автореферат диссертации по технологии продовольственных продуктов, 05.18.04, диссертация на тему:Исследование и разработка технологии производства сывороточного сиропа дикорастущего сырья для использования в молочной промышленности

55(

На правах рукописи

51

ВАСИЛЬЕВА ОЛЬГА ГЕННАДЬЕВНА

ИССЛЕДОВАНИЕ И РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ СЫВОРОТОЧНОГО СИРОПА ДИКОРАСТУЩЕГО СЫРЬЯ ДЛЯ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ В МОЛОЧНОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ

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

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

2 9 ГЕН 2011

Кемерово 2011

Работа выполнена в Федеральном государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Кемеровский технологический институт пищевой промышленности»

Научный руководитель: - доктор технических наук, доцент

Лупинская Светлана Михайловна

Официальные оппоненты: - доктор технических наук, профессор

Майоров Александр Альбертович

-кандидат технических наук Сагателян Минас Вазгенович

Ведущее предприятие: ФГОУ ВПО «Кемеровский государственный сельскохозяйственный институт»

Защита диссертации состоится « 11 » октября 2011г. в _11~_часов на заседании диссертационного совета Д 212.089.01 в Федеральном государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Кемеровский технологический институт пищевой промышленности» по адресу: 650056, Кемерово, бульвар Строителей, 47.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Федеральном государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Кемеровский технологический институт пищевой промышленности» и на официальном сайте КемТИППа (www.kemtipp.ru).

Автореферат разослан « » сентября 2011г.

Ученый секретарь диссертационного совета хФ У7, Н.Н. Потипаева

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Проблема оптимальной обеспеченности населения витаминами и минеральными веществами в современных условиях оказывается не разрешимой традиционными методами, т.е. только за счет потребления натуральных продуктов (фруктов, овощей). Она требует качественно новых подходов.

Надежным путем, гарантирующим эффективное решение этой проблемы, является включение в рацион специализированнных пищевых продуктов, обогащенных ценными БАВ до уровня, соответствующего физиологическим потребностям организма человека. Добавление витаминов и минеральных веществ в продукты питания в процессе производства обеспечивает доведение их до самых широких масс населения, повышение биологической ценности без какого-либо увеличения его калорийности.

Пищевые продукты, обогащенные витаминами и минеральными веществами, входят в обширную группу продуктов функционального назначения, т.е. обогащенных функциональными физиологически полезными пищевыми ингридиетнами, улучшающими здоровье человека. Научные и практические основы выработки функциональных продуктов заложены в работах Липатова H.H., Тутельяна В.А., Храмцова А.Г., Хамагаевой И.С., Остроумова Л.А., Дунченко Н.И., Ганиной В.И., Забодаловой Л.А., Гавриловой Н.Б., Захаровой Л.М. и многих других исследователей.

Дикорастущее сырье является богатым источником витаминов, минеральных солей, макро- и микроэлементов и др. биологически активных веществ, которые даже в минимальных количествах оказывают оздоровительное и защитное действие. Растительное биологически активное сырье повышает питательные и лечебные свойства пищи, а при регулярном употреблении таких продуктов снижает отрицательные последствия неблагополучных факторов как внешней, так и внутренней среды организма. Однако, широкое использование дикорастущего сырья ограниченно ввиду не достаточной изученности его химического состава и, как следствие, отсутсвие эффективных технологий его переаботки.

Вместе с тем проблема рационального использования сыворотки не решена в мировом производстве. Молочная сыворотка обладает высокой пищевой и биологической ценностью, содержит около 50% сухих веществ молока, энергетическая ценность, в значительной части за счет высокого содержания лактозы, составляет 36% от цельного молока. Она имеет не только полноценный химический состав, но и обладает лечебно-профилактическими свойствами. Увеличение производства молочных продуктов приводит к значительному увеличению количества сыворотки как побочного продукта переработки молока, что приводит к снижению эффективности производства и загрязнению окружающей среды, т.к. большую часть сыворотки - полноценного белкового продукта - заводы сливают в канализацию.

На основании вышеизложенного исследования проведенные в настоящей диссертационной работе являются обоснованными и актуальными.

Цель и задачи исследований. Целью работы являлось разработка технологии сывороточного сиропа на основе дикорастущего сырья с целью его дальнейшего использования на примере создания технологии творожного продукта обогащенного природными БАВ.

