автореферат диссертации по технологии продовольственных продуктов, 05.18.04, диссертация на тему:Разработка и исследование технологии молочно-белковой пасты, обогащенной йодом

Введение.

1 Обзор литературы.

1.1 Состав и свойства молока.

1.1.1 Состояние белковой фазы в молоке.

1.2 Сывороточные белки молока.

1.2.1 Состав, пищевая и биологическая ценность молочной сыворотки.

1.2.2 Основные фракции сывороточных белков.

1.2.3 Способы выделения сывороточных белков из молочной сыворотки.

1.3 Творог и творожные изделия.

1.3.1 Пищевая и биологическая ценность творога и творожных изделий.

1.3.2 Технологические основы производства творога.

1.4 Состав, пищевая и биологическая ценность морской капусты . 33 1.4.1 Возможности использования морской капусты в производстве продуктов питания.

2 Организация проведения эксперимента и методы исследований

2.1 Организация работ и схема проведения эксперимента.

2.2 Объекты методов исследований.

2.3 Методы исследований.

3 Результаты исследований и их анализ.

3.1 Изучение состава и физико-химических показателей творожной сыворотки.

3.2 Выбор режимов выделения сывороточных белков из творожной сыворотки.

3.2.1 Получение концентрата сывороточных белков тепловой денатурацией.

3.2.2 Получение концентрата сывороточных белков щелочным способом (в сочетании с тепловой обработкой).

3.3 Исследование пищевой и биологической ценности концентрата сывороточных белков.

3.4 Исследование влияния дозы внесения концентрата сывороточных белков на качественные показатели молочно-белковой пасты.

3.5 Характеристика состава морской капусты.

3.6 Исследование режимов подготовки морской капусты.

3.7 Исследование влияния дозы внесения морской капусты на качественные показатели молочно-белковой пасты.

4 Изучение основных закономерностей формирования молочно-белковых паст с концентратом сывороточных белков и морской капусты.

4.1.1 Влияние изучаемых параметров на органолептическую оценку молочно-белковой пасты.

4.1.2 Влияние изучаемых параметров на массовую долю белка в молочно-белковой пасте.

4.1.3 Влияние изучаемых параметров на массовую долю влаги в молочно-белковой пасте.

4.1.4 Влияние изучаемых параметров на титруемую кислотность молочно-белковой пасты.

5 Практическая реализация результатов исследований.

5.1 Изучение состава и физико-химических показателей нового вида молочно-белковой пасты.

5.2 Разработка технологии нового вида молочно-белковой пасты.

5.3 Исследование динамики органолептических и физико-химических показателей молочно-белковой пасты «Морская» в процессе хранения.

5.4 Исследование динамики микробиологических показателей молочно-белковой пасты «Морская» в процессе хранения.

5.5 Расчет экономической эффективности производства молочнобелковой пасты «Морская».

Е настоящее время для молочной промышленности одной из актуальных задач является создание современных рациональных технологий, обеспечивающих комплексную, безотходную переработку молока, и производства на их основе комбинированных продуктов питания.

С учетом того, что питание является одним из важнейших факторов, определяющих здоровье населения, группой ведущих специалистов и ученых страны (В. А. Княжев, В. И. Сизенко, И. А. Рогов, О. В. Большаков, В. А. Тутельян) разработана концепция государственной политики в области здорового питания населения России на период до 2005 г. Главная цель программы заключается в сохранении, укреплении здоровья населения и профилактике заболеваний. Среди основных направлений государственной политики в области здорового питания особое внимание уделено биотехнологическим процессам переработки сельскохозяйственного сырья и созданию технологий производства качественно новых пищевых продуктов с направленным изменением химического состава, соответствующим потребностям организма человека. В целях улучшения структуры питания предлагается увеличить долю продуктов массового потребления с высокой пищевой и биологической ценностью, в том числе на 20 - 30 % продуктов, обогащенных белком, витаминами и минеральными веществами.

Биологическая полноценность питания может быть повышена за счет систематического повседневного потребления продуктов переработки молочного белково-углеводного сырья, в частности молочной сыворотки.

