автореферат диссертации по технологии продовольственных продуктов, 05.18.04, диссертация на тему:Разработка промышленной технологии освежающих напитков на основе айрана, минеральной воды и молочной сыворотки

003052274

На правах рукописи

Батдыев Чингиз Муссалимович

РАЗРАБОТКА ПРОМЫШЛЕННОЙ ТЕХНОЛОГИИ ОСВЕЖАЮЩИХ НАПИТКОВ НА ОСНОВЕ АЙРАНА, МИНЕРАЛЬНОЙ ВОДЫ И МОЛОЧНОЙ СЫВОРОТКИ

Специальности: 05.18.04 Технология мясных, молочных, рыбных продуктов и холодильных производств; 05.18 07 Биотехнология пищевых продуктов

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Ставрополь 2007

003052274

Работа выполнена в Государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Северо-Кавказский государственный технический университет» (ГОУ ВПО «СевКавГТУ»).

Научные руководители: академик Россельхозакадемии,

доктор технических наук, профессор Андрей Георгиевич Храмцов;

кандидат технических наук, доцент Олег Азаиатович Суюнчев

Официальные оппоненты: чл.-корр. Россельхозакадемии,

Заслуженный деятель науки и техники РФ, доктор биологических наук, профессор Валерий Викторович Молочников;

доктор технических наук, профессор, Почетный работник высшего профессионального образования РФ Владимир Евдокимович Жидков

Ведущая организация: ГНУ «Ставропольский научно-исследовательский

институт животноводства и кормопроизводства» Россельхозакадемии

Защита состоится 12 апреля 2007 г. в 13 часов на заседании диссертационного Совета Д 212.245.05 при ГОУ ВПО «Северо-Кавказский государственный технический университет» по адресу: 355029 г. Ставрополь, пр. Кулакова, 2, ауд 308 К. Факс (8652) 94-59-10.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке СевКавГТУ. Автореферат разослан 10 марта 2007 г.

Ученый секретарь диссертационного Совета У

кандидат технических наук, доцент М^лУТ^ В. И. Шипулин

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ Актуальность работы. Обеспечение населения страны высококачественными и полноценными продуктами, повышение его образовательного уровня в вопросах здорового образа жизни и питания является важной задачей социальной политики государства. Реализация приоритетов национальных проектов в области АПК, образования и медицины предусматривает разработку технологий качественно новых безопасных пищевых продуктов питания общего и специального назначения. Это особенно актуально в связи с вступлением нашей страны в ВТО и интеграцией с ЕЭС.

Основной тенденцией развития молочной промышленности в настоящее время является расширение ассортимента молочных продуктов, обладающих высокой пищевой и биологической ценностью, профилактическими свойствами, удовлетворяющими запросам различных групп населения. Известно, что технологии некоторых молочных продуктов неизбежно связаны с получением молочной сыворотки, переработка которой является важным вопросом. Различные аспекты концепции безотходной технологии молочной промышленности развивались научными школами ведущих отечественных ученых (Липатов Н. Н., Крашенинин П. Ф., Коваленко М. С., Храмцов А. Г, Остроумов Л. А., Харитонов В. Д, Свирцценко Ю. Я., Мешочников В. В., Нестеренко П Г., Евдокимов И. А., Жидков В. Е, Шапыгина А. М., Тихомирова Н. А., ХамагаеваИ. С., Кравченко Э. Ф. и др.).

Одним из направлений использования молочной сыворотки является производство напитков. Особый интерес представляет исследование процесса производства освежающих напитков на основе традиционных кисломолочных напитков (айрана, кефира и др.) с использованием минеральных вод и пребиотика лактулозы. В связи с этим создание нового поколения промышленных технологий освежающих напитков на основе композиций кисломолочного напитка, минеральной воды, молочной сыворотки и лактулозы имеет научно-практический интерес и актуальное значение.

Целью диссертационной работы является исследование влияния молочной сыворотки, минеральной воды и лактулозы на развитие микрофлоры айрана и разработка промышленной технологии, рецептур освежающих напитков, об-

ладающих пробиотическими свойствами и профилактическим действием в отношении желудочно-кишечных заболеваний.