Поставленная цель достигается решением следующих задач:

- изучение БАВ дикорастущих растений, как сырья для получения сывороточного экстракта и сиропа;

- изучение технологических свойств дикорастущего сырья,

- изучение БАВ и химического состава сывороточного экстракта и сиропа дикорастущего сырья;

- изучение влияния основных технологических факторов на формирование творожного продукта с сывороточным сиропом;

- разработка технологии нового вида творожного продукта;

- определение пищевой и биологической ценности нового вида творожного продукта.

Научная новизна работы. На основании проведенных исследований и анализа состава и свойств сырья липы (соцветия), крапивы (лист) и душицы (цветущие побеги) и свойств экстракта и сиропа на основе сыворотки обоснована возможность и целесообразность их использования в производстве молочных продуктов.

Изучены технологические параметры экстрагирования липы, крапивы и душицы сывороткой в сравнении со спиртом.

Изучен химический состав и свойства сывороточного экстракта и сиропа дикорастущего сырья (липы, крапивы и душицы).

Установлена зависимость влияния факторов дозы сывороточного сиропа дикорастущих растений, вида и дозы стабилизатора на органолептические, физико-химические показатели и микроструктуру творожного продукта.

Исследована динамика изменения органолептических, физико-химических и микробиологических показателей творожного продукта в процессе хранения. Изучена пищевая, энергетическая и биологическая ценность творожного продукта с сывороточным сиропом дикорастущего сырья (липы, крапивы и душицы).

Практическая значимость работы. На основании результатов исследований разработана технология производства творожного продукта с сывороточным сиропом дикорастущего сырья и разработана техническая документация (технические условия и технологическая инструкция) на сывороточный сироп «Ароматный» ТУ 9224-101-02068315 и творожный продукт «Лесной» ТУ 9224-102-02068315.

Апробация работы. Основные положения диссертации докладывались на научно-практических конференциях: международная научно-практическая конференция, посвященная 5-летию со дня основания факультета биотехнологии, товароведения и экспертизы товаров «Биотехнологические системы как один из инструментов реализации «Государственной программы развития сельского хозяйства и регулирования рынков сельскохозяйственной продукции, сырья и продовольствия на 2008-2012годы» (пос. Пресиановский,

ДонГАУ, 2008г), 1 Всероссийская конференция студентов и аспирантов «Пищевые продукты и здоровье человека» (Кемерово, 2008г), Всероссийская конференция с элементами научной школы «Инструментальные методы для исследования живых систем в пищевых производствах» (Кемерово, 2009г), III Международная научно-практическая конференция преподавателей, молодых ученых, аспирантов и студентов, посвященная 50-летию образования аграрного факультета «Инновационные процессы в АПК» (Москва, 2011г.)

Публикации. По теме диссертации опубликовано 8 работ.

Структура и объем диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, обзора литературы, методической части, результатов исследований и их анализа, выводов, списка литературы (источников) и приложений. Основная часть работы изложена на 112 страницах, содержит 22 таблицы и 30 рисунков.

ОРГАНИЗАЦИЯ ПРОВЕДЕНИЯ РАБОТЫ

Теоретические и экспериментальные исследования проводили в научно-исследовательских лабораториях кафедры «Технология молока и молочных продуктов» и кафедры «Органическая химия» Кемеровского технологического института пищевой промышленности.

Схема проведения исследований представлена на рисунке 1.

Работа состоит из нескольких основных этапов.

На первом этапе изучали химический состав дикорастущего сырья крапивы, душицы и липы. Растительное сырье, собранное на территории Таштагольского и Кемеровского района Кемеровской области в период 20082010гг высушивали и подвергали исследованиям. Определяли массовую долю сухих веществ, витамина С, полифенольных соединений, каротиноидов, токофероллов, хлорофиллов.

На втором этапе с целью установления оптимальных параметров экстрагирования, прогнозирования и нормирования качества экстракта изучали технологические свойства растительного сырья (насыпную и объемную массы, коэффициент наполнения сухого сырья, коэффициент вытеснения, коэффициент наполнения набухшего сырья). В качестве экстрагентов использовали ультрафильтрат творожной сыворотки, для сравнения спирт (80%).

На третьем этапе изучали степень извлечения БАВ в зависимости от температуры экстрагирования сывороткой. Определяли физико-химические и органолептические показатели сывороточного экстракта.

Четвертый этап включал исследование динамики органолептических и физико-химических показателей творожного продукта в зависимости от дозы внесенного сывороточного сиропа дикорастущего сырья, а также от дозы и вида стабилизатора.