Белки молочной сыворотки содержат в оптимальном соотношении серосодержащие и другие жизненно необходимые аминокислоты. Особенно ценно содержание в них цистина, метионина, а также лизина, гистидина, триптофана, что обеспечивает лучшие регенеративные возможности для восстановления белков печени, плазмы крови и гемоглобина в организме человека. 5

Исследования структуры питания свидетельствуют о целесообразности и необходимости искусственного обогащения молока и молочных продуктов недостающими факторами: витаминами, микроэлементами, пищевыми волокнами и др.

В последнее время, в связи с ухудшением экологической ситуации и распространением алиментарно-зависимых заболеваний, для коррекции микронутриентного дефицита все шире применяются биологически активные добавки (БАД). Особый интерес в плане разработки продукта коррекции представляет использование морской капусты, как микроэлементной добавки, снижающей риск эндокринных заболеваний.

По содержанию йода морская капуста опережает все известные наземные лекарственные растения, содержит легкоусвояемого йода до 0,3 % от сухого веса, высокомолекулярные полисахариды (ламинарин, маннит), L-фруктозу, альгиновую кислоту, каротиноиды, микроэлементы (марганец, медь, серебро, кобальт, бор), дийодтирозин, аскорбиновую кислоту, витамины Вь В2, В12, Д.

Учитывая, пищевые и биологические особенности сывороточных белков и морской капусты, представляет научный и практический интерес изучение основных закономерностей формирования комбинированного молочно-белкового продукта, профилактического назначения на основе творога с добавлением вышеуказанных добавок.

1 ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1. Разработан технологический регламент получения нового вида молочно белковой пасты, обогащенной йодом и другим минеральными веществами, содержащимися в морской капусте, а также незаменимыми аминокислотами сывороточных белков.2. Выбран эффективный способ выделения сывороточных белков из творожной сыворотки - щелочной способ в сочетании с тепловой денатурацией. Исследованы физико-химические показатели и биологическая ценность полученного КСБ, с целью дальнейшего его использования в производстве мол очно-белковой пасты. Установлен химический состав КСБ: массовая доля сухих веществ (20±0,5)%, в том числе белка (18,88±0,3)%,

3. Исследованы витаминный и минеральный состав морской капусты, с целью дальнейшего ее использования в производстве мол очно-белковой пасты.4. Отработаны способы обработки морской капусты на стадии подготовки к дальнейшей переработке. Выбран оптимальный режим подготовки морской капусты - выдержка в воде при температуре (15-20) *^С в течение 3 часов, с дальнейшим отвариванием при температуре (65-70) '^ С в течение (10-15) минут.5. Установлено влияние основных технологических факторов (доз КСБ и морской капусты, массовой доли жира) на формирование качества молочно белковой пасты. Определены технологические параметры, позволяющие получить продукт повышенной пищевой и биологической ценности: доза внесения КСБ - (20±1) %, доза морской капусты - (7,5±1)%), массовая доля ж и р а - 0 ; 4,5 и 9%.6. Изучены состав, пищевая и биологическая ценность нового вида мол очно белковой пасты, получившей название «Морская». Содержание незаменимых аминокислот в пасте «Морская» нежирная 8213 мг/100 г, 4,5%)-

ной жирности - 7371 мг/100 г, 9%-ной жирности - 7250 мг/100 г продукта.Содержание йода в пасте нежирной составило 0,13 мг/100 г, 4,5% и 9%о ной жирности - 0,12 мг/100 г продукта.7. Исследованы микробиологические показатели готового продукта БГКП в

0,001 г продукта, патогенные микроорганизмы в том числе сальмонеллы в 25 г продукта, условно - патогенные (S. aureus) в 1 см^ продукта не обнаружены.8. Исследован процесс хранения мол очно-белковой пасты «Морская».Установлен гарантийный срок хранения - не более 3 суток при температуре

9. Разработана и утверждена нормативная документация на новый вид молочно-белковой пасты «Морская» (ТУ 9225-071-02068315-02), нежирная;

4,5 ?'о-ной жирности; 9 %-яои жирности.

2. Алиев 3. М. Способы осаждения белков молока.; Дагестан. Гос. ун-т им. В.И. Ленина -№94018862 /13 ; Заявл. 20.05.94; Опубл. 20.04.99, Бюл. № 1 1 .

