автореферат диссертации по технологии продовольственных продуктов, 05.18.04, диссертация на тему:Комплексная переработка творожной сыворотки с применением биополимеров

На правах рукописи

ТЮЛЫШНА ОЛЬГА ВАДИМОВНА

КОМПЛЕКСНАЯ ПЕРЕРАБОТКА ТВОРОЖНОЙ СЫВОРОТКИ С ПРИМЕНЕНИЕМ БИОПОЛИМЕРОВ

05.18.04 Технология мясных, молочных и рыбных продуктов и холодильных производств

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

2 э ноя тг

Калининград - 2012

005056164

Работа выполнена в Федеральном государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Калининградский государственный технический университет» (ФГБОУ ВПО «КГТУ»).

Научный руководитель доктор технических наук, профессор,

почетный работник высшего образования РФ Мезенова Ольга Яковлевна

Официальные оппоненты:

Андреев Михаил Павлович - доктор технических наук, старший научный сотрудник, заслуженный работник рыбной промышленности РФ, ФГУП «АтлантНИРО», заместитель директора

Квасницкая Александра Александровна - кандидат технических наук, доцент, Калининградский филиал AHO ВПО Центросоюза РФ «Российский университет кооперации», доцент кафедры товароведения и экспертизы товаров

Ведущая организация ФГБОУ ВПО «Санкт-Петербургский национальный исследовательский университет информационных технологий, механики и оптики»

Защита состоится 14.12.2012 г. в 1400 ч. на заседании диссертационного совета Д 307.007.01, на базе ФГБОУ ВПО «Калининградский государственный технический университет», по адресу:

236022, г. Калининград, Советский проспект, 1, конференцзал (ауд. 255).

Факс: 8 (4012) 91-68-46

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГБОУ ВПО «Калининградский государственный технический университет».

Автореферат разослан О Д 1.2012 г.

Ученый секретарь диссертационного совета,

доктор технических наук, профессор Великанов Николай Леонидович

2

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы

Творожная сыворотка, в больших количествах накапливающаяся на моло-коперерабатывающих предприятиях России, является источником денных хи-w ических веществ — сывороточных белков, лактозы, водорастворимых витаминов, минеральных веществ и др. К сожалению, как побочный продукт творожного производства, она из-за своей высокой кислотности и нестойкости в хранении практически не используется в пищевых целях. Некоторое её количество высушивается, направляется на корм животных, но большая часть сливается в сточные воды. Зарубежный опыт свидетельствует о целесообразности применения физических методов обработки сыворотки - ультрафильтрации, обратного осмоса, электродиализа и др. Однако данные методы рентабельны лишь при ез централизованном сборе или крупномасштабном производстве, при этом требуется дорогостоящее оборудование.

В условиях Калининградской области, где развита система небольших молокозаводов, данный опыт не представляется перспективным. Сегодня актуальна задача разработки доступного способа переработки небольших объемов творожной сыворотки с целью использования ее биопотенциала в технологии ценных функциональных продуктов. При создании таких продуктов перспективным является применение биологически активных полимеров-полисахаридов - хитозана и пек-тана, достоинствами которых являются их высокие физиологическая активность и технологические показатели. Вопросами применения хитозана и пектина в пищевых системах занимались А.И. Албулов, Т.М. Бойцова, В.М. Быкова, В.П. Варламов, JI.B. Донченко, М.С. Дудкин, Л.Г. Ипатова, Г.Н. Ким, В.Ю. Новиков, С.Н. Максимова, Г.В. Маслова, О .Я. Мезенова, Е.Э. Куприна, C.B. Немцев, Т.М. Саф-ронова, Н.К. Черно, Е. Agullo, L. Albertengo, A. Muzzarelli и другие.

Представляет интерес способ комплексной переработки творожной сыворотки, предусматривающий предварительное внесение в нее хитозана и пектина. Высокоэтерифицированный пектин, добавленный в сыворотку, сгущает ее, что позволяет улучшить консистенцию в технологии сывороточных напитков [Храмцов, 2004]. Внесение хитозана, в зависимости от вида, может способствовать образованию геля, либо, в виду высокой сорбционной способности, осаждению взвешенных частиц, осветлению сыворотки [Алиева, 2003]. Однако совместное использование данных биополимеров, известных своей электросовместимостью, в практике переработки творожной сыворотки на функциональные продукты еще не применялось.

Вклад в создание научных основ и практической технологии переработки молочной сыворотки внесли многие отечественные и зарубежные ученые: Л.Р. Алиева, С.В. Василисин, Н.И. Дунченко, И.А. Евдокимов, Л.А. Забодалова, Э.Ф. Кравченко, Н.Н. Липатов, Т.А. Орлова, П.Г. Нестеренко, Н.А. Тихомирова, А.Г. Храмцов, U. Kulozik, A. Syrbe, A. Tolkach, J. Toro-Sierra и другие.

Однако остаются не исследованными фундаментально-прикладные аспекты совместного поведения полисахаридов различной заряженности в системе творожной сыворотки, знание которых позволит научно обосновать технологии новых функциональных продуктов на основе ее фракций.

С учётом сказанного представляется перспективным проектирование функциональных напитков, пищевой добавки и обогащенных творожных продуктов на основе осветленной и осадочной фракций сыворотки с применением биополимеров и ягод облепихи и черноплодной рябины, обладающих ценным химическим составом и широко произрастающих в Калининградской области.

Целью диссертационной работы являлась разработка технологии комплексной переработки творожной сыворотки путем ее фракционирования пектином и хитозаном с последующим использованием полученных фракций в производстве функциональных продуктов.

В соответствии с поставленной целью решались следующие задачи:

- обосновать вид и способ введения хитозана, используемого в комплексе с пектином, для эффективного разделения творожной сыворотки;

- изучить влияние основных факторов на процессы, происходящие при разделении творожной сыворотки на осветленную лактозо-минеральную и осадочную белково-углеводную фракции;

- провести моделирование и оптимизацию процесса фракционирования творожной сыворотки полисахаридами;

- оценить качественные характеристики продуктов фракционирования творожной сыворотки;

- разработать технологию сокосодержащих функциональных напитков на основе осветленной лактозо-минеральной фракции сыворотки;

- получить на основе осадочной белково-углеводной фракции сыворотки пищевую добавку и обосновать ее обогащающий эффект в технологии функциональных творожных продуктов;

- предложить схему комплексной переработки молока, усовершенствованную в части переработки творожной сыворотки;

- провести производственную проверку экспериментальной разработки;

4

- подготовить нормативную документацию на новые технологические процессы и готовые продукты;

- провести оценку эффективности разработанной технологии.

Научная новизна работы. Научно обоснованы фундаментально-прикладные основы технологии фракционирования творожной сыворотки комплексом высокоэтерифицированного пектина и высокомолекулярного хитозана, позволяющие изготавливать с применением полученных фракций новые функциональные гастрономически привлекательные продукты. Исследовано влияние различных видов хитозана на эффективность осаждения сухих веществ творожной сыворотки. Изучены основные зависимости процесса разделения творожной сыворотки на осветленную лактозо-минеральную и осадочную белково-углеводную фракции при варьировании температуры, кислотности сыворотки, продолжительности экспозиции биополимеров. Получены математические модели процесса фракционирования, адекватно связывающие качество целевых продуктов с дозировками биополимеров. Исследовано качество лактозо-минеральной и белково-углеводной фракций сыворотки, показатели которого свидетельствуют об их высоком биопотенциале. Обоснованы рецептуры, пищевая ценность, повышенная хранимоспособность функциональных сокосодержащих напитков на основе осветленной фракции сыворотки, пищевой добавки на основе белково-углеводной фракции и обогащенных ею функциональных творожных продуктов, комплексно использующих ценные компоненты ягод облепихи и черноплодной рябины. Новизна технологического решения подтверждена патентом РФ 2432768 «Способ приготовления функционального напитка на основе молочной сыворотки».

Практическая значимость работы. Разработан эффективный способ комплексной переработки творожной сыворотки, основанный на её фракционировании пектином и хитозаном и последующем использовании полученных фракций в технологии новых функциональных продуктов. Установлены сроки годности и рекомендации по применению разработанных изделий.

Действенность экспериментальной технологии доказана её положительной апробацией в производственных условиях ОАО «Кировский сырзавод» (Калининградская обл., п. Тургенево). На новые функциональные продукты разработана кормативная документация (проекты): ТУ 9229-001-48752993-2012 и ТИ по производству напитков «МолоХит» на основе осветлённой фракции сыворотки с добавлением черноплодно-рябинового и облепихового соков; ТУ 9229-003-487529932012 и ТИ на изготовление пищевой добавки «Пектохитомол» на основе осадочной фракции; ТУ 9229-003-48752993-2012 и ТИ на изготовление функциональных творожных продуктов, обогащенных добавкой «Пектохитомол» и ягодным жомом.

Показана экономическая эффективность внедрения комплексной переработки творожной сыворотки с применением пектина и хитозана.

Результаты исследований используются в учебном процессе подготовки специалистов пищевого профиля в Калининградском морском рыбопромышленном колледже (ФГБОУ ВПО «БГАРФ») и ФГБОУ ВПО «Калининградский государственный технический университет».

Основные положения, выносимые на защиту:

- способ фракционирования творожной сыворотки комплексом биополимеров пектина и хитозана;

- рецептурные композиции в технологии функциональных напитков «Моло-Хит» на основе осветленной лактозо-минеральной фракции сыворотки с добавлением натуральных соков;

- рецептурные композиции функциональных творожных продуктов, обогащенных пищевой добавкой «Пектохитомол» и ягодным жомом;

- комплексная схема безотходной переработки творожной сыворотки.

Личное участие автора в 2006-2012 гг. состоит в разработке схемы исследования, выполнении экспериментов, участии в лабораторных опытах, анализе полученных данных, изложении результатов исследования.

Апробация работы. Основные результаты и материалы представлялись на МНПК «Перспективные нано- и биотехнологии в производстве продуктов функционального назначения» (Краснодар, 2007), НПК «Пищевая и морская биотехнология: проблемы и перспективы» (Светлогорск, 2008), V, VII, VIII и IX, X МНК «Инновации в науке и образовании» (Калининград, 2007, 2009, 2010, 2011, 2012), «Наука и образование - 2009» (Мурманск, 2009), «Олимпиада 2014» (Краснодар, 2009), XI МК «Пищевые технологии и биотехнологии» (Казань, 2010), IV НПК «Пищевая и морская биотехнология - для здорового питания и решения медико-социальных проблем» (Светлогорск, 2011), XI МНК «Современные перспективы в исследовании хитина и хитозана» (Мурманск, 2012). Материалы и доклады представлялись в соавторстве и лично.

Публикации. Основное содержание диссертации опубликовано в 26 печатных работах, в т.ч. 3 статьях в изданиях, рекомендованных ВАК Министерства образования и науки РФ. Получен патент РФ № 2432768.