На заключительном этапе научных исследований разработана технологическая схема производства нового вида творожного продукта. В новом творожном продукте исследована его пищевая, биологическая и энергетическая ценность.

При выполнении работы использованы стандартные и оригинальные методы исследований и математического анализа.

Этапы исследований Исследуемые факторы Контролируемые параметры

Рисунок 1 - Общая схема исследований

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

Исследование химического состава дикорастущего сырья

На данном этапе работы проводились исследования по определению содержания БАВ в сухом дикорастущем сырье.

Методом тонкослойной хроматографии по значению коэффициента удержания (Яг) и цвету пятен определено, что в липе, крапиве и душице содержатся: ксантофиллы = 0,1625 - 0,1650), хлорофилл а (1^ = 0,225), хлорофилл Ь = 0,325), р - каротин = 0,65) и а форма токоферолов (Яг = 0,81), в крапиве кроме того р и у формы токоферолов = 0,75 - 0,81).

В результате спектрофотометрического анализа получили графики зависимости оптической плотности гексановых растворов сырья от длины волны. Они представлены на рисунке 2.

О </"> о «п о О ^ О

СЧ СЧ СП го

^ О 'П О о

— и-1 йо СЧ "Л

'П >П чС чС

длина волны, нм

-крапива — - - душица--липа

Рисунок 2 - Зависимость оптической плотности образцов дикорастущего сырья от длины волны

Содержание БАВ дикорастущего сырья представлено в таблице 1. Массовая доля сухих веществ образцов составляла 87±0,5%.

Таблица 1

Наименование БАВ Содержание БАВ в сырье, мг/100г

липа крапива душица

Полифенольные соединения 1700,00 1830,00 2500,00

Каротиноиды 1,09 11,23 1,23

Хлорофиллы 4,78 12,19 4,99

Аскорбиновая кислота 78,05 185,30 140,43

Как видно из таблицы, все исследуемое сырье имеет высокое содержание полифенольных соединений и аскорбиновой кислоты. Содержание каро-тиноидов и хлорофиллов в крапиве в несколько раз выше, чем в липе и душице. Учитывая органолептические показатели сырья (липа имеет выражен-

ный медовый аромат и приятный сладковатый вкус, а душица - ароматический запах и пряный, слегка вяжущий, терпкий вкус), сделано предположение о возможности использования указанных растений при получении творожных продуктов обогащенного состава.

Изучение технологических параметров дикорастущего сырья Для более эффективного процесса экстрагирования, прогнозирования и нормирования качества экстракта определены технологические свойства дикорастущего сырья. В качестве экстрагентов использовали ультрафильтрат творожной сыворотки и для сравнения спирт (80%).

Определяли следующие технологические показатели: насыпную массу, коэффициент наполнения, коэффициент увеличения объема при растворении экстрактивных веществ. Результаты представлены в таблице 2.

Таблица 2

Технологические параметры экстрагирования сырья

Сырье Насыпная масса Объемная масса Экст] рагент - сыворотка г Экстрагент - спирт

Коэффициент наполнения Коэффициент вытеснения Коэффициект восстановления Коэффициент наполнения Коэффициент вытеснения Коэффициент восстановления

Липа 0,267 3,750 8,9 5,0 4,3 9,3 5,3 3,6

Крапива 0,299 3,350 8,8 6,4 2,8 9,2 5,4 3,4

Душица 0,256 4,000 9,2 6,0 3,5 9,5 5,9 3,3

Как видно из таблицы исследуемое сырье имеет различия в насыпной и объемной массе, что связано с разницей в структуре травянистого сырья. Указанные параметры необходимо учитывать для определения объема занимаемого сухим и набухшим сырьем (на практике при подборе емкостей для экстрагирования).

Анализируя параметры, полученные при экстрагировании дикорастущего сырья сывороткой и спиртом, установлено, что более высокий коэффициент наполнения получен при использовании спирта. Это связано с тем, что плотность спирта ниже, чем сыворотки, поэтому заполнение промежутков сухого сырья идет медленнее и часть спирта поглощается сырьем. Коэффициент наполнения необходимо учитывать при подборе гидромодуля экстракции. Коэффициенты вытеснения и восстановления необходимы для расчета выхода экстракта.

На основании проведенных исследований подобран гидромодуль экстракции 1:10. Прогнозируемый выход экстракта составляет 60-65%.

При выборе температуры экстрагирования использовали два режима: 1 - 60+2°С, 2 - 90+2°С. Учитывая ранее проведенные исследования, выбрана продолжительность экстрагирования 30 мин. Результаты спектрофотометри-ческого анализа сывороточных экстрактов представлены на рисунках 3,4, 5.