Рабочая гипотеза основана на предположении о возможности создания V освежающих сывороточных напитков, диетической направленности, обогащенных минеральной водой и лактулозой, содержащих в своем составе жизнеспособные пробиотические клетки молочнокислых бактерий, адаптированных к многотоннажному производству.

Для достижения поставленной цели сформулированы задачи исследований:

- исследовать характер развития микрофлоры айрана в сыворотке и минеральной воде;

- изучить влияние лактулозы на развитие молочнокислого процесса в айране;

- определить качественные показатели сырья для освежающих напитков;

- установить оптимальные технологические параметры производства новых видов напитков на основе айрана, сыворотки и минеральной воды с добавлением пребиотика лактулозы;

- изучить влияние режима пастеризации на сохранность микрофлоры сырьевых компонентов и освежающих напитков;

- определить стабилизационную систему консистенции напитков;

- разработать альтернативные варианты промышленных технологий освежающих напитков; изучить состав, физико-химические, реологические, микробиологические и органолептические показатели освежающих напитков; подобрать упаковку и изучить режимы хранения напитков; адаптировать технологию к современной системе управления качеством ХАССП;

- оформить и утвердить техническую документацию на напитки; подготовить предложения по аппаратурному оформлению процесса; провести апробацию технологии продуктов в промышленных условиях;

- провести технико-экономическую, экологическую и социальную оценку разработанной технологии.

Научная новизна заключается в научной обоснованности целесообразности и эффективности использования в качестве компонентов освежающих на-

питков: кисломолочного напитка айран, минеральной воды, молочной сыворотки и пребиотика лактулозы; установлении влияния дозы минеральной воды, молочной сыворотки и пребиотика лактулозы на развитие микрофлоры айрана; составлении математических моделей, учитывающих влияние различных компонентов, позволяющих определить состав новых освежающих напитков на основе айрана, молочной сыворотки и минеральной воды с добавлением пребиотика лактулозы, с оптимальными органолептическими характеристиками; определении стабилизационной системы консистенции напитков; установлении аминокислотного состава, энергетической и биологической ценности полученных напитков; изучении физико-химических, микробиологических, реологических, ор-ганолептических характеристик освежающих напитков и установлении срока хранения.

Практическая значимость работы. В результате выполнения работы разработаны рецептуры и технологическая схема производства освежающих напитков, которые включены в комплект технической документации на напитки из молочной сыворотки (ТУ 9224-059-07532800-2006). Разработанная технология адаптирована к современной системе управления качеством ХАССП. Технология напитков из молочной сыворотки апробирована на молочном заводе ОАО «Вита» (г. Железноводск Ставропольского края).

Апробация работы. Результаты работы обсуждались на IV Международной научно-практической конференции «Пища. Экология. Качество» (Кемерово, 2004 г.), Международном научно-практическом семинаре «Алгоритмы повышения конкурентоспособности молочных продуктов - союз науки и практики» (Минск, 2005 г.), Международном научно-практическом семинаре «Современные направления переработки сыворотки» (Ставрополь, 2006 г.).

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 16 работ.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, аналитического обзора, экспериментальной и технологической части, выводов, списка литературы и приложений. Основное содержание работы изложено на 134 стра-

ницах, включая 28 таблиц и 24 рисунка. Список литературы содержит 132 наименования.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность, определена научная новизна и практическая значимость работы, сформулирована ее цель и задачи.

В первой главе рассмотрены с точки зрения функционального питания: кисломолочный напиток айран и молочная сыворотка как объекты исследований для освежающих напитков; лактулоза и ее использование в молочных продуктах в качестве бифидогенного фактора; минеральная вода как профилактическое средство при лечении желудочно-кишечных заболеваний. На основании проведенного анализа дано обоснование выбранного направления работы, сформулированы рабочая гипотеза и задачи исследований.

Во второй главе рассмотрены организация и методы исследований.

Работа выполнена в лабораториях СевКавГТУ и ФГУП НИИКИМ. Схема проведения исследований приведена на рис. 1. В качестве объектов исследований были использованы образцы айрана с различной кислотностью, вязкостью и другими свойствами. Объектами исследования являлись также подсырная сыворотка, творожная сыворотка, освежающие напитки, полученные в результате смешивания кисломолочных напитков (айран, «Биобактон») с молочной сывороткой, минеральной водой и лактулозой в различных соотношениях.