Структура и объём работы. Диссертация включает введение, обзор литературы, методическую часть, результаты и их обсуждения, выводы, литературу (232 источников, в т.ч. 48 иностранных). Работа изложена на 218 страницах, содержит 37 таблиц, 32 рисунка и 9 приложений.

6

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во «Введении» обоснована актуальность, сформулированы цель и задачи, научная новизна, практическая значимость, положения, выносимые на защиту.

В первой главе «Обзор литературы» представлен анализ отечественной и зарубежной научной и патентной литературы, рассмотрено современное состояние переработки творожной сыворотки. Показан биотехнологический потенциал пектина и хитозана, основные проблемы переработки и фракционирования творожной сыворотки, необходимость обоснования эффективных технологий ее использования с применением биополимеров.

Во второй главе «Объекты и методы исследования» представлена схема исследования (рисунок 1), охарактеризованы объекты и методы анализа.

Объектом исследования служила творожная сыворотка, выработанная ОАО «Кировский сырзавод» (Калининградская обл., п. Тургенево) в соответствии с требованиями ГОСТ Р 53438-2009. В качестве биополимеров для ее фракционирования применяли образцы хитозана производства ЗАО «Биопрогресс» (г. Щелково Московской области): хитозан пищевой (молекулярная масса (ММ) 478,0 кДа, степень деацетилирования (СД) 80 %), хитозан среднемолекулярный пищевой (ММ 200,0 кДа, СД 92 %), хитозан низкомолекулярный пищевой (ММ 38,7 кДа, СД 90 %), сукцинат хитозана (ММ 38,7 кДа, СД 90 %) и пектин высокоэтерифицирован-ный цитрусовый (ММ 200 кДа (Германия), который по основным характеристикам соответствовал требованиям ГОСТ 29186-91. При приготовлении функциональных изделий на основе продуктов фракционирования сыворотки использовали творог, фруктозу, фруктовые соки и ягодный жом облепихи и черноплодной рябины, которые по качеству соответствовали требованиям действующей документации.

Отбор проб, подготовку их к анализу проводили по ГОСТ 26809-86, ГОСТ Р 53430-2009. В работе применяли стандартные и общепринятые органолептические, физические, химические, физико-химические, микробиологические методы исследований. Органолептический анализ полуфабрикатов и готовых изделий проводили по разработанным балльным шкалам с учётом коэффициентов значимости.

Массовые доли сухих веществ в сыворотке, продуктах фракционирования и изделиях на их основе определяли по ГОСТ 3626-73, белка — по ГОСТ Р 539512010, лактозы - по МВИ № 04-2006, жира - по ГОСТ 5867-90, витамина С - по ГОСТ 24556-89. Плотность сыворотки оценивали с помощью ареометра по ГОСТ 3625-84, температуру - по ГОСТ 26754-85. Титруемую кислотность анализировали по ГОСТ 3624-92, активную кислотность - по ГОСТ Р 53359- 2009, динамическую вязкость — с помощью ротационного вискозиметра «КЬеогес». Уровень синерезиса белково-углеводной фракции определяли методом прямого измерения количества выделенной сыворотки при хранении в течение 24 ч при тгмпературе 4 °С [Тегерсен, Кристенсен, 2010].

7

Рисунок 1 - Схема исследования $

Для оценки безопасности в соответствии с СанПиН 2.3.2.1078-01 определяли токсичные элементы, радионуклиды, микробиологические показатели. Содержание тяжелых металлов оценивали атомно-абсорбционным методом (РЬ - по ГОСТ 26932-86, Cd - по ГОСТ 26933-86, Hg - по ГОСТ 26927-86, As - по ГОСТ Р 51766-2001). Содержание радионуклидов определяли на гамма-, бета-спектрометрах (Sr-90 - по ГОСТ Р 54017-2010, Cs-137 - по ГОСТ Р 54016-2010). Определение КМАФАнМ и бактерий группы кишечных палочек проводили по ГОСТ Р 53430-2009, сальмонелл - по ГОСТ Р 52814-2007.

Количественные данные обрабатывали общепринятыми методами статистического анализа с использованием пакета Microsoft Office Excel 2010.

В третьей главе «Результаты исследования и их обсуждение» на основании экспериментальных и литературных данных оценено воздействия основных факторов на процесс фракционирования сыворотки, разработаны технологии фракционирования и изготовления функциональных продуктов на основе полученных фракций, проведена оценка качества и безопасности полуфабрикатов и готовых изделий, предложена комплексная схема переработки сыворотки и молока с применением биополимеров, рассчитан экономический эффект.

В разделе «Обоснование целесообразности фракционирования творожной сыворотки комплексом полисахаридов» было предложено вводить в сыворотку биополимеры пектин и хитозан, целесообразность использования которых совместно обусловлена эффектом их синергетического взаимодействия [Сафронова, 2002]. В связи с тем, что данные полисахариды разноименно заряжены, а их физико-химические свойства дополняют друг друга, образуется новый полиэлектролитный комплекс, обладающий повышенной сорбционной способностью. В результате степень осаждения сывороточных белков значительно повышается (до 92,1 %). Рациональность введения высокоэтерифицированного пектина (ММ 200 кДа) в сыворотку была показана ранее в специальных экспериментах [Скапец, 2008]. Для обоснования вида хитозана, рационального для эффективного фракционирования сыворотки, первоначально её обрабатывали только растворами различных хитозанов в 2 % - ном растворе аскорбиновой кислоты. Сывороточную систему кислотностью около 70 °Т тщательно перемешивали и выдерживали в течение 0,5 ч при комнатной температуре. В результате активного взаимодействия хитозана с белками образовывался осадок, который отфильтровывали, при этом содержание сухих веществ в сыворотке уменьшалось на 0,1-0,5 % от массы сыворотки, что эквивалентно снижению их содержания на 1,5-7,6 % начальной массы. Максимальное количество выпавшего осадка наблюдалось при внесении в сыворотку высокомолекулярного хитозана в количестве 0,1%. Однако

при этом органолептические показатели осветлённой сыворотки оставались на низком уровне, полной прозрачности не достигалось, а сформировавшийся осадок имел мелкодисперсную структуру и сложно отделялся фильтрованием.

На следующем этапе исследования в сыворотку вводили совместно пектин и хитозан, комбинируя способы, порядок их введения и дозировки. Наибольшей способностью осаждать сухие вещества сыворотки в комплексе с пектином обладал высокомолекулярный образец хитозана, а наименьшей - сукцинат хи-тозана. Все образцы сыворотки, обработанные комплексом биополимеров (прежде всего, с высокомолекулярным хитозаном), образовывали значимый по массе коллоидный осадок крупнодисперсной структуры (рисунок 2), который легко отфильтровывался. Содержание сухих веществ при этом в осветлённой сыворотке уменьшалось на 1,3 - 23,3 % от ее первоначальной массы, т.е. достигалось снижение их количественного уровня на 0,10 - 1,75 %.

Рисунок 2 - Общий вид сывороточной системы (а) и образовавшегося осадка (б) при внесении комплекса высокомолекулярных хитозана и пектина

Дегустационный анализ образующихся фракций (осветлённой жидкой лак-тозо-минеральной и осадочной белково-углеводной) (рисунок 3) показал их высокие органолептические свойства (14,3-15,0 баллов по 15-балльной шкале).

Рисунок 3 - Продукты фракционирования сыворотки - а) осветленная лактозо-минеральная фракция (справа) в сравнении со свежей сывороткой (слева), б) белково-углеводная фракция 10

Для изучения процесса фракционирования сыворотки биополимерами, обусловленного специфическим механизмом их взаимодействия между собой и составляющими системы, были проведены специальные эксперименты.

В разделе «Исследование влияния технологических факторов на процесс фракционирования сыворотки полисахаридами» изучены зависимости эффективности осаждения сухих веществ от температуры и продолжительности экспозиции системы, ее кислотности, способа введения биополимеров.

Для установления характера влияния температуры ее варьировали от 5 до 100 "С при кислотности сыворотки 70 °Т и содержании в ней сухих веществ 7,25 %, при этом количество вносимых хитозана и пектина составляло соответственно 0,06 и 0,35 % ее массы. Первоначально вводили сухой пектин при интенсивном перемешивании в течение 5 мин., после чего к сгущенной сыворотке, продолжая перемешивание, добавляли 1 %-ный раствор хитозана в 2 %-ом растворе аскорбиновой кислоты в количестве 10 % от массы смеси. Систему экспонировали 30 мин. и фильтровали через ткань лавсановую фильтровальную с размером ячейки около 70 мкм.

Наиболее эффективно процесс фракционирования протекал при температуре 75-100 °С. При этом образовавшиеся осадки имели однородную плотную консистенцию, содержали максимальное количество сухих веществ (9,72 -10,23 %) и легко отфильтровывались. В данном случае имел место синергети-ческий эффект термокоагуляции белков, что не только способствовало повышению сорбционной емкости термоустойчивых пектина и хитозана, но и мик-р обиологической безопасности образующихся продуктов.

В связи с коллоидной природой осадка в процессе хранения наблюдался его синерезис. Характер влияния температуры фракционирования творожной сыворотки на уровень синерезиса после 24 ч хранения осадка при температуре 4 "С, свидетельствующий о его количественной минимизации при фракциони-р овании от 70 °С и выше, графически представлен на рисунке 4.

Рисунок 4 - Влияние температуры фракционирования творожной сыворотки на уровень синерезиса белково-углеводной фракции

Для определения рациональной продолжительности экспозиции биополимеров в сыворотке при температуре 75 °С варьировали время выдержки от 0,5 до 30 мин., оценивая степень выделения сывороточных белков (рисунок 5). Видимые изменения в системе «творожная сыворотка - хитозан - пектин» начинали происходить в течение первой минуты экспозиции, далее (до 10 мин.) степень извлечения сывороточных белков постоянно повышалась, после чего наступала количественная стабилизация.

80......- --------1 „ ------С учетом установленного

рациональными значениями температуры, продолжительности фракционирования, кислотности сыворотки биополимерами можно считать 75 °С, 10 мин., 70 °Т.

В разделе «Оптимизация процесса фракционирования творожной сыворотки полисахаридами» получена математическая модель процесса, на основании которой были установлены оптимальные дозировки хитозана и пектина. Эксперименты проводили на основе ортогонального центрального композиционного плана (ОЦКП) второго порядка для двух факторов. План эксперимента и результаты его реализации приведены в таблице 1.

1 3 5 7 10 20 30 Продолжительность, мин.

