВОПРОСАМ СОВРЕМЕННОГО СОСТОЯНИЯ ТЕХНОЛОГИИ СУХИХ МОЛОЧНЫХ КОНСЕРВОВ СПЕЦИАЛЬНОГО ПИТАНИЯ 1.1 Актуальные проблемы современного питания

Цивилизация принесла человечеству не только блага и выдающиеся достижения в области науки и новых высоких технологий. Она принесла еще и невиданное ранее загрязнение окружающей среды, огромную информационную и нервно-эмоциональную нагрузку. Активное внедрение промышленных технологий переработки сельскохозяйственного сырья, рационализация питания привели к тому, что были нарушены традиции потребления пищи, к которым организм человека адаптировался в течение веков и которые стали фактически естественной составляющей его организма [5,121,204,213].

Согласно последним данным для полного удовлетворения жизненных потребностей пища человека должна содержать свыше 20 тысяч различных пищевых соединений растительного, животного и микробного происхождения, из которых, например, более чем 500 растительных компонентов уже идентифицированы, как способные подавлять развитие опухолевых процессов в организме [217,218,250].

К сожалению, в настоящее время человек с обычной смешанной диетой не получает и половины необходимых, прежде всего минорных нутриентов [217,218,250].

Медицинские исследования, проведенные в России, показали, что в последние годы в питании населения наблюдается снижение потребления пищевых источников энергии и белка (особенно у групп населения с низкими доходами). Одновременно выявлено много людей, страдающих ожирением, что является следствием нарушения обмена веществ [19,199,204,217,251]. Средняя продолжительность жизни сократилась: сегодня у мужчин она составляет 57 лет, у женщин - 72 года. Заметно увеличилось количество «заболеваний пожилого возраста», предпосылки к которым накапливаются в течение всей жизни человека: сердечнососудистые заболевания, рак, диабет, инсульт, катаракта и глаукома, остеопороз,

некоторые болезни мозга и нервной системы, например болезнь Паркинсона и т.д. Особое беспокойство вызывают сердечно-сосудистые и онкологические заболевания [15,87,239].

По мнению академика РАМН В.А. Тутельяна, нарушение структуры питания - главный фактор, наносящий непоправимый, на несколько порядков более сильный, чем экологическая загрязненность, урон нашему здоровью. Именно по этой причине у 70% населения России определяется дефицит витамина С, у 40% -дефицит (3-каротина и витамина А, почти у трети населения - витаминов группы В, абсолютно у всех - минерала селена [195,196,197,198]. Выявлен значительный недостаток таких микроэлементов как йод. железо, а также фтор и цинк. Ограничено потребление пищевых волокон [139,140,141].

В настоящее время в России, как и во всех странах развитого мира, происходит значительное изменение отношения людей, и в особенности социально активных слоев населения, к собственному здоровью: исчезают старые представления, что «здоровье ничего не стоит», затраты на него не дают никакой отдачи и им можно пренебречь. Становится все более понятным, что именно здоровье - самое ценное достояние человека, так как определяет его работоспособность в современном обществе и, соответственно, уровень жизни и благополучия [87, 143,219]. Поэтому особую актуальность в рационе населения, сегодня приобретают продукты питания функциональной направленности [199,200,201,202]. Формула Гиппократа «Пусть пища будет твоей медициной» в настоящее время как нельзя актуальна.

В современных условиях дефицита и сезонности молочного сырья, а также необходимости снабжения районов крайнего севера, армии, флота, космоса, развития туризма и альпинизма встает проблема разработки сухих молочных продуктов для питания людей в автономных условиях существования.

Люди, относящиеся к данным группам, в силу воздействия на них высоких экстремальных и психологических нагрузок, нуждаются в сбалансированном по жирнокислотному составу молочном жире и богатому незаменимыми аминокислотами молочному белку.

Одной из причин сердечно-сосудистых и других заболеваний населения в автономных условиях существования является структура питания. По данным ВОЗ наша страна находится на третьем месте по уровню смертности от сердечнососудистых заболеваний, составляющих около 60% от общей смертности [185,219,125,12].

Доказана тесная корреляционная связь между структурой питания с одной стороны и заболеваемостью, а также смертностью от сердечно-сосудистых заболеваний с другой.

Большое значение в лечении и профилактике этих заболеваний и основных факторов риска их возникновения придается специализированным продуктам питания, к числу которых относятся продукты на молочной основе (как молочные так и молокосодержащие).

Ассортимент продуктов для профилактики сердечно-сосудистых заболеваний ограничен, причем основная доля приходится на препараты фармакологического действия и импортные пищевые добавки [3]. В этой связи чрезвычайно актуальной становится задача по созданию новых продуктов питания профилактической направленности, в частности молочных продуктов и продуктов на молочной основе.

Возможность длительного алиментарного воздействия на основные факторы риска и этиопатогенетические механизмы сердечно-сосудистых заболеваний с помощью специальных диетических рационов, обогащенных такими биологически активными факторами, как ПНЖК, со-3 и со-6 жирные кислоты, МНЖК, витамины, флавоноиды, бифидобактерии, обладающие достаточно высокой эффективностью подтверждает целесообразность широкого внедрения принципов специализированного питания в комплексную программу по борьбе с сердечнососудистыми заболеваниями.

Один из путей снижения или предупреждения сердечно-сосудистых заболеваний людей, находящихся в автономных условиях существования - современная профилактика данной группы заболеваний путем правильной организации питания.

При разработке продуктов указанного назначения следует, прежде всего, исходить из необходимости защиты организма от воздействия внешних неблагоприятных факторов, повышение адаптационных возможностей организма, улучшения функций органов и тканей. Особенно это важно, когда речь идет о людях, находящихся в автономных условиях. Поэтому, одним из наиболее развивающихся направлений пищевой промышленности в настоящее время является производство продуктов на молочной основе с заменой части молочного жира на его заменители растительного происхождения, богатые полиненасыщенными жирными кислотами, повышающими пищевую ценность и предупреждающи