Методы исследований. При выполнении экспериментальной части работы использованы стандартные и общепринятые физико-химические, микробиологические, биохимические и реологические методы исследований, методы математического планирования. Математическая обработка результатов экспериментов проводилась на персональном компьютере с использованием пакет прикладных программ «Fisher», «Statistica 5.5», «Corel Graphics 11 Professional» и «MathCad Professional». Повторность экспериментов трех-, пятикратная.

Рисунок 1 - Схема проведения исследований

В третьей главе изучены процессы развития микрофлоры айрана в кисломолочном напитке с молочной сывороткой, минеральной водой и лактулозой.

Количественный и качественный состав макро- и микроэлементов в среде может быть важным фактором, регулирующим интенсивность и направленность развития микробиологических и биохимических процессов при выработке мо-V лочных продуктов. Поэтому в представленном разделе изучалось влияние минеральной воды на развитие микрофлоры айрана. С этой целью проведены эксперименты, в которых определяли в качестве биохимических показателей кислотообразующую способность исследуемых микроорганизмов, активную кислотность среды и количество жизнеспособных клеток в 1 см3.

Исследовано влияние содержания минеральной воды на развитие микрофлоры айрана. По данным, приведенным в табл. 1, следует, что максимального количества микроорганизмов достигнуто через 10 ч культивирования в опытных образцах с 5 % минеральной воды. В варианте опыта с добавлением 10 % минеральной воды наблюдалось снижение количества жизнеспособных клеток.

Таблица 1 - Развитие микрофлоры айрана при добавлении минеральной воды

Содержание минеральной воды в напитке, % Логарифм количества жизнеспособных клеток микрофлоры айрана при его культивировании, ч

0 2 4 6 8 10

0 5,3 5,8 6,7 7,3 7,5 7,5

1 5,3 5,6 6,2 7,0 7,3 7,5

5 5,3 5,7 6,4 7,2 7,4 7,6

10 5,3 5,6 6,1 6,7 7,1 7,3

Для анализа зависимости развития микрофлоры айрана от содержания минеральной воды была проведена аппроксимация зависимости, которая описывается приведенными уравнениями (рис. 2). Из рисунка следует, что при увеличении концентрации минеральной воды накопление микроорганизмов растет и достигает максимального значения при 5 % содержании минеральной воды, а дальнейшее увеличение концентрации до 10 % ведет к снижению количества микроорганизмов.

8 7.6 7 в,Б в 6,6 6

6°/. y = -¿,012x' +■ О.ЗбЭЭх + Е,188Э._ I • 1% мин. воды [ [ | ■ 6% мин. воды

% у m -0,0 229х" + О .^7 I ж 10% МИН. ВОДЫ ___' j » контроль

!---1% мин. воды | -6% мин. воды

--10% мин. воды ! -контроль

у - -O.OoWx2 + 0,31 74х + Б,1814

D%V = -0,с|обх2 + 0,2¿34x + 6,2С 1 Ï

4 е

Время, ч

Рисунок 2 - Развитие микрофлоры айрана при добавлении минеральной воды

Изучено изменение физико-химических показателей айрана при добавлении минеральной воды «Нарзан». Изменение кислотообразующей способности айрана при добавлении минеральной воды представлено в табл. 2. Таблица 2 — Изменение кислотообразующей способности айрана при добавлении минеральной воды

Содержание минеральной воды в напитке, % Титруемая кислотность айрана, °Т, при культивировании его микрофлоры, ч

0 2 4 6 8 10

0 20 32 48 80 98 108

5 20 29 45 73 92 105

10 20 24 42 65 83 93

Из данных табл. 2 следует, что увеличение дозы внесенной минеральной воды в айран способствовало снижению титруемой кислотности. Так, через 10 ч. культивирования титруемая кислотность в контроле была 108 °Т, а в образцах с 5 % и 10 % минеральной воды титруемая кислотность составляла 105 °Т и 93 °Т соответственно. Изменение активной кислотности айрана при добавлении минеральной воды представлено в табл. 3, из которой видно, что снижение значений активной кислотности происходило интенсивнее в контроле, чем в опытных образцах. Через 10 ч в контроле Д рН составило 2,05, а в образцах с 5 и 10 % минеральной воды снижение значений активной кислотности составило 1,94 и 1,83 соответственно.