Рисунок 5 - Влияние продолжительности экспозиции биополимеров на степень извлечения сывороточных белков

Таблица! - План эксперимента и результаты его реализации при моделирова-

План эксперимента Частные отклики Обобщенный

Масса хитозана, Масса пектина, Y,. Y2. Y3, параметр оп-

g % к массе сыворо- % к массе сыво- балл балл % тимизации,

Е о точной системы роточной системы У

CL <D по мат- нату- по мат- нату-

S о К рице, Х[ рально, М ь % рице, х2 рально, М2, %

1 + 1 0,10 + 1 0.60 15,0 13,3 16,23 0,0195

2 - 1 0,02 + 1 0,60 13,3 8,6 2,31 0,9104

3 + 1 0,10 - 1 0,10 14,0 15,0 15,09 0,0044

4 - 1 0,02 - 1 0,10 13,3 12,4 1,62 0,8384

5 + 1 0,10 0 0,35 15,0 14,3 15,25 0,0023

6 - 1 0,02 0 0,35 13,3 9,1 2,14 0,9023

7 0 0,06 +1 0,60 14,0 12,0 10,64 0,1288

8 0 0,06 -1 0,10 15,0 13,5 4,02 0,5458

9 0 0,06 0 0,35 15,0 12,8 9,09 0,1766

Параметром оптимизации математической модели У был выбран безразмерный обобщенный показатель, объединяющий три частных отклика: У[ и У2 (соответственно, органолептическая оценка качества осветленной и осадочной фракций сыворотки, баллы); У3 (выход белково-углеводной фракции, % к массе сыворотки). На основе частных откликов рассчитывали безразмерный обобщенный параметр оптимизации по методу приближения к «идеалу», в качестве которого для У) и У2 приняли 15 баллов (максимальная органолептическая оценка), для У3 - 15 % (при большем значении осадок быстро подвергается синерезису).

В результате математической обработки данных была получена модель процесса фракционирования сыворотки в кодированном виде (формула 1), графически представленная в натуральном виде в форме поверхности (рисунок 6).

у= 0,3920-0,4374x1 - 0,0549х2- 0,0142х1х2+0,1624х12+0д063х22 (1)

Расчётные оптимальные значения искомых дозировок хитозана и пектина составили соответственно 0,10 % и 0,43 % массы сыворотки, что подтвердили практические эксперименты.

В разделе «Обоснование технологии фракционирования творожной сыворотки комплексом пектина и хитозана» приведены структурная схема и описание технологии, показывающие основные операции получения сывороточных полуфабрикатов, на основе которых рекомендовано последующее изготовление функ-циошшьных пищевых изделий (рисунок 7). Ключевой операций является введение полисахаридов и образование полиэлектролитного комплекса (ПЭК), ядром которого выступают макромолекулы хитозана. Механизм образования ГЭК заключается в следующем: положительно заряженные молекулы хитозана в растворе аскорбиновой кислоты разворачивают свои функциональные группы

13

Массовая доля Массовая доля хитозана % пектина, % _

!£? Я Я й и ш о о

1Л 1л еГ о о о'

Рисунок 6 - Математическая модель фракционирования творожной сыворотки в натуральном виде

в сгущенной пектином сывороточной системе, химически взаимодействуя с его молекулами и сывороточными белками, заряженными отрицательно. В результате образуется устойчивый ПЭК новой природы, в котором к макромолекулам хитозана, обладающим большей молекулярной массой и степенью разветвления, присоединены молекулы пектина и белков в качестве лигандов. Стабилизация ПЭК осуществляется за счет солевых и водородных связей системы. ПЭК, обладая высокой поверхностной активностью, связывает также жир, часть лактозы, органических кислот и минеральных веществ. Образование ПЭК визуализируется в виде интенсивно выпадающих в осадок коллоидных сгустков. За счёт высокой температуры сывороточные белки ПЭК денатурируют, что способствует конформационному освобождению их функциональных групп, сшивающих отдельные нити ПЭК. В результате степень выделения сывороточных белков повышается до 92,1 % от их исходного количества (таблица 2).

Рисунок 7 - Технологическая схема фракционирования творожной сыворотки

пектином и хитозаном

Разработанная технология фракционирования является доступной в реализации и позволяет получать из творожной сыворотки полуфабрикаты с высокими функционально-технологическими свойствами.

В разделе «Качественные характеристики продуктов фракционирования и обоснование направления их использования» установлен высокий биопотенциал образующихся фракций (таблица 2).

В осветленной фракции выявлено высокое содержание лактозы и минеральных веществ, витаминов группы В и аскорбиновой кислоты, практическое отсутствие жиров, традиционный для свежей творожной сыворотки уровень кислотности. Данную фракцию, определенную как лактозно-минеральную, це-лгсообразно рекомендовать для изготовления напитков, полезных в спортивном и геронтодиетическом питании, а также в профилактических целях.

Таблица 2 - Характеристика продуктов фракционирования сыворотки

Наименование показателя Характеристика показателей

осветлённой лакто- зо-минеральной фракции сыворотки белково-углеводной фракции

Внешний вид Однородная прозрачная жидкость с желтым оттенком Однородная творожистая масса светло-кремового цвета

Зшах Приятный кисломолочный Приятный кисломолочный с легким цитрусовым ароматом

Консистенция Однородная, жидкая Слегка не однородная, Зернистая

Вкус Приятный чистый кисломолочный Приятный кисломолочный с цитрусовым оттенком

Кислотность, °Т 67,0 -70,0 13,0-15,0

Содержание сухих веществ, % 3,8-6,2 11,0-14,8

Содержание лактозы, % 3,2-5,1 1,4-1,9

Содержание белка, % 0,1-0,2 5,5-7,4

Содержание жира, % - 0,6-2,0

Содержание пищевых волокон, % - 3,5

С одержание минеральных веществ, % 0,59-0,95 0,18-0,28

С одержание витаминов, мг в 100 г витамин В[ (тиамин) витамин Вг (рибофлавин) витгмин Вб (пиридоксин) витамин С 0,34 0,03 0,12 157,7 -

Осадочная фракция является в основном источником ценных сывороточных белков (|3-лактоглобулина, а-лактальбумина, иммуноглобулинов, альбумина сыворотки крови, протеозо-пептонов) и пищевых волокон (пектина и хито-

зана). Это обусловливает рациональность изготовления на её основе функцио-

15

нальной пищевой добавки, а также ее применение в качестве обогатителя в составе специализированного питания, предназначенного для людей, страдающих заболеваниями желудочно-кишечного тракта, поджелудочной железы, печени.

В разделе «Разработка технологии функциональных напитков на основе осветленной фракции творожной сыворотки» при создании рецептуры функциональных напитков в качестве источника БАВ, повышающего сбалансированность состава продукта, вносили неосветленные соки облепихи (ГПррорЬае гЬатпо1с1ез) и черноплодной рябины (Агоша те1апосагра). В качестве подсластителя применяли фруктозу, рекомендуемую в профилактическом питании вместо сахарозы. Для оптимизации дозировок соков (хО и фруктозы (х2) использовали ОЦКП второго порядка для двух факторов, где частными параметрами оптимизации являлись: Г/ - органолептическая оценка готовых напитков, баллы; Уг - содержание флавоноидов (для напитков с черноплодно-рябиновым соком) или каротиноидов (для напитков с облепиховым соком), % к массе напитка. Кодированные модели рецептур экспериментальных напитков с добавлением облепихового и черноплодно-рябинового соков (формулы 2 и 3):

у= 0,1545 -0,0023X1 - 0,1129x2- 0,0200х1х2+0,0740х12+0,0238х22, (2) у= 0,2010 + 0,0157X1 - 0,0835X2+ 0,0400х1х2+0,0123х12+0,0467х22. (3)

Оптимальные дозировки фруктозы и сока составили 6,6 % и 14,7 % для напитка с добавлением облепихового сока; 5,2 % и 14,8 % - соответственно для напитка с добавлением черноплодно-рябинового сока, что иллюстрируется координатами точки экстремума графического представления модели в натуральном виде (рисунок 8).

Анализ показал, что одна порция сывороточного облепихового и черноплодно-рябинового напитка (200 г) с соком облепихи и черноплодной рябины содержит (с учётом потерь при пастеризации) соответственно 17,8 % и 51,9 % рекомендуемой суточной нормы потребления токоферолов и флавоноидов [МР 2.3.1.2432-08]. Таким образом, данные напитки можно считать функциональными.

Массовая доля сока% _ 22 ' 19

Массовая доля фруктозы %

а) б)

Рисунок 8 - Геометрические интерпретации моделей рецептур напитков на основе осветленной творожной сыворотки, обогащенной облепиховым соком (а) и черноплодно-рябиновым соком (б)

Полученные напитки, названные «МолоХит», имели приятные кисломолочные аромат и вкус, обогащенные сбалансированно выраженным привкусом ягод, а также яркую, устойчивую окраску (рисунок 9).

Технологическая схема производства функциональных напитков «МолоХит», разработанная на основе ТУ 9229-004-44188849-2003, приведена на рисунке 10.

Для установления срока годности напитков «МолоХит» в процессе сравнительного хранения при стандартных режимах в течение 28 суток исследовались КМАФАнМ, бактерии группы кишечных палочек (БГКП); дрожжи и плесени, титруемая и активная кислотность, органолептические показатели. Было установ-

Рисунок 9 - Внешний вид напитков «Молохит» с соком облепихи (а), с соком черноплодной рябины (б)

лено, что в экспериментальных образцах титруемая и активная кислотность нарастает на 4-33 % медленнее по сравнению с контрольным образцом (стандартным сывороточным напитком «Окрошечка»). Данный факт можно объяснить бактерицидным действием хитозана при фракционировании сыворотки, а также удалением белков, которые являются благоприятной средой для размножения гнилостной микрофлоры. Титруемая кислотность на 14-е сутки хранения нарастает в пределах от 71 до 73 °Т и от 69 до 72 °Т для напитков «МолоХит» с об-лепиховым соком, с черноплодно-рябиновым соком. Органолептические показатели напитков на 28-е сутки хранения были высокими (4,3-4,5 баллов по 5-балльной шкале), в отличие от контрольных образцов, имевших резкие кислые запах и вкус уже на 10-е сутки хранения. С учётом коэффициента запаса (2,0) срок годности напитков «МолоХит» определен, как 14 суток.

Рисунок 10 -Технологическая схема производства функциональных напитков «МолоХит» на основе осветлённой творожной сыворотки

В разделе «Технология пищевой добавки «Пектохитомол» и обогащенных ею функциональных продуктов» предложена технология пищевой добавки, названной «Пектохитомол», которая представлена на рисунке 11. Сущность ее заключается в отделении осадочной белково-углеводной фракции, которую можно обогащать фитокомпонентами, обезвоживать, либо получать в натуральном виде. Для повышения сбалансированности химического состава добавки в нее ре-

комендуется вносить фитокомпозиции, состав и вид которых зависит от ее дальнейшего применения (самостоятельно, в качестве обогатителя). Например, органолептически гармонично и функционально внесение тонкоизмельченных сушеных листьев ламинарии, цветов ромашки аптечной, плодов шиповника. Для сохранения ценных биологических свойств добавки целесообразно применять такие виды сушки, как лиофильная, вакуумная, сублимационная, способствующие максимальному сохранению биологически активных веществ. Готовая пищевая добавка, в зависимости от наличия и вида фитокомпозиции, оценивается в 4,3 - 5,0 баллов по 5-балльной органолептической шкале.