0,6 0,4 0,2 0

I _ —р 1

| у,/

I

. 1 ! [ 1

200 250 300 350 400 450 500

-- 90+2 С

550 600 650 700 длина волны, нм

Рисунок 3 - Зависимость оптической плотности сывороточных экстрактов крапивы от длины волны

0,5 ч 0,4 /0,3 ¡0.2 ¡0,1 О

1 "1 г

- У —

| 1

V

ч 1 4- 4- — —

длина волны, нм

60±2°С - 90±2°С

Рисунок 4 - Зависимость оптической плотности сывороточных экстрактов душицы

от длины волны 0,5

200 250 300 350 400 450 500 550 600 650 700 750 800 850 900

60+2 С

90+2 С

Рисунок 5 - Зависимость оптической плотности сывороточных экстрактов липы от длины волны

Анализируя графики можно сказать, что в экстракте также как и в сырье содержатся: полифенольные соединения, а точнее наиболее их активная форма - флавонолы (область поглощения 200-260нм и 320-370нм), кароти-ноиды (область поглощения 450-500нм), хлорофилл а (область поглощения 420-430нм), хлорофилл Ь (область поглощения 650-700нм).

Изучено влияние температуры экстрагирования на степень перехода СВ и БАВ дикорастущего сырья в сыворотку, результаты представлены на рисунке 6.

I

и с

а

аскорбиновая сухие вещества кислота

60 50 40 30 20 10 0

по лифено льные каротиноиды хлорофиллы соединения

Ш липа (60+2) ОС 0 липа (90+2) ОС □ крапива (60+2) ОС □ крапива (90+2) ОС ■ душица (60+2) ОС Ш душица (90+2) ОС

Рисунок 6 - Степень перехода СВ и БАВ в экстракт при различных температурах экстрагирования

При температуре экстрагирования 60+2°С: степень перехода основных БАВ меньше на 5 - 6%, чем при 90+2°С. При более высокой температуре экстракции извлечение каротиноидов, полифенольных соединений, хлорофил-лов происходит полнее, однако снижается содержание витамина С, что связано с его лабильностью под действием высоких температур. Установлен режим экстрагирования: температура 80+5°С, продолжительность 30 мин. Такой режим обеспечит микробиологическую надежность полученного экстракта.

Наиболее удобной формой внесения БАВ является сироп, его готовили из полученного экстракта готовили сироп. Содержание БАВ и сухих веществ в экстракте и сиропе представлено в таблице 3.

Таблица 3

Содержание БАВ и сухих веществ в сывороточном экстракте и сиропе

Наименование Содержание в экстракте Содержание в сиропе

Сухие вещества, % 7,9 54,3

В т.ч. азотистые соединения, % 0,3 0,15

Углеводы, % не менее 4.1 52,1

Минеральные вещества, % 0,7 0,35

Экстрактивные вещества, % не менее 2,0 1,0

В т.ч полифенольные соединения, мг/ЮОг 753,0 376,5

Каротиноиды, мг/ЮОг 1,8 0,9

Хлорофиллы, мг/1 ООг 6,1 3,1

Аскорбиновая кислота, мг/ЮОг 39,6 19,8

Сывороточный сироп имеет насыщенный, непрозрачный желтовато-коричневый цвет, запах ароматический с медовыми нотками, вкус сладкова-то-лряный, слегка вяжущий, вязкую консистенцию.

Изучение формирования свойств творожных продуктов с сывороточным сиропом дикорастущего сырья

Объектом исследования на данном этапе явилялись образцы творожного продукта с различными дозами внесения сывороточного сиропа (от 20 до 30% с шагом 5%).

Для оценки органолептических показателей творожного продукта с сывороточным сиропом из дикорастущих трав использовали 5-ти балловую шкалу, результаты представлены на рисунке 7.

Основные дескрипторы: 1 - кисломолочный вкус, 2 - неприятное послевкусие, 3 - насыщенность (гармоничность) вкуса, 4 - медовый (травяной) аромат, 5 - гармоничность вкуса, 6 - сливочный вкус. Для оценки органолептических показателей использовали 5-ти балловую шкалу: 1 - признак отсутствует; 2 - слабая интенсивность; 3 - умеренная интенсивность; 4 -сильная интенсивность; 5 - очень сильная интенсивность.