Таблица 3 — Изменение рН айрана при добавлении минеральной воды

Содержание минеральной воды в напитке, % Активная кислотность айрана, при культивировании его микрофло ) ры, ч

0 2 4 6 8 10

0 6,25 6,1 5,5 4,8 4,45 4,2

5 6,34 6,28 5,7 5,1 4,68 4,4

10 6,5 6,4 5,82 5,25 4,8 4,67

Анализ биохимических показателей свидетельствует о положительном влиянии минеральной воды в количестве 5 % на развитие микрофлоры в айране. Учитывая тот факт, что минеральная вода в массовых концентрациях 10 % ингибирует рост микрофлоры в айране, следует использовать ее в качестве минерального компонента в составе кисломолочного напитка в концентрациях (5± 2) %.

Аналогичные исследования были проведены с использованием пробиотической культуры Lactobacilli acidophilus в кисломолочном напитке «Биобактон». Полученные результаты подтверждают тенденции изменения количества микрофлоры и кислотности продуктов с минеральной водой, выявленные в айране. Оптимальной дозой внесения минеральной воды является (5± 2) %.

Исследовано влияние молочной сыворотки на развитие микрофлоры в кисломолочном напитке. С этой целью было определено количество ацидофильной палочки в питьевом напитке «Биобактон» при добавлении 50 и 65 % творожной сыворотки и ее развитие в течении 10 ч культивирования (табл. 4).

Таблица 4 - Развитие ацидофильной палочки в питьевом напитке «Биобактон»

Содержание творожной сыворотки в напитке, % Логарифм количества ацидофильной палочки при ее культивировании, ч

0 2 4 6 8 10

0 5,7 5,8 6,25 6,75 7,2 7,45

50 5,7 6 6,5 7 7,48 7,67

65 5,7 6,15 6,74 7,28 7,7 7,8

Из таблицы следует, что количество микрофлоры максимально при содержании творожной сыворотки 65 %. Проведя аппроксимацию, получили графическую зависимость количества ацидофильной палочки от дозы, вносимой творожной сыворотки (рис. 3). По рис. 3 следует, что более высокий выход жизнеспособных клеток данной культуры после 10 ч культивирования отмечен в вариантах опыта с 65 % молочной сыворотки.

Прололжителькость культивирования, ч

Рисунок 3 - Развитие ацидофильных бактерий в питьевом напитке «Биобактон» Исследовано развитие ацидофильной палочки в питьевом напитке «Биобактон» с добавлением творожной сыворотки по изменению физико-химических показателей. В качестве контроля использовали изменение титруемой и активной кислотности. Прирост титруемой кислотности за весь период культивирования в контрольном опыте был минимальным и составил 70 °Т, а в вариантах опыта с содержанием сыворотки 20, 35, 50, 65 % он составил 105, 110, 125, 130 °Т соответственно (табл. 5). Внесение в кисломолочный напиток творожной сыворотки, обладающей низкой буферностью, снижает его буферные свойства, вследствие чего значение активной кислотности в образцах с творожной сывороткой снижается больше, чем в контрольном варианте опыта (табл. 6).

Таблица 5 - Изменение титруемой кислотности при развитии ацидофильной палочки в питьевом напитке «Биобактон» с творожной сывороткой_

Содержание творожной сыворотки в напитке, % Титруемая кислотность, °Т, при культивировании, ч

0 2 4 6 8 10

0 23 30 49 67 86 93

20' 29 35 53 73 91 134

35 30 39 57 79 99 140

50 32 42 62 84 106 157

65 35 45 68 91 117 165

Таблица 6 — Изменение активной кислотности питьевого напитка «Био-

бактон» с творожной сыво эоткой

Содержание творожной сыворотки в напитке, % Активная кислотность, °Т, при культивировании, ч

0 2 4 6 8

0 6,90 6,23 5,50 4,83 4,72

20 6,83 6,02 5,25 4,62 4,64

35 6,68 5,80 5,12 4,52 4,35

50 6,59 5,68 4,80 4,44 4,24

65 6,50 5,60 4,72 4,31 4,03

Аналогичные результаты положительного влияния на развитие микрофлоры получены при исследовании айрана с добавлением творожной сыворотки.