Рисунок 11 - Технологическая схема пищевой добавки «Пектохитомол»

В виду функциональности пищевой добавки по содержанию пищевых волокон было предложено рекомендовать ее использование как самостоятельно (для спортивного питания, при заболеваниях желудочно-кишечного тракта), так и в качестве обогащающей для творожных изделий. Установлено, что творожные продукты, полученные путем обогащения 9%-го творога добавкой «Пектохитомол» в количестве 42,5 %, также являются функциональными по содержанию пищевых волокон, имеют высокие органолептические показатели (общая оценка — 4,6-5,0 баллов по 5-балльной шкале). С целью повышения пищевой ценности и органолептических свойств обогащенных изделий, а также ком-

плексности использования ягодного сырья, было предложено в итоговые композиции вводить высушенный жом аронии и облепихи в тонкоизмельчённом виде. Последний является концентратом ценных микроэлементов, органических кислот, флавоноидов и других БАВ, что существенно повышает биологическую ценность готовых изделий, улучшает их органолептическое восприятие. Экспериментальные образцы были оценены в 4,9-5,0 баллов, что является максимальной оценкой. Итоговые творожные композиции, обогащенные жомом данных ягод в количестве 1,5 %, можно рекомендовать к применению в спортивном, детском, геронтодиетическом питании

Ж

|НР

а) I б)

Рисунок 12 - Внешний вид творожных продуктов, обогащенных пищевой добавкой «Пектохитомол» и жомом облепихи (0), черноплодной рябины (а)

Срок годности обогащенных творожных продуктов составляет 10 суток с учётом коэффициента запаса (2,0), что значительно превышает данный показатель для контроля (творог 9 %-ной жирности, 72 ч).

В разделе «Технология комплексной переработки творожной сыворотки с применением биополимеров» показана возможность безотходного использования сыворотки обоснованным выше способом. При этом рекомендуется следующая схема комплексной переработки молока, учитывающая традиционное получение творожной сыворотки с учётом разработанного совершенствования по комплексной переработке творожной сыворотки (рисунок 13).

Результаты научных исследований положительно апробированы в производственных условиях ОАО «Кировский сырзавод».

В разделе «Экономическая эффективность разработанной технологии» представлены основные расчетные показатели экономической эффективности производственного проекта: годовая мощность предприятия - 2500 т переработанной сыворотки, годовой объём продаж - 54090,4 тыс. руб., чистая прибыль -11581,1 тыс. руб., точка безубыточности (по напитку «МолоХит» с соком облепихи) - 31,5 т, срок окупаемости - 0, 31 года.

20

Рисунок 13 - Технологическая схема комплексной переработки молока

выводы

1. Научно обоснована и экспериментально подтверждена эффективная технология комплексной переработки творожной сыворотки путём её фракционирования биополимерами пектином и хитозаном, что позволяет изготавливать функциональные напитки на основе осветленной лактозо-минеральной фракции, пищевую добавку на основе осадочной белково-углеводной фракции и обогащенные ею творожные продукты.

2. Показано, что для эффективного использования комплекса биополимеров пектина и хитозана при фракционировании творожной сыворотки рационально использовать высокомолекулярный хитозан, вводимый в виде 2 %-го раствора аскорбиновой кислоты после сгущения творожной сыворотки высокоэтерифи-цированным пектином.

3. Установлены рациональные значения технологических факторов при фракционировании творожной сыворотки биополимерами: температура процесса 75 °С, продолжительность - 10 мин., титруемая кислотность сыворотки — 70 °Т.

4. Получена математическая модель процесса фракционирования творожной сыворотки, на основе которой установлены оптимальные дозировки пектина и хитозана: 0,43 % и 0,10 % к массе смеси соответственно.

5. Проведена оценка качества продуктов фракционирования сыворотки, подтвердившая их высокую пищевую ценность и приоритетность содержания лактозы и минеральных веществ в осветленной фракции; сывороточных белков и пищевых волокон в осадочной фракции.

6. На основе осветлённой фракции сыворотки разработана технология сокосо-держащих напитков «МолоХит», основанная на введении натуральных соков облепихи и черноплодной рябины. Исследованы пищевая ценность, органолеп-тические свойства, функциональность, сроки годности напитков.

7. На основе белково-углеводной фракции сыворотки обоснована технология пищевой добавки «Пектохитомол» и обогащённых ею творожных продуктов с добавлением жома облепихи и черноплодной рябины. Показаны их повышенные пищевая ценность, функциональность, хранимоспособность, разработаны рекомендации к применению.

8. Предложена схема совершенствования комплексной переработки молока, рациональной частью которой является обоснованное комплексное использование творожной сыворотки.

9. Проведена производственная апробация результатов исследования на ОАО «Кировский сырзавод», подтвердившая целесообразность фракционирования творожной сыворотки биополимерами для последующего её использования в технологии функциональных продуктов.

10. Оценена экономическая эффективность внедрения разработки, показавшая прибыль свыше 11,5 млн. руб. в год при переработке 2500 т сыворотки.

11. Разработаны проекты нормативной документации на изготовление функциональных напитков «МолоХит», пищевой добавки «Пектохитомол» и обогащенных ею функциональных творожных продуктов.

По теме диссертации опубликованы следующие работы:

Публикации в изданиях, рекомендованных ВАК:

I. Скапец О.В. (Тюльпина О.В.), Мезенова О.Я. Математическое моделирование процесса фракционирования молочной сыворотки биополимерами // Техника и технология пищевых производств. - 2011. - № 1. - С. 89-94.

.1. Скапец О.В. (Тюльпина О.В.), Мезенова О.Я. Оптимизация процесса фракционирования молочной сыворотки пектином и хитозаном // Известия вузов. Пищевая технология. -2011.-№2-3. -С. 64-66.

:3. Мезенова О .Я., Сканец О.В. (Тюльпина О.В.). Хитозан в технологии комплексной переработки молочной сыворотки // Хранение и переработка сельзхозсырья. - 2011. - № 6. -С. 49-53.

Публикации в других изданиях и материалах конференций:

4. Патент РФ № 2432768 Способ приготовления функционального напитка на основе молочной сыворотки / О.Я. Мезенова, О.В. Скапец (О.В. Тюльпина). Заявка № 2010111984, приоритет от 29.03.2010.

:>. Руднева А.И., Сергеев Н.С., Скапец О.В. (Тюльпина О.В.). Рациональные пути использования пищевых ароматизаторов в молочной промышленности // Труды научной конференции «Инновации в науке и образовании». Ч. 1. — Калининград: Издательство КГТУ, 2007.-С. 369-371.

6. Скапец О.В. (Тюльпина О.В.), Сергеев Н.С. Использование вторичного молочного сырья в производстве сокосодержащих напитков с добавлением пектина // Материалы международной научно-практической конференции «Перспективные нано- и биотехнологии в производстве продуктов функционального назначения». - Краснодар, 2007. - С. 225.

7. Скапец О.В. (Тюльпина О.В.), Мезенова О.Я. Технология функционального напитка на основе молочной сыворотки с добавлением пектина // Материалы пятого съезда Общества биотехнологов России им. Ю.А. Овчинникова - 2-4 декабря 2008 г. - С. 153-154. Скапец О.В. (Тюльпина О.В.), Сергеев Н.С. Функциональный напиток на основе молочной сыворотки с добавлением пектина // Тезисы научно-практической конференции «Пищевая и морская биотехнология: Проблемы и перспективы». — М.: Макс-Пресс, 2008. -С. 130-131.

9. Скапец О.В. (Тюльпина О.В.), Мезенова О.Я. Исследование биотехнологического потенциала функциональных напитков на основе молочной сыворотки для лечения заболеваний желудочно-кишечного тракта // Вестник молодежной науки - 2009: сборник научных статей студентов, аспирантов и молодых ученых. - Калининград: ФГОУ ВПО «КГТУ», 2009 - С. 212-216.

10. Скапец О.В. (Тюльпина О.В.), Мезенова О.Я. К вопросу о применении биополимеров в сывороточных напитках // Инновации в науке и образовании - 2009. - Калининград: ФГОУ ВПО «КГТУ», 2009 - С. 356-358.

II. Скапец О.В. (Тюльпина О.В.), Мезенова О.Я. К вопросу о применении структурообра-зователей в производстве молочных продуктов // Вопросы зоотехнии и ветеринарной медицины: международный сборник научных трудов, посвященный 10-летию кафедры «зоотехния». - Калининград: ФГОУ ВПО «КГТУ», 2009. - С. 228 - 234.

12. Скапец О.В. (Тюльпина О.В.), Мезенова О.Я. Биотехнологический потенциал напитков на основе молочной сыворотки // «Олимпиада 2014: Технологические и экологические аспекты производства продуктов здорового питания». - Краснодар, 2009. - С. 279 - 281.

13. Скапец О.В. (Тюльпина О.В.), Мезенова О.Я. Исследование свойств функциональных напитков на основе молочной сыворотки // Международная научно-техническая конференция: Наука и образование - 2009. - Мурманск, 2009. - С. 450-453.

14. Скапец О.В. (Тюльпина О.В.) , Мезенова О.Я. Обоснование способа введения биополимеров в молочную сыворотку в технологии функциональных напитков // Вестник мо-

лодежной науки - 2010: сборник научных статей студентов, аспирантов и молодых ученых. - Калининград: ФГОУ ВПО «КГТУ», 2010. - С. 233-237.

15. Скапец О.В. (Тюльпина О.В.), Мезенова О .Я. Перспективы комплексного использования хитозана и лектина в технологии молочных продуктов // Труды научной конференции «Инновации в науке и образовании - 2010». 4.2. - Калининград: Издательство КГТУ, 2010. -С. 104-106.

16. Скапец О.В. (Тюльпина О.В.), Мезенова О.Я. Применение биополимеров в технологии функциональных напитков на основе молочной сыворотки // Международная научно-практическая конференция молодых ученых, аспирантов и студентов: сборник тезисов. Киев, 2010.-С. 136-137.

17. Скапец О.В. (Тюльпина О.В.), Мезенова О.Я. О перспективах использования структу-рообразователей в технологии функциональных продуктов на основе молочной сыворотки. Материалы XI Международная конференция молодых ученых «Пищевые технологии и биотехнологии» - Казань, 2010. - С. 89-90.

18. Скапец О.В. (Тюльпина О.В.), Мезенова О.Я. Структурообразователи в технологии функциональных напитков на основе молочной сыворотки // Материалы Всероссийской конференции молодых ученых и специалистов, посвященной 125-летию со дня рождения И.И. Месяцева. - Мурманск: ПИНРО, 2010. - С. 159-160.

19. Скапец О.В. (Тюльпина О.В.). Перспективы комплексного использования хитозана и пектина в технологии молочных продуктов // Известия КГТУ. - Калининград: ФГБОУ ВПО «КГТУ», 2011.-№21.- С. 105-111.