3. Антипова Л. В. , Жеребцов Н. Л., Полянский К. К. Способы получениятворога.; Воронеж, технол. инс-т - №4276562/13; Заявл. 6.07.87; Опубл. 2001.96. Бюл. №2.

4. Аристова В. П., Костыгов Л. В., Кутибашвили М. А., Россихина Г. А. и др.Современные представления о термоустойчивости молока и ее изменения под влиянием различных факторов // Обзорная информация. - М.: АгроНИИТЭММП, 1991. - 32с.

5. Бабинский М. Автоматический анализ аминокислот на 1200Е //Инструкциязавода. -1967. - с.98-100.

6. Бачурина Т. П., Хандак Р. П., Крашенинин П. Ф. Производство ииспользование деминерализованной молочной сыворотки. - М.: ЦНИИТЭН мясопром, 1986. - 32с.

8. Белов Н. П., Липатов Н. Н. Концентрирование и очистка молочнойсыворотки гиперфильтрацией. - Молочная промышленность, 1970. № 5 . с.1719.

9. Богданова Е.А., Титов Г.А. Интенсификация производства творога:Обзорная информация. - М.: ЦНИИТЭИ ММП, 1981. - 24 с.

10. Бренд Рушель. Новейшие мембранные технологии // Молочнаяпромышленность, - 1997. №7. - с.28.

11. Владыкина Т. Ф., Алексеев Н. Г. Тепловая коагуляция молока // Изв. вузов.Пищевая технология. - Краснодар. 1988. - № 1 . -с.50-54.

12. З.Волков Р. Ю. Новый препарат из морской капусты. 3 междунар. симп.«Экология человека: проблемы и состояние лечебно-профилактического питания» 20.09.94.

13. Вышемирский Ф. А., Смурыгина Н. В., Еремина В. И., Соколова Н. Ю.Витамины и их роль в повышении пищевой ценности молока и молочных продуктов: обзорная информация. - М.: АгроНИИТЭНММП, 1987. - 3 6 с .

14. Гаврилова Н.Б. Биотехнологические основы производства комбинированныхкисломолочных продуктов: Автореферат д и с с . . . доктора техн. наук Кемерово, 1996-39 с.

15. Горбатова К. К. Биохимия молока и молочных продуктов. - М.: Легкая ипищевая промышленность, 1984. - 3 3 4 с .

16. Горбатова К. К. Биохимия молока и молочных продуктов. - 2-е изд. перераби дон М.: Колос, 1997. - 228с.

17. Горбунова Е. К. Разработка научных и практических основ производстваплавленых сыров с промысловыми морскими водорослями.: Дне. .. канд. техн. наук. - Кемерово, 1994. - 162с.

18. ГОСТ 9225-84 Молоко и молочные продукты. Методы микробиологическогоанализа.

19. Давидов Р. Б., Фрайнгар Б. И. Питательная ценность и биологическиесвойства молочной сыворотки. - Молочная промышленность, 1974. №12. 12.

20. Доценко В.А., Бондарев Г.Н., Мартинчик А.Н. Организация лечебнопрофилактического питания. - Л.: Медицина, 1987. - 216 с.

21. Дьяков В. П. Справочник по применению системы PC Mat - Lab. - M . :Физматиздат, 1993. -112с .

22. Дьяченко П. Ф. Исследование белков молока. - Труды ВНИМИ, 1959. Вып.19, с.28-32.

23. Еремин Г. Е. Исследование технологических процессов получения пищевойбелковой массы из подсырной сыворотки. - Канд. диссертация, ВНИИМС, Углич, 1973.- 145с.

24. Использование сывороточных белков в производстве нежирных молочныхпродуктов / Шалыгина А. И., Костеренко Т. А. // Материалы Всес. научнотехн. конференции, Ереван, 14-46 ноября, 1998. - Ереван, 1989. - с.343-344.

25. Использование сывороточных белков в производстве продуктов питания /Кунижев М., Шуваев В. А., Недайвазова Н. П., Шаманова Г. Н. // Молочная и мясная промышленность. - 1990. - № 3 . - с.31-32. - Рус.