Исследование влияния лактулозы на развитие микрофлоры в напитке Сбраживание лактозы молока-основной энергетический процесс, связанный с размножением молочнокислых бактерий. Поэтому существует тесная корреляция между динамикой размножения и кислотонакопления у микроорганизмов. В ходе исследований определяли кислотообразующую способность молочнокислых бактерий (табл. 7) и изменение активной кислотности айрана при добавлении лактулозы (табл. 8). Из данных таблиц следует, что добавление лактулозы ведет к увеличению титруемой кислотности и снижение величины рН в опытных образцах быстрее, чем в контроле.

Таблица 7 — Изменение титруемой кислотности айрана при добавлении лак-

Содержание лактулозы в напитке, % Титруемая кислотность айрана, °Т, при сквашивании, ч

0 2 4 6 8 10

0 21 29 36 67 86 95

1 24 30 44 76 100 112

Таблица 8 - Изменение активной кислотности айрана при добавлении лактулозы

Содержание лактулозы в напитке, % Активная кислотность айрана при сквашивании, ч

0 2 4 6 8 10

0 6,5 6 5,6 5,2 4,83 4,7

1 6,3 5,9 5,42 5 4,75 4,5

На основании результатов исследований в данном разделе сделан вывод о целесообразности включения в состав напитка в качестве бифидогеннош фактора лактулозы в физиологической дозе 1 %.

В четвертой главе проведена оптимизация технологических параметров производства освежающих напитков.

Определение компонентного состава. С учетом результатов проведенных экспериментов было рассмотрено апияние межфакторного взаимодействия компонентов на органолепгические показатели и процесс синерезиса напитка «Айран» с минеральной водой. Для этого был спланирован и проведен трехфакторный эксперимент.

В качестве главных, варьируемых параметров были выбраны: Х| - содержание айрана в напитке: 30 - 50 %; Х2 - содержание молочной сыворотки в напитке: 41 - 65 %; Х3 - содержание минеральной воды в напитке: 2 - 9 %. Выходные параметры: У) - органолептическая оценка; У2 - синерезис в напитке.

Были исследованы напитки с добавлением подсырной и творожной сыворотки. На основании математической обработки экспериментальных данных получены уравнения регрессии, которые адекватно описывают процесс в напитках с подсырной сывороткой (уравнения (1), (2)) и творожной сывороткой (уравнения (3), (4)) в зависимости от рассматриваемых факторов при фиксированном содержании айрана в напитке - 40 % .

- органолептическая оценка:

г,(х,у)= -3,74+0,2824Х+0,35У- 0,0036Х2-0,07У2+0,013ХУ; (1)

- синерезис в напитке:

г2(х, у)=75,7-1,945Х-1,81 У-Ю,02Х2+0,11 У2+0,01ХУ, (2)

гас, X -содержание минеральной воды, %; У—содержание подсырной сыворотки, %;

- органолептическая оценка:

г,(х, у)=-4,04+0,2936Х+0,36У- 0,0037Х2-0,0715У240,013ХУ; (3)

- синерезис в напитке:

г,(х, у)=75,3-1.804Х-1,01 У+0,018Х2+0,065У2+0,008ХУ, (4)

где X - содержание минеральной воды, %; У—содержание творожной сыворотки, %. По полученным уравнениям построены поверхности отклика, которые представлены на рисунках 4, 5, 6, 7. Анализируя поверхности отклика для органолеп-тических показателей и синерезиса в напитке, установлены оптимальные параметры компонентного состава напитка: содержание айрана — 40 %, содержание минеральной воды - 7 %, молочной сыворотки - 53%.

Баллы

СПС, %

СМВ, %

СМВ, %

I,—*.....АЛЛЬ..