20. Скапец О.В. (Тюльпина О.В.), Мезенова О.Я. Технология комплексной переработки молочной сыворотки // Инновации в науке и образовании — 2011: труды — Калининград: ФГБОУ ВПО «КГТУ», 2011. - С. 293-295.

21. Скапец О.В. (Тюльпина О.В.), Мезенова О.Я. Исследование процесса фракционирования молочной сыворотки // Пищевая и морская биотехнология - для здорового питания и решения медико-социальных проблем: материалы IV научно-практической конференции.-М., 2011. - С. 107-108.

22. Скапец О.В. (Тюльпина О.В.), Мезенова О.Я. Комплексной использование молочной сыворотки при её фракционировании биополимерами // Международная научно-практическая конференция молодых ученых, аспирантов и студентов: сборник тезисов.-Киев, 2011,-С. 225-228.

23. Мезенова О.Я., Анашкина К.Г., Скапец О.В. (Тюльпина О.В.) и др. Современные биотехнологии функциональных пищевых продуктов, обогащенных фитопарафармацевти-ками. И VI Московский международный конгресс «Биотехнология: состояние и перспективы развития»: материалы конгресса. 4.2. - М., 2011. - С. 103-104.

24. Скапец О.В. (Тюльпина О.В.), Мезенова О.Я. Фракционирование молочной сыворотки комплексом биополимеров // Вестник молодежной науки: сборник статей студентов, аспирантов, молодых ученых. - Калининград, 2011. - С. 274-278.

25. Мезенова О.Я., Скапец О.В. (Тюльпина О.В.) Хитозан в комплексной переработке молочной сыворотки на функциональные продукты // Матер. XI междунар. конф. «Современные перспективы в исследовании хитина и хитозана». - Мурманск, 2012. - С. 445-449.

26. Скапец О.В. (Тюльпина О.В.), Мезенова О.Я. Функциональные продукты на основе молочной сыворотки И Международная научно-практическая конференция молодых ученых, аспирантов и студентов: сборник тезисов. Киев, 2012. - С. 120-121.

Заказ N° 754 . Подписано в печать 06.11.2012 г. Формат60х84 (1/16). Тираж 100 экз. Объем 1,0 п.л.

Издательство ФГБОУ ВПО «КГТУ», 236022, г. Калининград, Советский пр-т. 1

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ.

ВВЕДЕНИЕ.

1 ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ.

1.1 Биопотенциал творожной сыворотки.

1.2 Современные тенденции в переработке молочной сыворотки.

1.3 Анализ методов выделения белков из молочной сыворотки.

1.4 Основные направления использования хитозана в пищевой промышленности.

1.5 Характеристика пектина и его применения в пищевой промышленности.

2 ОРГАНИЗАЦИЯ ЭКСПЕРИМЕНТА И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ.

2.1 Схема исследования.

2.2 Объекты исследования.

2.3 Методы исследования.

2.4 Планирование экспериментов при оптимизации фракционирования молочной сыворотки и рецептур функциональных продуктов.

2.5 Производственные испытания.

2.4 Анализ эффективности разработки.

2.5 Обработка результатов исследования.

3 РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ.

3.1 Обоснование целесообразности фракционирования творожной сыворотки комплексом полисахаридов.

3.2 Исследование влияния технологических факторов на процесс фракционирования сыворотки полисахаридами.

3.2.1 Исследование влияния температуры, титруемой кислотности.

3.2.2 Исследование влияния продолжительности процесса фракционирования.

3.3 Оптимизация процесса фракционирования творожной сыворотки полисахаридами.

3.4 Обоснование технологии фракционирования творожной сыворотки комплексом пектина и хитозана.

3.5 Изучение качественных характеристик продуктов фракционирования и направления их использования.

3.6 Разработка технологии функциональных напитков на основе осветлённой лактозо-минеральной фракции творожной сыворотки.

3.6.1 Разработка рецептур функциональных напитков.

3.6.2 Обоснование технологической схемы производства функциональных напитков «МолоХит».

3.6.3 Определение сроков годности функциональных напитков «МолоХит».

3.7 Разработка технологии пищевой добавки «Пектохитомол» и обогащенных ею функциональных творожных продуктов.

3.8 Технология комплексной переработки молока с применением биополимеров.

3.9 Экономическая эффективность разработанной технологии.

ВЫВОДЫ.

Актуальность работы

В настоящее время постоянно расширяется ассортимент продукции на основе молочной сыворотки. Творожная молочная сыворотка представляет собой ценную композицию биологически активных веществ, перешедших в нее из молока при производстве творога [179]. В молочной сыворотке идентифицировано более 250 соединений, в целом степень перехода сухих веществ цельного молока в сыворотку составляет около 50 %, при этом почти полностью переходит молочный сахар (96 %) и минеральные вещества (96 %), средняя степень перехода белков - 24,3 %, жира - 5,5 % [175]. Лактоза, составляющая основную массу сухих веществ молочной сыворотки, в наименьшей степени используется в организме для жирообразования [192]. Данный факт обусловливает актуальность применения сыворотки и продуктов на ее основе в питании людей с избыточной массой тела, геронтологическом питании, а также в рационах людей с малой физической активностью [195].

Производство молочной сыворотки в мире продолжает постоянно расти и составляет около 170 млн. т в год [62]. Отмечается увеличение производства и потребления продуктов из сыворотки в Европе, США, Китае, Бразилии, России [177]. Ресурсы молочной сыворотки в нашей стране превышают 3,5 млн. т в год, что означает недоиспользование более 10,5 тыс. т молочного жира, 163 тыс. т лактозы, 36,4 тыс. т белковых и 21,8 тыс. т минеральных веществ, не считая аминокислот, витаминов, ферментов и других ценных компонентов [62]. Не менее впечатляем и экологический аспект функционирования молочной отрасли нашей страны: 1 т молочной сыворотки, сливаемой в о канализацию, загрязняет водоемы так же, как 100 м хозяйственно-бытовых стоков [179].

Современные мировые тенденции в переработке молочной сыворотки характеризуются организацией централизованной крупномасштабной переработки молочной сыворотки, где рационально применение ультрафильтрации, нанофильтрации, обратного осмоса, электродиализа в производстве концентрата сывороточных белков (КСБ), лактозы и других её компонентов.

Вклад в создание научных основ и практической технологии переработки сыворотки внесли многие отечественные и зарубежные ученые: JI.P. Алиева, С.В. Василисин, Н.И. Дунченко, И.А. Евдокимов, JI.A. Забодалова, Э.Ф. Кравченко, Н.Н. Липатов, Т.А. Орлова, П.Г. Нестеренко, Н.А. Тихомирова,

A.Г. Храмцов, U. Kulozik, A. Syrbe, A. Tolkach, J. Toro-Sierra и другие [3, 103, 179, 226, 228]. Наиболее распространенные способы переработки сыворотки основаны на изготовлении напитков, сушке, ультрафильтрации. Однако данными исследованиями не решена задача комплексного использования наиболее проблемной творожной сыворотки на функциональные продукты доступными методами. Следует учитывать и ряд объективных причин, затрудняющих внедрение новых разработок в производство: незначительные инвестиции в молочную промышленность, отсутствие средств на внедрение современных технологий и покупку оборудования, отсутствие массового производства продуктов на основе молочной сыворотки.

В условиях Калининградской области, где развита система небольших молокозаводов и в дефиците оборудование, актуальна задача разработки доступного способа переработки небольших объемов творожной сыворотки, с целью использования ее биопотенциала в технологии ценных функциональных продуктов. При создании таких продуктов перспективным является применение биологически активных полимеров-полисахаридов - хитозана и пектина, известных своей полифункциональностью, в том числе сорбцион-ной ёмкостью и биологической активностью. Вопросами применения хитозана и пектина в пищевых системах занимались А.И. Албулов, Т.М. Бойцова,

B.М. Быкова, В .П. Варламов, JI.B. Донченко, М.С. Дудкин, Л.Г. Ипатова, Г.Н. Ким, В.Ю. Новиков, С.Н. Максимова, Г.В. Маслова, О.Я. Мезенова, Е.Э. Куприна, С.В. Немцев, Т.М. Сафронова, Н.К. Черно, Е. Agullo, L. Albertengo, A. Muzzarelli и другие. Высокоэтерифицированный пектин, добавленный в сыворотку, сгущает ее, что позволяет улучшить консистенцию в технологии 8 сывороточных напитков. Введение в молочные продукты пектина повышает их пищевую ценность, что обусловлено способностью данного полисахарида связывать токсины и тяжелые металлы, регулировать обменные процессы в организме, улучшать функционирование органов пищеварения. Внесение хи-тозана, в зависимости от вида, может способствовать образованию геля, либо, в виду высокой сорбционной способности, осаждению взвешенных частиц, осветлению сыворотки. Хитозан обладает высокой биологической активностью, проявляя в качестве компонента пищи свойства иммуномодуля-тора, энтеросорбента, антисклеротического и антиартрозного фактора, регулятора кислотности желудочного сока.

Однако совместное использование данных биополимеров, известных своей электролитной совместимостью, в практике переработки сыворотки на функциональные продукты еще не применялось. Знание фундаментально-прикладных аспектов совместного поведения полисахаридов различной за-ряженности в системе творожной сыворотки позволит научно обосновать технологии новых функциональных продуктов на основе ее фракций.

Перспективным представляется проектирование сывороточных продуктов с учетом биопотенциала ягод облепихи и черноплодной рябины, обладающих ценным химическим составом и широко произрастающих в Калининградской области. Данные ягоды отличаются высоким содержанием витаминов и минеральных веществ. Облепиха является ценным источником кароти-ноидов, находящимся в комплексе с витамином Е; кверцетина, проявляющего Р-витаминную активность; витамина С; органических кислот. Черноплодная рябина содержит значительное количество биофлавоноидов (антоциано-вых пигментов), токоферолов, йода.

В настоящее время в России наблюдается резкое увеличение числа болезней, связанных с неправильным питанием, что вызвано ухудшением экологической ситуации, связанным с техническим прогрессом, а также недостатком или избытком отдельных компонентов пищи. Для профилактики заболеваний населению необходимо употреблять функциональные продукты, 9 содержащие различные добавки профилактического назначения (пищевые волокна, витаминные и минеральные препараты).

С учётом сказанного эффективной представляется комплексная переработка творожной сыворотки путём её предварительного фракционирования комплексом пектина и хитозана и создания новых функциональных продуктов на основе полученных фракций без привлечения специализированного дорогостоящего оборудования.

В качестве рабочей гипотезы выдвинуто предположение, что при внесении комплекса полисахаридов пектина и хитозана в молочную сыворотку при определённых условиях происходит эффективное разделение системы на две фракции, обладающие ценными биологическими свойствами, на основе которых возможно изготовление функциональных продуктов и обогащающих добавок.

Цель и задачи исследований. Цель работы заключалась в разработке технологии комплексной переработки творожной сыворотки путем ее фракционирования пектином и хитозаном с последующим использованием полученных фракций в производстве функциональных продуктов.