26. Исследование возможности комплексной переработки молочной сывороткис использованием ультрафильтрации / Храмцов А. Г. и др. // Тез. докл. 2 Всес. конф. «Проблемы индустр. обществ, пит. страны, 12-14 дек., 1989. Харьков, 1989. - с. 179. Рус.

27. Калугин В.В., Донская Г.А. Пастообразные молочно-белковые продукты //Молочная промышленность, - 1997. - №8. - с.8.

28. Кизеветтер И.В. Биохимия сырья водного происхождения. - М.:Пищепромиздат, 1974. - 369 с.

29. Кипру К., Иуси-Раува Е., Антила М. Фракционный состав казеинакоровьего молока: 18 Международный конгресс по молочному делу. - М.: Пищепромиздат, 1972. - с.18-19.

30. Козлов В. Н., Перцовой Ф. В. Способы выделения белков молока. Харьк. инт обществ, пит. - № 4939512/13; Заявл. 24.5.91.; Опубл. 20.3.95, Бюл. №8.

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

32. Кравченко Э. Ф. Исследование процессов очистки подсырной сыворотки дляполучения молочного сахара способом распылительной сушки. Канд. диссертация. ВНИИМС. Углич. 1973. 148с.

33. Крашенинин П. Ф. Новые молочные продукты // молочная промышленность.- 1 9 8 6 . - № 4 . 26.

35. Крусь Г. Н. К вопросу строения мицелл и механизма сычужной коагуляцииказеина. // Молочная промышленность, - 1999. - №4. - с. 23-28.

36. Липатов H .H . Производство творога. - М . : Пищевая промышленность, 1973.- 272 с.

37. Липатов H . H . (мл.) Некоторые аспекты моделирования аминокислотнойсбалансированности пищевых продуктов // Пищевая и перерабатывающая промышленность. - 1986. - № 4. - с. 49 - 52.

39. Литвинова Е. В., Жукова Л. П. Молочно-белковый продукт-аналог творога //Молочная промышленность, - 2000. - №9. - с.31.

40. Лобачева Е. М. Исследование кинетики кислотно-сычужного свертываниямолока / Дисс. . . канд. техн. наук. - Кемерово, 2000. - 131с.

41. Мартынов А. В. Проблема дефицита белка в рационе питания россиян //Молочная промышленность, - 2000. - №7. - с. 15.

42. Микробиология продуктов животного происхождения / Г. Д. Мюнх, X .Задне, М. Шрайнер и др. Пер. с нем. - М.: Агропромиздат, 1985. - 592с.

43. Михалкина Г. С , Соснина Н. А. Пектиновые вещества амарантывысокоэффективные коагулянты сывороточных белков // Хранение и переработка сельхозсырья. - 1999. - №5. - с.32.

44. Моисеева Е. А. Микробиология мясных и молочных продуктов прихолодильном хранении. - М.: Агропромиздат, 1988. - 223с.

45. Молочная сыворотка (Переработка и использование) Храмцов А. Г., 1979.

46. Молочная промышленность. Экспресс-информация. Изготовление творогаУФ. - М.: ЦНИИТЭИ мясомолпром, 1984. - вып. 24. - с.1.

47. Молочников В . В. Безотходная технология переработки обезжиренногомолока на основе безмембранного осмоса. - М.: ЦПИИТЭИ мясомолпром, 1986.-c.24.

48. Молочников В.В., Нестеренко П.Т. и др. Производство и использованиебелков молочной сыворотки: Обзорная информация.- М.: ЦНИИТЭИ мясомолпром, 1983. - 22 с.

50. Остроумов Л.А., Вождаева Л.И., Кропотов А., Сиваков В.М. Молочныепродукты с лечебно-профилактическими свойствами // Хранение и переработка сельхозсырья. - 1997. - № 11. - с. 41 - 42.

51. Остроумова Т. А. Комбинированные молочные продукты // прогрессивныетехнологии и оборудование для пищевой промышленности: Тез. докл. Межд. назд1н. конф. - Воронеж. 1997-с .116-118 .

52. Остроумова Т. А. Использование морских продуктов в производствеплавленых сыров // Хранение и переработка сельхозсырья. - 1997. - №11 . 46.