СПС, %

Рисунок 4 — Поверхности отклика органолептических показателей напитка и изолнии их сечений влияния содержания минеральной воды (X) и подсырной сыворотки (У) при фиксированном содержании айрана - 40%: СПС — содержание подсырной сыворотки, %; СМВ — содержание минеральной воды, %; баллы - органолептическая оценка напитка

Рисунок 5 - Поверхности отклика синерезиса в напитке и изолинии их сечений влияния содержания минеральной воды (X) и подсырной сыворотки (У) при фиксированном содержании айрана - 40 %:

СПС - содержание подсырной сыворотки, %; СМВ - содержание минеральной воды, % ; С - синерезис в напитке, %

Рисунок 6 — Поверхности отклика органолептических показателей напитка и изолонии их сечений влияния содержания минеральной воды (X) и творожной сыворотки (У) при фиксированном содержании айрана - 40 %: СТС — содержание творожной сыворотки, %; СМВ - содержание минеральной воды, %; баллы- органолептическая оценка напитка

СМВ, %

Рисунок 7 - Поверхности отклика синерезиса в напитке и изолинии их сечений влияния содержания минеральной воды (X) и творожной сыворотки (Y) при фиксированном содержании айрана - 40 %:

СТС - содержание творожной сыворотки, %; СМВ - содержание минеральной зоды, %; С - синерезис в напитке, %

Исследование влияния режима пастеризации на сохранность микрофлоры сырьевых компонентов и готового напитка

После изучения характеристик сырья с исследованием его устойчивости к

режиму пастеризации (85±2) "С, оптимальным для производства напитков, признан айран с кислотностью 100-130 °Т. Результаты микробиологических исследований приведены в таблице 9.

Таблица 9 - Микробиологические показатели компонентов и готового напитка

Наиу снование образцов Микробиологические показатель!"! Г-им1 ЕГКП, см3

КМАФАМ КММ дрожжи плесени

Айран 4,25* !05 2,5« 10' 5,1x10' НС ВЫЯВ 0,01

Айран пастеризованный не аынн ед.клет. не выяв. не выла НС выяв.

Сыворотка подсырная 5,17*10' - 10 10 0,1

Вода минеральная не выя и не выив не выя в. НС выяв 1,0

Напиток из непастеризованного айрана 3,99" 10* 2,1x10" НС выяв 0,01

Напиток из пастеризованного айрана НС ВЫЯВ. не выяв. не выяв. 0,1

КММ - количество молочнокислых микроорганизмов.

Изучение хранимоспособности продукта Диаграммы изменения физико-химических показателей и количества микрофлоры продукта в процессе хранения представлены на рисунках 8 и 9.

0 5 10 15 20 25 30 35

П рмоля*п*льноС1ь хражния.гуг Ят*«п»р»тура хранения 20 *С ■температура хранения ■ *С

140

120

£ 100

° 50

о

с 60

*

г 40

г

20

|

0

0 5 10 15 20 25 30 35 Продолжительность хранении, сут. □ температура хранения 20 "С ■ температура хранения 6 *С

Рисунок 8 - Изменение актив! юй и титруемой кислотности напитка в прсп^ессе хранения

0

1

О С,

0 X

X

1

0

а

5

с

г *

1

и" 2 о о s а

£ Ш

£8

0

1

к х S

2,5

1,3

0,5

5 10 15 20 25 30 Продолжительность хранения, сут.

□ температура хранения 6 "С ■ температура хранения 20 *С '

Рисунок 9 - Изменение количества микрофлоры в напитке при хранении

Анализ рисунков 8 и 9 позволяет сделать вывод: при 6 °С срок хранения, при котором продукт сохраняет показатели, составляет 20 суток.

Исследования реологических свойств кисломолочного напитка на ротационном вискозиметре «Реотест-2» показали, что рекомендуемые скорости механического воздействия на напиток не должны превышать скорость деформации 10 с"1 при температуре (4 ± 2) °С.

В следующей серии исследований изучена стойкость напитков при хранении. В связи с тем, что разработанный напиток подвержен расслоению фаз с отделением сыворотки, была поставлена задача определить оптимальную стабилизационную систему для устранения данного порока. Результаты эксперимента представлены на рис. 10. Лучше других стабилизировала белки и увеличивала вязкость продукта, связывая свободную влагу и предотвращая отделение сыворотки, стабилизационная система GRINDSTED pectin AMD 780. При ее использовании синереэис наблюдался в количестве 1 % к 5-суточному возрасту.