Для достижения поставленной цели решались следующие задачи:

1. Обоснование вида и способа введения хитозана, используемого в комплексе с пектином, для эффективного разделения творожной сыворотки.

2. Изучение влияния основных факторов на процессы, происходящие при разделении творожной сыворотки на осветленную лактозо-минеральную и осадочную белково-углеводную фракции.

3. Моделирование и оптимизация процесса фракционирования творожной сыворотки полисахаридами.

4. Оценка качественных характеристик продуктов фракционирования творожной сыворотки.

5. Разработка технологии сокосодержащих функциональных напитков на основе осветленной лактозо-минеральной фракции сыворотки. ю к даздг.ъ1. С I

I'

ШМ1) уё»,

Ми I I

6. Получение на основе осадочной белково-углеводной фракции сыворотки пищевой добавки и обоснование ее обогащающего эффекта в технологии функциональных творожных продуктов.

7. Разработка схемы комплексной переработки молока, усовершенствованной в части переработки творожной сыворотки.

8. Производственная проверка экспериментальной разработки.

9. Подготовка нормативной документации на новые технологические процессы и готовые продукты.

10. Оценка эффективности разработанной технологии.

Научная новизна работы. Научно обоснованы фундаментально -прикладные основы технологии фракционирования творожной сыворотки комплексом высокоэтерифицированного пектина и высокомолекулярного хитозана, позволяющие изготавливать с применением полученных фракций новые функциональные гастрономически привлекательные продукты. Исследовано влияние различных видов хитозана на эффективность осаждения сухих веществ творожной сыворотки. Изучены основные зависимости процесса разделения творожной сыворотки на осветлённую лактозо-минеральную и осадочную белково-углеводную фракции при варьировании температуры, кислотности сыворотки, продолжительности экспозиции биополимеров. Получены математические модели процесса фракционирования, адекватно связывающие качество целевых продуктов с дозировками биополимеров. Исследовано качество лактозо-минеральной и белково-углеводной фракций сыворотки, показатели которого свидетельствуют об их высоком биопотенциале. Обоснованы рецептуры, пищевая ценность, повышенная хранимоспособ-ность функциональных сокосодержащих напитков на основе осветлённой фракции сыворотки, пищевой добавки на основе белково-углеводной фракции и обогащенных ею функциональных творожных продуктов, комплексно использующих ценные компоненты ягод облепихи и черноплодной рябины.

Новизна технологического решения подтверждена патентом РФ 2432768 «Способ приготовления функционального напитка на основе молочной сыворотки».

Практическая значимость. Разработан эффективный способ комплексной переработки творожной сыворотки, основанный на её фракционировании пектином и хитозаном и последующем использовании полученных фракций в технологии новых функциональных продуктов. Установлены сроки годности и рекомендации по применению разработанных изделий.

Действенность экспериментальной технологии доказана её положительной апробацией в производственных условиях ОАО «Кировский сырзавод» (Калининградская обл., п. Тургенево). На новые функциональные продукты разработана нормативная документация (проекты): ТУ 9229-001-487529932012 и ТИ по производству напитков «МолоХит» на основе осветленной фракции сыворотки с добавлением черноплодно-рябинового и облепихового соков; ТУ 9229-003-48752993-2012 и ТИ на изготовление пищевой добавки «Пектохитомол» на основе осадочной фракции; ТУ 9229-003-48752993-2012 и ТИ на изготовление функциональных творожных продуктов, обогащенных добавкой «Пектохитомол» и ягодным жомом.

Показана экономическая эффективность внедрения комплексной переработки творожной сыворотки с применением пектина и хитозана.

Результаты исследований используются в учебном процессе подготовки специалистов пищевого профиля в Калининградском морском рыбопромышленном колледже (ФГБОУ ВПО «БГАРФ») и ФГБОУ ВПО «Калининградский государственный технический университет».

На защиту выносятся:

1. Способ фракционирования творожной сыворотки комплексом биополимеров пектина и хитозана.

2. Рецептурные композиции в технологии функциональных напитков «МолоХит» на основе осветленной лактозо-минеральной фракции сыворотки с добавлением натуральных соков.

3. Рецептурные композиции функциональных творожных продуктов, обогащенных пищевой добавкой «Пектохитомол» и ягодным жомом.

4. Комплексная схема безотходной переработки творожной сыворотки.

выводы

1. Научно обоснована и экспериментально подтверждена эффективная технология комплексной переработки творожной сыворотки путём её фракционирования биополимерами пектином и хитозаном, что позволяет изготавливать функциональные напитки на основе осветленной лактозо-минеральной фракции, пищевую добавку на основе осадочной белково-углеводной фракции и обогащенные ею творожные продукты.

2. Показано, что для эффективного использования комплекса биополимеров пектина и хитозана при фракционировании творожной сыворотки рационально использовать высокомолекулярный хитозан, вводимый в виде 2 %-го раствора аскорбиновой кислоты после сгущения творожной сыворотки высокоэтерифицированным пектином.

3. Установлены рациональные значения технологических факторов при фракционировании творожной сыворотки биополимерами: температура процесса 75 °С, продолжительность - 10 мин., титруемая кислотность сыворотки — 70 °Т.

4. Получена математическая модель процесса фракционирования творожной сыворотки, на основе которой установлены оптимальные дозировки пектина и хитозана: 0,43 % и 0,10 % к массе смеси соответственно.

5. Проведена оценка качества продуктов фракционирования сыворотки, подтвердившая их высокую пищевую ценность и приоритетность содержания лактозы и минеральных веществ в осветленной фракции; сывороточных белков и пищевых волокон в осадочной фракции.

6. На основе осветлённой фракции сыворотки разработана технология сокосодержащих напитков «МолоХит», основанная на введении натуральных соков облепихи и черноплодной рябины. Исследованы пищевая ценность, органолептические свойства, функциональность, сроки годности напитков.

7. На основе белково-углеводной фракции сыворотки обоснована технология пищевой добавки «Пектохитомол» и обогащенных ею творожных про

137 дуктов с добавлением жома облепихи и черноплодной рябины. Показаны их повышенные пищевая ценность, функциональность, хранимоспособность, разработаны рекомендации к применению.

8. Предложена схема совершенствования комплексной переработки молока, рациональной частью которой является обоснованное комплексное использование творожной сыворотки.

9. Проведена производственная апробация результатов исследования на ОАО «Кировский сырзавод», подтвердившая целесообразность фракционирования творожной сыворотки биополимерами для последующего её использования в технологии функциональных продуктов.

10. Оценена экономическая эффективность внедрения разработки, показавшая прибыль свыше 11,5 млн. руб. в год при переработке 2500 т сыворотки.

11. Разработаны проекты нормативной документации на изготовление функциональных напитков «МолоХит», пищевой добавки «Пектохитомол» и обогащенных ею функциональных творожных продуктов.

1. Абакумова Е.А. Разработка технологии функциональных кисломолочных напитков с олигосахаридами хитозана: автореф. дис. . канд. техн. наук. Ставрополь, 2007. - 22 с.

2. Абдуллина Л.М. Ретроспективный анализ биотехнологии напитков из молочной сыворотки // Перспективные биокатализаторы для перерабатывающих отраслей АПК. М.: ВНИИПБТ, 2010. - С. 331-334.

3. Алиева Л.Р. Разработка технологии напитков из молочной сыворотки с применением хитозана: дис. . канд. техн. наук. Ставрополь, 2003. -190 с.

4. Альгинат-хитозановые микросферы для специфической сорбции антител / O.E. Селина и др. // Биоорганическая химия. 2008. - № 4. - С. 522.

5. Антиоксидантная активность промышленных образцов хитозана / С. Н. Максимова и др. // Хранение и переработка сельхозсырья. № 4. — 2009.-С. 30-32.

6. Ахнозарова С.Л., Кафаров В.В. Методы оптимизации эксперимента в химической технологии: учеб. пособие для хим.- техн. спец. вузов. — М.: Высш. шк., 1985. 327 с.

7. Бакулин A.B. Получение и исследование комплексов хитозана и его производных с белками и меланинами: автореф. дис. . канд. техн. наук. -М., 2011.-25 с.

8. Батдыев Ч.М. Разработка промышленной технологии освежающих напитков на основе айрана, минеральной воды и молочной сыворотки: автореф. дис. . канд. техн. наук. Ставрополь, 2007. - 27 с.

9. Беляев В.В. Санитарная техника предприятий мясной и молочной промышленности. -М.: 1966. 308 с.

10. Берегова И.В. Применение пектина при производстве молочно-соковых напитков // Молочная промышленность. — 2009. №9. - С. 56-57.

11. Берегова И.В. Пектины и каррагинаны в молочных продуктах нового поколения // Молочная промышленность. 2006. - № 1. - С. 44-46.

12. Биологически активные добавки в питании человека / В.А. Ту-тельян и др.. Томск: Изд-во HTJI, 1999 - 296 с.

13. Богданова H.A., Нестеренко П.Г., Водолазов Л.И. Продукты из деминерализованной сыворотки // Молочная промышленность. 2006. - № 6. -С. 76.

14. Богданова H.A., Нестеренко П.Г., Самойлов В.А. Суфле на основе молочной сыворотки // Молочная промышленность. 2006. - № 6. - С. 75.

15. Быканова О.Н., Максимова С.Н., Тарасенко Г.А. Перспективы использования хитозана в качестве БАД к пище // Современные перспективы в исследовании хитина и хитозана: материалы Восьмой Международной конференции. — Казань: РосХит, 2006. С. 275-276.

16. Валялкина Е.М. Продукты на основе молочной сыворотки // Молочная промышленность. 2006. - № 6. - С.81.

17. Волкова Т.А. Сухие концентраты молочной сыворотки // Молочная промышленность. 2006. - № 6. - С. 36.

18. Гелеобразные продукты из сыворотки и чёрной смородины / Н.А. Панасенко и др. // Молочная промышленность. 2007. - № 2. - С. 44.

19. Гигиенические требования к качеству и безопасности продовольственного сырья и пищевых продуктов: СанПиН 2.3.2.1078- 01. М.: Минздрав России, 2002. - 168 с.

20. Горбатова К.К. Биохимия молока и молочных продуктов. М.: Лёгкая и пищевая промышленность, 1984. — 344 с.

21. Горбатова К. К. Физико-химические и биохимические основы производства молочных продуктов. СПб.: ГИОРД, 2004. - 352 с.

22. Гордиенко JI.A. Разработка технологии кисломолочных напитков с использованием концентрата сывороточных белков, полученного методом ультрафильтрации: дис. . канд. техн. наук. Ставрополь, 2010. - 193 с.

23. ГОСТ 3623-73. Молоко и молочные продукты. Методы определения пастеризации. М., 1974. - 12 с.

24. ГОСТ 3626-73. Молоко и молочные продукты. Методы определения влаги и сухого вещества. М., 1974. - 13 с.