Рисунок 7 - Органолептическая оценка вкуса творожного продукта с различными дозами внесения сывороточного сиропа

Изменение титруемой кислотности творожного продукта в зависимости от дозы сиропа дикорастущего сырья представлено на рисунке 8.

н При дозе сывороточного си-190 т-- ропа 25% консистенция творожного продукта становится жидкой и в процессе хранения возможно нежелательное отделение сыворотки. Поэтому целесообразно использовать стабилизатор.

Доза сиропа, %

Рисунок 8 - Изменение титруемой кислотности в зависимости от дозы сиропа

Изучено влияние дозы и вида стабилизатора на формирование вкуса и консистенции творожного продукта с сывороточным сиропом.

Для исследований были выбраны три вида стабилизаторов: «Стабилан СМЗ», «0лган-1020» и «Генупектин». Результаты органолептической оценки в зависимости от вида и дозы стабилизатора представлены на рисунке 9.

-0,40%

-0,30% —»—0,80% 1,30%

1 а - Генупектин,

б - «Олган- 1020», в - «Стабилан СМЗ»

Для оценки консистенции использовали следующую 5-ти балловую шкалу: 1 - жидкая; 2 - пастообразная; 3 - в меру плотная; 4 -з плотная; 5 - излишне плотная.

Как видно из рисунка с увеличением дозы стабилизатора происходит уплотнение консистенции, а также усиление сливочного -о,зо% —•—0,50% 1 ,оо% вкуса и улучшение его гармоничности.

Рисунок 9 - Органолептическая оценка творожного продукта с различными видами и дозами стабилизаторов

Результаты исследований микроструктуры исследуемых творожных

Рисунок 10 - Микроструктура творожного изделия с Генупектином при дозах: 1 - контроль (без стабилизатора), 2 - 0,1 %, 3 - 0,2%, 4 - 0,4%

1 2 3 4

Рисунок 11- Микроструктура творожного изделия с Олганом при дозах:

1 2 3 4

Рисунок 12 - Микроструктура творожного изделия со Стабиланом СМЗ при дозах: 1 - контроль (без стабилизатора), 2 - 0,3%, 3 - 0,5%, 4 - 1,0% Как видно из рисунков при внесении стабилизаторов структура творожного продукта становится более однородной, с увеличением дозы стабилизатора размеры микропустот и структурных комплексов уменьшаются. Наиболее однородную структуру имели образцы со стабилизатором Стаби-лан СМЗ при дозе 1%. Однако их консистенция оценивалась как излишне плотная. По результатам исследований выбрана доза 0,5%.

Отделение сыворотки во всех исследуемых образцах не превысило 1%, что допустимо при производстве творожных продуктов.

ПРАКТИЧЕСКАЯ РЕАЛИЗАЦИЯ РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЯ На основании проведённых исследований была разработана технология производства творожного продукта, получившего название «Лесной». Стадии и режимы технологического процесса устанавливались с учётом полученных выводов и результатов в ходе исследований. Технологическая схема творожного продукта с сывороточным сиропом представлена на рисунке 13.

Оценка сбалансированности аминокислотного состава творожного продукта, выполненная по методике H.H. Липатова, показала его высокую биологическую ценность.

Пищевая и энергетическая ценность творожного продукта «Лесной» представлена в таблице 4.

Новый творожный продукт является источником полноценного белка и кальция, обогащен природными каротиноидами и токоферолами, улучшающими их усвоение, поэтому может быть рекомендован для детей старшего школьного возраста и для геродиетического питания.

Таблица 4

Содержание основных компонентов и энергетическая ценность творожного продукта «Лесной»_________

Наименование Содержание в творожном продукте «Лесной»

1 2

Массовая доля сухих веществ, %, не менее 32,5

Массовая доля жира, %, не менее 4,0

Массовая доля сахарозы, %, не менее 12,5

Массовая доля белка, % , не менее 11,9

Массовая доля каротиноидов, мг/100г, не менее 0,27

14 Продолжение таблицы

1 2

Массовая доля хлорофиллов, мг/100г, не менее 0,77

Массовая доля полифенольных соединений, мг/100г, не менее 94,12

Витамин Е, мг/Ю0г, не менее 1,81

Витамин С, мг/100г, не менее 5,32

Витамин В1, мг/100г, не менее 0,09

Витамин В2 ,мг/100г, не менее 0,2235

Витамин В6 , мг/100г, не менее 0,1195

Энергетическая ценность, ккал в 100г продукта 176,1

Сбор и резервирование ультрафильтрата сыворотки

Пастеризация ультрафильтрата сыворотки при температуре 80±5°С

I -

Внесение дикорастущего сырья: крапивы, душицы, липы в соотношении 1:1:1 (гидромодуль 1:10), экстрагирование 30 минут при температуре 80±5°С

Фильтрация (удаление жома)

Внесение сахара ( 50% от массы экстракта) при температуре 100°С

Охлаждение до (25±2)°С

Рисунок 13 - Технологическая схема производства творожного продукта «Лесной» В условиях неблагоприятной экологической обстановки полифеноль-ные соединения необходимы для выведения радиоактивных веществ.