5 10 20 25

Продолжительность хранения, сут.

В напиток с подсырной сывороткой

■ напиток с творожной сывороткой □ напиток с яблочным пектином

■ напиток с цитрусовым пектином

■ напиток со стабилизационной системой GRINDSTED SB

■ напиток со стабилизационной системой GRINDSTED pektin AMD 780

Рисунок 10- Синерезис в напитке «Айран» с молочной сывороткой при хранении Сез использования стабилизаторов и с использованием различньк стабилизационных систем

Определение оптимальных пара.нетров производства напитков. Были установлены оптимальные значения физико-химических показателей для сырьевых компонентов и освежающих напитков (табл.10).

Таблица 10 - Оптимальные значения физико-химических показателей сырья и напитков

Сырье и напитки Титруемая кислотность, °Т РН

Айран 124±5 3,73±0,02

Подсырная сыворотка 15±2 5,9±0,01

Творожная сыворотка 60±5 4,48±0,02

Минеральная вода - 8,4±0,01

Напиток пастеризованный 78±3 4,02±0,02

Напиток непастеризованный 80±5 4,0±0,02

В пятой главе составлены рецептуры освежающих напитков (табл. П), изучен их состав, свойства, энергетическая (табл.12) и биологическая ценность, разработана промышленная технология.

Таблица 11 - Рецешуры на освежающие напитки (кг на 1 ООО кг продукта, без учета потерь)

Наименование сырья Вид напитка

«Айран» с минеральной водой «Сусаб» с минеральной водой, соленый «Физ» газированный «Биобак- тон» питьевой Аперитив «Биобактон соленый»

Сыворотка творожная - 527 519 - 297 497 - 593 -

Сыворотка под-сырная 527 - - 519 - - 657 - 593

Кисломолочный напиток «Айран» 400 400 400 400 400 - - - -

Кисломолочный напиток «Биобак-тон» 3,2% жира - - - - - 500 340 400 400

Минеральная вода 70 70 70 70 300 - - - -

Сироп лактулозы 3 3 3 3 3 3 3 3 3

Соль поваренная - - 8 8 - - - 4 4

Итого 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000

Таблица 12—Показатели химического состава и энергетической ценности ЮОгнапипсов

Наименование напитка Химический состав, г Энергетическая ценность, Ккал/100 г

белок жир углеводы

«Айран» с минеральной водой 1,7 1,0 4,2 32

«Сусаб» с минеральной водой соленый 1,7 1,0 4,2 32

«Физ» газированнь1Й 1,5 1,0 3,4 28

«Бибактон» питьевой 1,4 1,6 4,5 37

Аперитив «Биобактон соленый» 1,7 0,8 4,5 31

Качественная сторона пищевой ценности продуктов питания тесно связана с полноценностью и сбалансированностью аминокислотного состава белков. В табл. 13 представлен аминокислотный скор, рассчитанный для напитка «Айран» с минеральной водой и ближайшего аналога напитка «Тан-Айран». Содержание в продукте большинства незаменимых аминокислот близко к стандартным значениям их содержания в «идеальном белке». Белки разработанного освежающего напитка хорошо сбалансированы по всем незаменимым аминокислотам. Лимитированной аминокислотой дня напитка «Тан-Айран» является треонин, скор которого равен -98 %.

Таблица 13 - Аминокислотный скор напитков

Аминокислоты Аминокислотный скор, %

Идеальный белок Напиток «Айран» с минеральной водой «Тан-Айран»

Валин 100 104 100

Изолейцин 100 146 143

Лейцин 100 137 141

Лизин 100 150 149

Метионин +ЦИСТИН 100 123 114

Треонин 100 102 98

Фенилаланин + тирозин 100 121 116

На освежающие напитки была разработана и утверждена техническая документация: ТУ 9224-059-07532800-2006. Напитки из молочной сыворотки. Принципиальная схема производства напитков приведена на рис. 11.