53. Патратий А. П., Аристова В. П. Справочник для работников предприятиймолочной промышленности. - М.: Пищевая промышленность, 1980. - 239с.

54. Переработка и использование молочной сыворотки: Технологическаятетрадь / А. Г. Храмцов, В. А. Павлов, П. Г. Нестеренко и др. - М.: Росагропромиздат, 1989, - 271с.; ил.

55. ПОЗНЯКОВСКИЙ В.М., Бондарев Г.И., Сухинина С Ю . Разработка технологииновых пищевых продуктов с высоким содержанием йода. // Прогрессивная технология и техника в пищевой промышленности: Мат. Межд. Науч. Конф. - Краснодар, 1994. - с. 193.

56. Расчет пищевой и биологической ценности молочных продуктов на ЭВМ //методические указания. - Кемерово, 1992. - 16с.

57. РОГОВ И.А., Алексахина В.А., Нефедова Н.В. и др. Биологически активныевещества и их использование в производстве диетических продуктов питания: Обзорная информация. - М.: Arpo НИИТЭИММП, 1994. - 48 с.

58. Сабела Ф., Клисник В. Колебания во фракционном составе белков коровьегомолока: 18 Международный конгресс по молочному делу. М.: Пищепромиздат, 1972. - с. 19.

59. Седелкин В. Н., Шмуклер В. Н. Исследование процесса обезвоживаниятворожного сгустка в тонком движущемся слое. Технологический институт Саратовского Государственного технического университета. - Энгельс, 1999.-С .8 .

60. Сенкевич Т., Ридель К. Л. Молочная сыворотка и использование вагропромышлепном комплексе. - М.: Агропромиздат, 1989. - 270с.

61. Скобелева Н. В. Чудо-продукт из молочной сыворотки // Молочнаяпромышленность. - 1999. - №6. -с .25 .

62. Сладодо К. С , Нестеренко О. К. Специализированные продукты на молочной основе. М.: Агропромиздат, Молочная промышленность. - 1997. — №5.

63. Состав и свойства молока как сырья для молочной промышленности: Справочник / Алексеева Н. Ю., Аристова В. П., Патратий А. П. и др.; Под ред. канд. техн. наук Костина Я. И. - М.: Агропромиздат, 1986. - 236с., ил.

65. Стенфельдж Э., Шаманова Г. Кисломолочные продукты с увеличеннымисроками хранения // Молочная промышленность. - 2000. - № 7 - с.34.

66. Сборник стандартов. Молоко, молочные продукты, консервы молочные.М.: РШК Издательство стандартов. 1996. ч.1,2.

67. Степанова Л.И. Справочник технолога молочного производства. Технология и рецептуры, т .1 . ц/м. прод. - СПб: ТИОРД, 1999-340с.

68. Стерлигов Б.И. Экономика молочной промышленности. М.: Пищевая промышленность, 1976, - 330с.

69. Сывороточная паста / Петров С М . , Полянский К.К. // Молочная пром-сть.1994,№2.-с.22-23.

71. Сухинина С Ю . Гигиенические аспекты разработки пищевого продукта дляпрофилактики йодной недостаточности: Автореф. дисс канд. биол. наук. - Кемерово, 1995. - 22 с.

72. Твердохлеб Г.В. Технология молока и молочных продуктов. - М.: Агропромиздат, 1991.-463с.

73. Тепел А. Химия и физика молока. - М.: Пищевая промышленность, 1979.624с.

74. Технология молока и молочных продуктов /Дьяченко П.Ф., Коваленко М.С.,Грищенко А.Д., Чеботарев А.И. - М.: Пищевая промышленность, 1983.С.172.

75. Храмцов А.Г., Василисин С В . Справочник мастера по промышленнойпереработке молочной сыворотки. - М.: Легкая и пищевая промышленность, 1983.С.172.

76. Храмцов А.Г., Василисин С В . Очистка биологический жидкостейхитозаном на примере молочной сыворотки // Пищевая технология. - 1997. №1.с.39.

77. Храмцов А.Г., Евдокимов С В . , Костин В.В. Рациональная переработкамолочной сыворотки // Молочная промышленность. - 1996.-№4.-с. 10.