При употреблении 100 г творожного продукта «Лесной» удовлетворяет суточная потребность в полифенольных соединениях на 60%, поэтому продукт может быть рекомендован для питания людей проживающих в зонах с повышенным радиационным фоном.

ВЫВОДЫ

1. Изучен состав БАВ (витамина С, полифенольных соединений, каро-тиноидов, хлорофиллов и токоферолов) дикорастущего сырья : липы, крапивы и душицы. Получены спектры поглощения дикорастущего сырья и их сывороточных экстрактов.

2 Определены технологические свойства дикорастущего сырья: насыпная масса, коэффициент наполнения сухого сырья, коэффициент вытеснения сырья, коэффициент наполнения набухшего сырья для эффективного процесса экстрагирования, прогнозирования и нормирования качества экстракта.

3. Изучено влияние температуры экстрагирования на степень извлечения экстрактивных и некоторых биологически активных веществ. По результатам исследования был установлен режим экстракции: продолжительность 30 мин, температура 80+5 °С.

4. Исследован химический состав и БАВ сывороточного экстракта и сиропа дикорастущего сырья крапивы, липы и душицы.

5. Установлено влияние дозы сывороточного сиропа дикорастущего сырья, дозы и вида стабилизатора на формирование органолептических, физико-химических показателей и микростуктуры творожного продукта. Определены технологические параметры, позволяющие получить продукт повышенной пищевой и биологической ценности. Доза внесения сывороточного сиропа в творожный продукт - 25%, стабилизатора «Стабилан СМЗ» — 0,5%.

6. Разработана технология и соответствующая техническая документация по производству сывороточного сиропа «Ароматный» на основе дикорастущих растений липы, душицы и крапивы, и творожного продукта «Лесной», определены показатели безопасности и установлены сроки их годности.

8. Изучена пищевая, энергетическая и биологическая ценность нового вида творожного продукта.

По материалам диссертации опубликованы следующие работы:

1. Лупинская, С.М. Изучение БАВ дикорастущего травянистого сырья с целью обогащения молочных продуктов/С.М. Лупинская, C.B. Орехова, О.Г. Васильева // Биотехнологические системы как один из инструментов реализации «Государственной программы развития сельского хозяйства и регулирования рынков с/х продукции, сырья и продо- вольствия на 20082012 годы» материалы международной НПК посвя- щенной 5-летию со дня основания факультета биотехнологии, товароведения и экспертизы товаров. - пос. Персиановский, ДонГАУ, 2008. - с. 81 - 83

2. Васильева О.Г. Изучение липофильных веществ липы, крапивы и душицы как сырья для обогащения молочных продук- тов/ О.Г. Васильева // Пищевые продукты и здоровье человека. Тезисы докладов I Всерос-

сийской конференции студентов и аспирантов. В 2х частях. Часть 1,-Кемерово, 2008. - с. 33 - 35

3. Васильева,О.Г. Изучение технологических параметров липы, крапивы и душицы / Васильева О.Г., Лупинская С.М. // Продукты питания и рациональное использование сырьевых ресурсов: сборник научных работ. Выпуск 18./ КемТИПП.-Кемерово, 2008. - 127с.

4. Лупинская С.М. Изучение биологически активных веществ липы, крапивы и душицы и сывороточных экстрактов на их основе/С.М. Лупинская, C.B. Орехова, О.Г. ВасильеваУ/Химия растительного сырья.-Барнаул, 2010.-№3.-с. 143 - 147.

5. Васильева О.Г. Использование спектрофотометрии для определения химического состава травянистого дикорастущего сырья/О.Г.Васильева, С.М. Лупинская, C.B. Орехова// Инструментальные методы для исследования живых систем в пищевых производствах: Материалы Всероссийской конференции с элементами научной школы 9-12 ноября 2009г/Под общ.ред. Юстрато-ва; Кемеровский технологический институт пищевой промышленности.-Кемерово, 2009. - С. 14 -16.