25. ГОСТ 23452-79. Молоко и молочные продукты. Методы определения остаточных количеств хлорорганических пестицидов. М., 2010. - 8 с.

26. ГОСТ 3625-84. Молоко и молочные продукты. Методы определения плотности. М., 2009. - 13 с.

27. ГОСТ 26754-85. Молоко. Методы измерения температуры. М., 2001.-3 с.

28. ГОСТ 26809-86. Молоко и молочные продукты. Правила приёмки, методы отбора и подготовки проб к анализу. М.: Изд-во стандартов, 1987.-9 с.

29. ГОСТ 26927-86. Сырье и продукты пищевые. Методы определения ртути. М., 2002. - 15 с.

30. ГОСТ 26932-86. Сырье и продукты пищевые. Методы определения свинца. М., 2009. - 11 с.141

31. ГОСТ 26933-86. Сырье и продукты пищевые. Методы определения кадмия. М., 2010. - 10 с.

32. ГОСТ 5867-90. Молоко и молочные продукты. Методы определения жира. М., 2009. - 14 с.

33. ГОСТ 26670-91. Продукты пищевые. Методы культивирования микроорганизмов. М., 2008. - 8 с.

34. ГОСТ 29186-91. Пектин. Технические условия. М., 2004. - 15 с.

35. ГОСТ 3624-92. Молоко и молочные продукты. Титриметрические методы определения кислотности. — М., 2009. 10 с.

36. ГОСТ 10444.15- 94. Продукты пищевые. Методы определения количества мезофильных аэробных и факультативно-анаэробных микроорганизмов. М., 1995. - 7 с.

37. ГОСТ 26929-94. Сырье и продукты пищевые. Подготовка проб. Минерализация для определения содержания токсичных элементов. М., 1995.-12 с.

38. ГОСТ 14192 96. Маркировка грузов. - М., 2011. - 32 с.

39. ГОСТ 30711-2001. Продукты пищевые. Методы выявления и определения содержания афлатоксинов В! и М1. М., 2001. - 16 с.

40. ГОСТ Р 51074 2003. Продукты пищевые. Информация для потребителя. Общие требования. - М., 2006. - 29 с.

41. ГОСТ Р 51766-2001. Сырье и продукты пищевые. Атомно-абсорбционный метод определения мышьяка. М., 2002. — 12 с.

42. ГОСТ Р 52184-2003. Консервы. Продукция соковая. Соки фруктовые прямого отжима. Технические условия. — М., 2009. — 16 с.

43. ГОСТ Р 52349-2005. Продукты пищевые. Продукты пищевые функциональные. Термины и определения. М.: Стандартинформ, 2005. - 4 с.

44. ГОСТ Р 52499-2005. Добавки пищевые. Термины и определения. -М., 2009.-15 с.

45. ГОСТ Р 52738-2007. Молоко и продукты переработки молока. Термины и определения. М., 2008. — 16 с.

46. ГОСТ Р 52814-2007 (ИСО 6579:2002). Продукты пищевые. Метод выявления бактерий рода Salmonella. — М., 2008. 16 с.

47. ГОСТ Р 53359-2009. Молоко и продукты переработки молока. Метод определения pH. М., 2009. - 11 с.

48. ГОСТ Р 53430-2009. Молоко и продукты переработки молока. Методы микробиологического анализа. М., 2011. - 28 с.

49. ГОСТ Р 53438-2009. Сыворотка молочная. Технические условия. Введен 01.01.2011. -М.: Стандартинформ, 2010. 7 с.

50. ГОСТ Р 53951-2010. Продукты молочные, молочные составные и молокосодержащие. Определение массовой доли белка методом Кьельдаля. — М., 2011.-16 с.

51. ГОСТ Р 54016-2010. Продукты пищевые. Метод определения содержания цезия Cs-137. М., 2011. - 12 с.

52. ГОСТ Р 54017-2010 Продукты пищевые. Метод определения содержания стронция Sr-90. М., 2011. - 12 с.

53. ГОСТ Р 54059-2010. Продукты пищевые функциональные. Ингредиенты пищевые функциональные. Классификация и общие требования. -М., 2011.-12 с.

54. Донченко JI.B. Технология пектина и пектинопродуктов. М.: ДеЛи, 2000. - 256 с.

55. Донченко JI.B., Надыкта В.Д. Безопасность пищевой продукции. М.: Пищепромиздат, 2001. - 528 с.

56. Дорошина О.Н. Исследование и разработка технологии мягких сыров с черноплодной рябиной: автореф. дис. . канд. техн. наук. Кемерово, 1999. - 16 с.

57. Дудникова O.A. Разработка технологии липидно-белкового концентрата из молочного сырья: автореф. дис. . канд. техн. наук. Ставрополь, 2011. -24 с.

58. Дымар О.В. Альтернативные варианты переработки сыворотки // Молочная промышленность. 2006. - № 6. — С. 16-17.

59. Дымар О.В. Переработка молочной сыворотки в Белоруссии // Переработка молока. 2011. - № 8. - С. 12-15.

60. Евдокимов И.А. Современное состояние и перспективы переработки молочной сыворотки // Молочная промышленность. 2006. - № 2. - С.

61. Евдокимов И.А., Бухахчян Ж.В., Будкевич P.O. Функциональные неферментированные молочные десерты с хитозаном и альгинатом натрия // Современные перспективы в исследовании хитина и хитозана: материалы XI междунар. конф. Мурманск, 2012. - С. 326-331.

62. Евдокимов И.А., Василисин С.В., Алиева JI.P. Основные направления применения хитозана в молочной промышленности // Современные перспективы в исследовании хитина и хитозана: матер. VII Междунар. конф. СПб: ВНИРО, 2003. - С. 241-242.

63. Евдокимов И.А., Дыкало Н.Я., Володин Д.Н. Деминерализация подсырной соленой сыворотки методом электродиализа // Молочная промышленность. 2006. - № 6. - С. 28-29.

64. Жидков В.Е., Жидков A.B., Жилин С.Г. Тонизирующие напитки из сыворотки // Молочная промышленность. 2006. - № 2. - С. 85-86.

65. Жукова С.Б. Разработка состава и технологии растительно-кисломолочного напитка с функциональными свойствами: автореф. дис. . канд. техн. наук. СПб, 2005. - 16 с.

66. Зуев Е.Т. Функциональные напитки: их место в концепции здорового питания // Пищевая промышленность. 2004. - № 7. - С. 17-20.34.36.144і1.И г г ,, Ч(

67. Зуев Е.Т., Гурьев В.И., Еремец В.И. Безалкогольные напитки: медико-биологические аспекты обеспечения качества // Пищевая промышленность. 2001. - № 4. - С. 46-48.

68. Ильенко Е.М. Переработка сыворотки: и рентабельно, и экологично // Молочная промышленность. 2006. - №6. - С. 41.

69. Ипатова Л.Г. Физиологические и технологические аспекты применения пищевых волокон // Пищевая промышленность. 2004. - № 1. - С. 14-17.

70. Ипатова Л.Г., Шубина О.Г., Кочеткова A.A. Особенности применения пищевых волокон в молочных продуктах // Пищевая промышленность. 2009. - № 10. - С. 28-30.

71. Исследование противовирусной активности производных хитозана / O.A. Степанов и др. // Современные перспективы в исследовании хитина и хитозана: матер. XI междунар. конф. Мурманск, 2012. - С. 425-433.

72. Использование различных форм хитозана для выделения ß-лактоглобулина из сыворотки коровьего молока / Н.В. Гавриленко и др. // Современные перспективы в исследовании хитина и хитозана: матер. XI междунар. конф. Мурманск, 2012. - С. 299-303.

73. Ким Г.Н., Сафронова Т.М. Барьерная технология переработки гидробионтов: монография. Владивосток: Дальнаука, 2001. - 166 с.145

74. Кисиль H.H., Тер-Саркисян Э.М. Аминокислотные смеси из белков творожной сыворотки // Молочная промышленность 2006. — № 12. - С. 48^9.

75. Клопова A.B. Разработка технологии творожных продуктов, обогащенных пребиотиками животного и растительного происхождения: авто-реф. дис. . канд. техн. наук. Ставрополь, 2009. - 24 с.

76. Козлов С.Г., Просеков А.Ю., Кааль Н.В. Свойства макроколлоидов пектина в присутствии молочной сыворотки // Молочная промышленность. 2005. - № 11. - С. 45.

77. Кокина Т.Ю. Разработка технологии функционального кисломолочного биопродукта с пищевыми волокнами: автореф. дис. . канд. техн. наук. Ставрополь, 2008. - 24 с.

78. Контарева В. Ю. Разработка технологии кисломолочных напитков с бифидогенными свойствами и иммуностимулирующим действием: автореф. дис. . канд. техн. наук. Ставрополь, 2011. - 24 с.

79. Королева Н.С. Техническая микробиология цельномолочных продуктов. -М.: Пищевая промышленность, 1975. 272 с.

80. Кравченко Э.Ф. Контроль качества и технологических параметров переработки молочной сыворотки // Молочная промышленность. 2006. - № 6. - С. 24.

81. Кравченко Э.Ф. Экологические и экономические аспекты переработки молочной сыворотки // Молочная промышленность. 2006. - № 6. - С. 20.

82. Кравченко Э.Ф., Незнанов Ю.А. Переработка молочной сыворотки в России // Молочная промышленность. — 2006. № 6. — С. 13-17.

83. Крашенинин П.Ф., Шаманова Г.П. Новые виды кисломолочных продуктов детского и диетического питания // Вопросы питания. 1994. - № 5.-С. 23-23.

84. Кузнецова O.B. Исследование микробиологических аспектов получения и переработки вторичного молочного сырья: автореф. дис. . канд. техн. наук. Ставрополь, 2007. - 22 с.

85. Лабинская A.C. Микробиология с техникой микробиологических исследований. М.: Медицина, 1978. - 394 с.

86. Лупинская С.М., Байматова Е.В. Напитки из сыворотки с лекарственными растениями // Молочная промышленность. — 2006. — № 6. С. 89.

87. Массовая доля сухих веществ в молочной сыворотке. Методика выполнения измерений рефрактометром: МВИ 9220-002-2007. М., 2007.

88. Мезенова О.Я. Моделирование и оптимизация технологических процессов производства продуктов питания путем математического планирования эксперимента. Калининград: Изд-во КГТУ, 2008. - 45 с.

89. Мезенова О.Я., Скапец О.В. Хитозан в комплексной переработке молочной сыворотки на функциональные продукты // Современные перспективы в исследовании хитина и хитозана: матер. XI междунар. конф. Мурманск, 2012. - С. 445-449.

90. Мезенова О.Я., Скапец О.В. Хитозан в технологии комплексной переработки молочной сыворотки // Хранение и переработка сельзхозсырья. -2011.-№ 6.-С. 49-53.

91. Методика выполнения измерений массовой доли лактозы в молоке и молочных продуктах: МВИ № 04-2006: утв. 25.12.2006. М., 2007.