78. Храмцов А.Г., Кравченко Э.Ф., Петровский К . С и др. Продукты изобезжиренного молока, пахты и молочной сыворотки. - М.: Легкая и пищевая промышленность, 1982.-296с.

79. Храмцов А.Г. Молочная сыворотка. - М.: Агропромиздат, 1990.-240с.

80. Храмцов А.Г., Нестеренко П.Г. Рациональная переработка белковоуглеводного молочного сырья. - М.: Молочная промышленность, 1998.105с.: ил.

81. Храмцов А.Г., Павлов В.А. Переработка и использование молочнойсыворотки. - М . : Агропромиздат, 1989.-320с.

82. Храмцов А.Г. Проблема полного и рационального использованиямолочной сыворотки в условиях рыночной экономики // Пищевая технология.-1994. №1.-с .5 .

83. Цикуниб А.Д. Производство соевого молока, обогащенного йодом, дляпрофилактики эндемического зоба // Пищевая технология. - 1999.-№1 .с.40.

84. Цыб А.Ф., Шахтарин В.В. Йодказеин ликвидирует йоднуюнедостаточность // Молочная промышленность. - 2000.-№6.-с.45.

85. Черняев С И . , Томчани О.В. Йод+молоко=здоровье // Молочнаяпромышленность. - 2000.-№10.-с.ЗЗ.

86. Шейфель О.А. Биотехнология мягкого кислотно-сычужного сыра,обогащенного концентратом сывороточных белков.: Дис. . .канд. техн. наук. - К е м е р о в о , 2000.-136с.

87. Шерщнева В.И. Обратный осмос. - М.: ЦНИИТЭИ мясомолпром, 1973,№4.28с. НО. Штенберг А.И., Окорокова Ю.И. Значение фактора питания в развитии эндемического зоба. - М., 1968.

88. Юрченко Н.А., Остроумова Т.А. Использование в производствеплавленых сыров растительного сырья // Актуальные проблемы переработки молока и производства молочных продуктов: Тез. докл. науч. Симпозиума Вологда, 1989. - с. 116 - 117.

89. Arvanitoyannis J. The effect of storage of canned meat or concentration of themetals Fe, Cu, Zn, Pb, A l , Ca and N i // Nanhzung, - 1990. - №2. - p. 141-145.

90. Battin G. Chaix d un lair pour maurrissous. Bordeaux Med, 1985, 18 №2,p.49-57.

91. Calvo M . Heat induced interactions between serum albumin, immunoglobulinand K-casein inhibit the primary phase of renneting // J. Agr. And Foods Chem. 1995.-43. - № 1 1 . -p.2823-2827.

93. Crocco S. Whey becomes key ingredient in replacement formulas. - FoodEngineering International. 1976, v . l , №8, p.38-39.

94. Dannenlirg F., Keeler H . Themodynamik approach to kinetick of lactoglobulinin heated skim milk and sweet whey // Milccwisstnschatt, 1988. - № 3 . - p.l39142.

95. Darling D. Heat stability of milk // J. Dairy Res. - 1980. - v.47. - №2. - p.l99.

96. Deutshce Milchwirtschaft, 1982, - №2. -p.730.

97. Glass L . , Hearick T. I. Nutritional composition of sweet and acid - type drywhey. Journal of Dairy Science, 1977, - v.60. - №2. - p. 185-196.

99. Law Andrew J. R. Effect of Heat treatment and acidification the dissoxiation ofbovine casein micelles // J. Deiry Res. - 1996. - v.63. - №1 . - p.35-48.

100. Metal contaminants in milk and milk products. // Inter Dairy Fed. - DOC . 105.- 1978. p.40.

101. Nondennopacisk Vegere - tideskuft, 1981, № 1, - p. 1 -5.

102. Pahud J. J., Schwarz K . Research and development of in fdut formulae withreduced allergenic properties. Ann allergy, 1984, 53, - №12. - p.609-613.

103. Sawyer W. Heat denaturation of bovint (3-lactoglobuline and relevance ofdisulfide aggreganion // J. Dairy Science, 1968. - v.51. - №3 . - p.323-329.

105. Takayoshi A . , Yoshitaka K . Relation between micelle size and formation ofsoluble casein on heating concentrated milk // J. Dairy Res. - 1983.