6. Васильева О.Г. Определение липофильных веществ липы, крапивы и душицы с помощью микротонкослойной хроматографии/О.Г.Васильева, С.М. Лупинская, C.B. Орехова// Инструментальные методы для исследования живых систем в пищевых производствах: Материалы Всероссийской конференции с элементами научной школы 9-12 ноября 2009г/Под общ.ред. Юстрато-ва; Кемеровский технологический институт пищевой промышленности.-Кемерово, 2009. - С. 34 - 37.

7. Васильева,О.Г. Исследование микроструктуры творожных изделий с дикорастущим сырьем/ О.Г. Васильева, С.М. Лупинская//Инновационные процессы в АПК: Сборник статей III Международной научно-практической конференции преподавателей, молодых ученых, аспирантов и студентов, посвященной 50-летию образования аграрного факультета РУДН. Москва 13-15 апреля 2011г - М.: РУДН, 2011. - с. 85 - 86

8. Сывороточный экстракт и сироп на основе дикорастущего сырья крапивы, душицы и липы /С.М. Лупинская, C.B. Орехова, О.Г. Васильева// Молочная река. - 2011. - №2. - С. 52 - 54

ЛР№ 020524 от 02.06.97 Подписано в печать 07.09. И Формат 60х84|/16 Бумага типографская. Гарнитура Times Уч. - изд. л. 1,0. Тираж 80 экз. Заказ №113

ПЛД №33-09 от 10.10.99 Отпечатано в редакционно-издательском центре Кемеровского технологического института пищевой промышленности 650010, г. Кемерово, ул. Красноармейская, 52

Введение.

Глава 1. Обзор литературы.

1.1 Технологические особенности производства творога, используемого при получении творожных изделий.

1.2 Использование дикорастущего сырья при производстве молочных продуктов в профилактическом питании.

1.3 Способы заготовки и сушки дикорастущего сырья.

1.4 Биологически активные вещества дикорастущего сырья.

1.4.1 Витамины.

1.4.2 Фенольные соединения.

1.4.3 Эфирные масла.

1.4.4 Микроэлементы.

1.4.5 Алкалоиды и гликозиды.

1.5 Обоснование выбора дикорастущего сырья для обогащения творожных изделий БАВ.

1.5.1 Душица обыкновенная (ORIGANUM VULGARE L.).

1.5.2 Липа сердцевидная (TILIA CORDATA MILL.).

1.5.3 Крапива двудомная (Urtica dioica L.).

1.6 Цели и задачи исследований.

Глава 2. Организация проведения эксперимента и методы исследований.

2.1 Организация работ и схема проведения эксперимента.

2.2 Объекты методов исследований.

2.3 Методы исследований.

Глава 3. Результаты исследований и их анализ.

3.1 Изучение БАВ травянистого дикорастущего сырья.

3.2 Изучение технологических параметров дикорастущего травянистого сырья.

3.3 Изучение химического состава и свойств сывороточного экстракта липы, крапивы и душицы. творожного продукта.

3.5 Изучение влияния дозы и вида стабилизатора на формирование вкуса и консистенции творожного продукта.

3.6 Обоснование сроков хранения творожного продукта «Лесной».

Глава 4. Практическая реализация результатов исследования.

4.1 Разработка технологии нового вида творожного продукта.

4.2 Пищевая ценность творожного продукта.

4.2.1 Химический состав и энергетическая ценность.

4.2.2 Определение биологической ценности творожного продукта «Лесной»

Одним из приоритетных направлений концепции государственной политики в области здорового питания населения РФ является создание технологий производства продуктов лечебно-профилактического направления для предупреждения различных заболеваний и укрепления защитных функций организма [85,86].

Результаты регулярных массовых обследований, проводимых институтом питания РАМН свидетельствуют о крайне недостаточном потреблении витаминов, ряда минеральных веществ и микроэлементов у большей части детского и взрослого населения России [87]. Недостаточное потребление витаминов крайне отрицательно сказывается на здоровье человека: ухудшается самочувствие, снижается физическая и умственная работоспособность, сопротивляемость простудным, инфекционным заболеваниям, усиливается отрицательное воздействие на организм вредных условий труда и внешней среды, усугубляется течение любых болезней, задерживается их успешное лечение, а также повышает чувствительность организма к воздействию повышенного радиационного фона, увеличивает риск онкологических заболеваний [106, 110].