92. Микросферы на основе солей альгиновой кислоты и хитозана как системы контролируемого высвобождения белков / Е.А. Харенко и др. // Современные перспективы в исследовании хитина и хитозана: матер, седьмой междунар. конф. М.: ВНИРО, 2003. - С. 275-278.

93. Мюллер Г., Литц П., Мюнх Г.Д. Микробиология пищевых продуктов растительного происхождения. М.: Пищевая промышленность, 1977.-343 с.

94. Нечаев А.П., Траубенберг С.Е., Кочеткова A.A. Пищевая химия. -СПб.: ГИОРД, 2004. 640 с.

95. Нечаев А.П., Кочеткова A.A., Зайцев А.Н. Пищевые добавки. — М.: Колос, 2001.-256 с.

96. О мерах по профилактике заболеваний, связанных с дефицитом йода: постановление от 14.02.2000 г. № 59 администрации Калининградской обл. Калининград, 2000.

97. Оригинальные напитки из молочной сыворотки / А.Г. Храмцов и др. // Молочная промышленность. 2006. - № 6. - С. 88-89.

98. Орлова Т.А. Технологические принципы производства функциональных молочных продуктов с применением полисахаридов: автореферат дис. . д-ра. техн. наук. Ставрополь, 2010. - 50 с.

99. Особенности измельчения плодов аронии черноплодной / A.C. Федюлин и др. // Химия растительного сырья. 2006. - № 4. - С. 55-58.

100. Остроумова Т.Л., Жуков О.С., Козлова О.В. Технология аэрированных молочных десертов // Молочная промышленность. 2006. — № 12. — С. 46-47.

101. Пат. № 2148365 РФ. Пищевой структурообразователь / Квасенков О.И., Тюрина С.Б.; КубГТУ. № 99116436/13; заявл. 30.07.1999; опубл. 10.05.2000.• I,1» 1 , 1 I1.II1

102. Пат. № 2189751 РФ. Способ приготовления коллоидного раствора хитозана / И.А. Евдокимов, А.Г. Храмцов, C.B. Василисин, JI.P. Алиева, Л.В. Брухис, В.С.Божко; СевКавГТУ. № 2000101448/13; заявл. 17.01.2000; опубл. 27.09.2002.

103. Пат. № 2189759 РФ. Способ получения белкового концентрата из молочного сырья / И.А. Евдокимов, А.Г. Храмцов, C.B. Василисин, Л.Р. Алиева, Л.В. Брухис, А.И. Албулов; СевКавГТУ. № 2000116345/13; заявл. 20.06.2000; опубл. 27.09.2002.

104. Пат. № 2195134 РФ. Пищевой структурообразователь / М.Ю. Та-мова, Г.И. Касьянов; КубГТУ. № 2001100252/13; заявл. 03.01.2001; опубл. 27.12.2002.

105. Пат. № 2385626 РФ. Гелеобразующий агент, включающий комбинацию пектинов, для низкокалорийных гелей / А.Б. Тегерсен, С.Х. Кри-стенсен; КП КЕЛЬКО АПС. № 2007117731/13; заявл. 20.11.2008; опубл. 10.04.2010.

106. Пат. № 2432768 РФ. Способ приготовления функционального напитка на основе молочной сыворотки / О.Я.Мезенова, О.В. Скапец; КГТУ. № 2010111984/10; заявл. 29.03.2010; опубл. 10.11.2011, Бюл. № 31.-15 с.

107. Пат. № 2432773 РФ. Способ получения белкового концентрата из вторичного молочного сырья / И.А. Евдокимов, C.B. Василисин, Е.В. Воробьев, М.С. Золотарева, Л.Р. Алиева, Ж.В. Бучахчян; СевКавГТУ. № 2010106529/10; заявл. 24.02.2010; опубл. 10.11.2011.

108. Перспективы и особенности организации переработки сыворотки за рубежом и в России / И.А. Евдокимов и др. // Переработка молока. -2011.-№8.-С. 6-8.

109. Печенье с порошком из черноплодной рябины/ В.Г. Курцева и др. // Ползуновский альманах. 2005. - № 1. - С. 62 - 64.

110. Побегай T.B. Пищевые волокна и качество готовой продукции // Пищевая промышленность. 2003. - № 3. - С. 28.

111. Погожева A.B. Пищевые волокна в лечебно-профилактическом питании // Вопросы питания. 1998. - № 1. - С. 39-42.

112. Получение композитов на основе пектина и хитозана для использования в качестве барьерных материалов / М.В. Коновалова и др. // Современные перспективы в исследовании хитина и хитозана: матер. XI междунар. конф. Мурманск, 2012. - С. 44-47.

113. Продукты из сыворотки и хитозана / JI.P. Алиева и др. // Молочная промышленность. 2006. - № 6. - С. 74-75.

114. Просеков А.Ю., Шебукова A.C. Продукты из сыворотки с овощными наполнителями // Молочная промышленность. 2006. - № 6. - С. 70.

115. Пути совершенствования переработки молочной сыворотки / А.Ф. Еникеев и др. // Молочная промышленность. 2006. - № 2. - С. 41-42.

116. Расширение области применения биологически активных препаратов из гидробионтов / В.М. Быкова и др. // Современные перспективы в исследовании хитина и хитозана: материалы Восьмой Междунар. конф. Казань: РосХит, 2006. - С. 275-276.

117. Рациональное питание: нормы физиологических потребностей в энергии и пищевых веществах для различных групп населения российской Федерации: МР 2.3.1.2432-08. М.: ФС по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека, 2008. — 39 с.

118. Рекомендуемые уровни потребления пищевых и биологически активных веществ: методические рекомендации МР 2.3.1.1915-04. М. -2004. - 36 с.

119. Родина Т.Г. Сенсорный анализ продовольственных товаров. М.: Изд. центр Академия, 2004. - 208 с.

120. Руднева А.И., Сергеев Н.С., Скапец О.В. Рациональные пути использования пищевых ароматизаторов в молочной промышленности // Инновации в науке и образовании 2007: тр. науч. конф. 4.1. — Калининград: Изд-во КГТУ, 2007. - С. 369 - 371.

121. Рытченкова О.В. Получение биологически активных продуктов белковой природы при комплексной переработке молочной сыворотки: авто-реф. дис. . канд. техн. наук. М., 2012. - 18 с.

122. Рябцева С.А., Емельянов С.А., Гетман Ю.Г. Изменение микробиологических показателей сыворотки в процессе переработки // Молочная промышленность. 2006. - № 6. - С. 26-27.

123. Санитарная микробиология / Р. Г. Госманов и др.. СПб.: Лань, 2010.-240 с.

124. Самойлов В.А., Нестеренко П.Г., Богданова O.A. Концентрат-обогатитель на основе молочной сыворотки // Молочная промышленность. -2006.-№6.-С. 77.

125. Самсонов М.А. Специализированные диетические продукты и дифференцированное использование их с профилактической и лечебной целью // Вопросы питания. 1997. - № 2. - С. 27-32.

126. Сафронова Т.М. Применение хитозана в производстве пищевых продуктов // Хитин и хитозан: получение, применение, свойства / под ред. Скрябина К.Г., Вихоревой Г.А., Варламова В.П. М.: Наука, 2002. - С. 346359.

127. Сафронова Т.М., Максимова С.Н. Определение вкуса пищевых продуктов, содержащих хитозан: метод, указания. Владивосток: ДВГУ, 1997.-15 с.

128. Сафронова Т.М., Максимова С. Н., Ситникова Е. В. Исследование влияния молекулярной массы хитозана на его антимикробную активность в пищевых средах // Хранение и переработка сельхозсырья. № 3. - 2009. - С. 22-26.

129. Свириденко Ю.Я. Научное обеспечение промышленной переработки молочной сыворотки // Молочная промышленность 2006. - № 6. - С. 18-19.

130. Свириденко Ю.Я., Абрамов Д.В., Овчинникова Е.Г. Сыворотка гидролизованная сгущенная // Молочная промышленность. 2006. — № 6. — С. 64-65.

131. Скапец О.В., Мезенова О.Я. Исследование свойств функциональных напитков на основе молочной сыворотки // Наука и образование 2009: материалы междунар. науч-техн. конф., Мурманск, 1-9 апреля 2009 г. -Мурманск, 2009. - С. 450-453.

132. Скапец О.В., Мезенова О.Я. К вопросу о применении биополимеров в сывороточных напитках // Инновации в науке и образовании 2009: тр. VII Междунар. науч. конф., Калининград, 20-22 октября 2009 г. - Калининград: ФГОУ ВПО «КГТУ», 2009. - С. 356-358.152

133. Скапец О.В., Мезенова О.Я. Комплексное использование молочной сыворотки при её фракционировании биополимерами // Международная научно-практическая конференция молодых ученых, аспирантов и студентов: сб. тезисов. Киев, 2011. - С. 225-228.

134. Скапец О.В., Мезенова О .Я. Математическое моделирование процесса фракционирования молочной сыворотки биополимерами // Техника и технология пищевых производств. 2011. - № 1. - С. 89-94.

135. Скапец О.В., Мезенова О.Я. Оптимизация процесса фракционирования молочной сыворотки пектином и хитозаном // Известия вузов. Пищевая технология. 2011. - № 2-3. — С. 64-66.

136. Скапец О.В., Мезенова О.Я. Перспективы комплексного использования хитозана и пектина в технологии молочных продуктов // Известия КГТУ. Калининград: ФГБОУ ВПО «КГТУ», 2011. - № 21. - С. 105-111.153д< УД {\ч ^'У^УУУ1 'УД V1 1 ^^ ^

137. Скапец О.В., Мезенова О.Я. Применение биополимеров в технологии функциональных напитков на основе молочной сыворотки // Международная научно-практическая конференция молодых ученых, аспирантов и студентов: сб. тезисов. Киев, 2010. - С. 136-137.

138. Скапец О.В., Мезенова О.Я. Технология комплексной переработки молочной сыворотки // Инновации в науке и образовании 2011: тр. IX междунар. науч. конф., Калининград, 18-20 октября 2011 г. - Калининград: Изд-во ФГБОУ ВПО «КГТУ», 2011. - С. 293-295.

139. Скапец О.В., Мезенова О.Я. Технология функционального напитка на основе молочной сыворотки с добавлением пектина // Материалы пятого съезда Общества биотехнологов России им. Ю.А. Овчинникова, Москва, 2-4 декабря 2008 г. М.: 2008. - С. 153-154.

140. Скапец О.В., Мезенова О.Я. Фракционирование молочной сыворотки комплексом биополимеров // Вестник молодежной науки: Сб. статей студентов, аспирантов, молодых ученых. — Калининград, 2011. — С. 274-278.

141. Скобельская З.Г., Бульчук Е.А. Сыворотка гидролизованная обогащенная лактатами // Пищевая промышленность. 2005. - № 6. - С. 74-75.154