Проблема оптимальной обеспеченности населения витаминами и минеральными веществами в современных условиях оказывается не разрешимой традиционными методами, т.е. только за счет потребления натуральных продуктов (фруктов, овощей). Она требует качественно новых подходов [11]. Надежным путем, гарантирующим эффективное решение этой проблемы, является включение в рацион специализированнных пищевых продуктов, обогащенных ценными БАВ до уровня, соответствующего физиологическим потребностям организма человека. Добавление витаминов и минеральных веществ в продукты питания в процессе производства обеспечивает доведение их до самых широких масс населения, повышение биологической ценности без какого-либо увеличения его калорийности [110,113].

В России, как и в других странах, отмечается устойчивая тенденция, повышения интереса к потреблению пищевых продуктов и лечебно-профилактических препаратов из экологически безопасного растительного сырья. Получило признание и находит практическое применение в пищевой и медицинской промышленности природное растительное сырье -дикорастущие травы, плоды и ягоды, а также пряно-вкусовые и эфиро-масличные растения, биологически активная продукция пчеловодства [3].

Растительное сырье служит одним из основных источников витаминов, минеральных солей, макро- и микроэлементов и др. биологически активных веществ, которые даже в минимальных количествах оказывают оздоровительное и защитное действие. Растительное биологически активное сырье повышает питательные и лечебные свойства пищи, а при регулярном употреблении таких продуктов снижает отрицательные последствия неблагополучных факторов как внешней, так и внутренней среды организма. Многие научно-исследовательские учреждения проводят работу по созданию новых видов продуктов из фитосырья с целью более полного сохранения БАВ для последующего их использования [4].

Вместе с тем проблема рационального использования сыворотки не решена в мировом производстве. Молочная сыворотка обладает высокой пищевой и биологической ценностью, содержит около 50% сухих веществ молока, энергетическая ценность, в значительной части за счет высокого содержания лактозы, составляет 36% от цельного молока. Она имеет не только полноценный химический состав, но и обладает лечебно-профилактическими свойствами. Увеличение производства молочных продуктов приводит к значительному увеличению количества сыворотки как побочного продукта переработки молока, что приводит к снижению эффективности производства и загрязнению окружающей среды, т.к. большую часть сыворотки - полноценного белкового продукта - заводы сливают в канализацию [121].

На основании вышеизложенного, исследования, проведенные в настоящей диссертационной работе, являются обоснованными и актуальными.

Результаты исследования о степени перехода БАБ и сухих веществ представлены на рис. 3.8, 3.9, 3.10

I 80

I 60 и с л X и с <и н и

40

20 0

80,87

85,58

29,60 27,20 30,20

40,00

23'07,о«п25,78

27,48 шт

1 2 3 (60+2)°С

4 5

90+2)°С

Рисунок 3.9- Степень перехода полифенольных соединений(1), каротиноидов (2), хлорофиллов (3), аскорбиновой кислоты (4) и сухих веществ (5) в экстракт душицы ох Г Ч О X и си и с иЦ Я с <и н О

100

80 60 40 20 0

40,44

82,61

77,69

37,16

39,98 с

30,01

37,50

35,23 ~л

25,78 (60+2)°С

90+2)°С

Рисунок 3.8 - Степень перехода полифенольных соединений(1), каротиноидов (2), хлорофиллов (3), аскорбиновой кислоты (4) и сухих веществ (5) в экстракт крапивы п (60+2)°С

90+2) °С

Рисунок 3.10 - Степень перехода полифенольных соединений(1), каротиноидов (2), хлорофиллов (3), аскорбиновой кислоты (4) и сухих веществ (5) в экстракт липы

При температуре экстрагирования 60+2 С: степень перехода основных БАВ снижается на 5 - 6%, однако аскорбиновая кислота при данной температуре экстрагируется лучше, ее содержание в экстракте больше на 5 - 7 мг/100г. Это связано, по-видимому, с тем, что не происходит разрушения аскорбиновой кислоты под действием температуры. При температуре 90°С идет более полное экстрагирование каротиноидов, полифенольных соединений, хлорофиллов, но снижается содержание витамина С, поэтому выбран режим для экстрагирования: температура 80+5°С, продолжительность экстрагирования 30 мин. Такой режим обеспечит микробиологическую надежность полученного экстракта.

После проведения экстракции в оставшемся жоме определяли качественный состав БАВ аналогично первоначальному сырью. Результаты представлены на рисунке 3.11 и таблице 3.8.

•—о—о

1 2 з

Рисунок 3.11 - Определение качественного состава жома микротонкослойной хроматографией

1 - крапива, 2-липа, 3 - душица