Технологический процесс Параметры и показатели

Приемка

Сыворотка молочная

Напиток кисломолочный «Айран»

Минеральная вода «Нарзан»

Лактулоза пищевая

—► Нагревание ti = (70 ±2) "С , т =20 с; tz=(85±2) °С, т =10 с

Охлаждение t = (4±2) °С

Внесение компонентов

4

Перемешивание

I

Упаковка и маркировка

I

Хранение 1=(4±2')0С, 20 еут.

Рисунок 11 — Принципиальная схема производства напитков

Проведенная выработка кисломолочных напитков на основе молочной сыворотки в условиях ОАО «Вита» (г. Железноводск) подтвердила правильность выбранных технологических параметров. По физико-химическим и органолегстическим показателям напитки полностью соответствовали требованиям технических условий. По микробиологическим показателям напитки соответствовали требованиям СанПиН 2 3.2 1078 (индекс 1.2.1.7.1.2.1.2.).

Изучение антагонистической активности напитков. Установлено, что новые виды освежающих напитков на основе сыворотки обладают ярко выраженной антагонистической активностью по отношению к условно-патогенным штаммам Е. coli.

В шестой главе проведены маркетинговые исследования, изучены тенденции развития и сделан анализ ситуации на рынке сывороточных напитков. Разработанная технология адаптирована к современной системе управления качеством ХАССП. Дана экологическая, технико-экономическая и социальная оценка разработанной технологии освежающих напитков. Оценивая экологич-ность представленной технологии, следует отметить ее безопасность для человека и окружающей среды. Предлагаемая технология может быть реализована на технологической линии производства кисломолочных продуктов без установки дополнительного оборудования.

Основная статья расходов себестоимости разработанного напитка - сырье и материалы, где наибольшую цену имеет лактулоза. Однако, введение ее в количестве 1% незначительно повышает себестоимость продуета. По расчетам, себестоимость 1 т освежающего напитка из молочной сыворотки составляет 8856 рублей; оптовая цена—около 15200 рублей; прибыль от реализации 1 т продукции - 3770 рублей (на 01.12.2006).

Разработанные освежающие напитки обладают повышенной биологической ценностью и хорошими органолептическими свойствами. Для успешного продвижения их на рынке необходимо уделить внимание внешнему виду и упаковке продукта. В зависимости от назначения напитки могут фасоваться в полимерную тару по 0,5 и 1,0 л, в бутылки по 0,25; 0,5 и 1,0 л, пакеты типа «Тетра-Пак» по 0,2; 0,5; 1,0 л.

Предлагаемые освежающие напитки позволяют дополнить рацион питания ценными сывороточными белками. Важным аспектом социальной значимости разработанной технологии является доступность новых продуктов питания различным слоям населения. Применение данной технологии позволяет созда-

вать новые продукты диетической и профилактической направленности, дополнительно решая проблему использования молочной сыворотки.

Выводы

1. Теоретически обоснована и экспериментально подтверждена рабочая гипотеза о возможности создания освежающих сывороточных напитков диетической направленности, обогащенных минеральной водой и лактулозой, содержащих в своем составе жизнеспособные пробиотические клетки молочнокислых бактерий.

2. Исследовано влияние минеральной воды, молочной сыворотки и лаюулозы на микрофлору айрана в освежающих напитках. Установлено, что минеральная вода может использоваться в качестве минерального компонента в составе освежающих напитков в концентрации (5± 2) %. Дальнейшее увеличение ее концентрации до 10 %, ингибирует рост микрофлоры в айране. Повышение дозы сыворотки в напитках до 50 % стимулирует рост бактерий и способствует интенсификации молочнокислого процесса в продукте. Целесообразно использование лаюулозы в составе освежающих напитков в качестве бифидогенного фактора в физиологической дозе 1 %.

3. Изучено влияние многофакторной системы компонентов на органолептиче-ские показатели и синерезис в напитках. Установлен оптимальный состав освежающих напитков из молочной сыворотки: содержание айрана - 40 %, минеральной воды - 7 %, сыворотки - 50 % и лактулозы - 1 %. При этом соотношении компонентов продукт обладает наилучшими органолептическими и физико-химическими показателями. Установлен оптимальный режим пастеризации компонентов (подсырной и творожной сыворотки) напитков (85 ± 2) °С с выдержкой 10 с.

4. Исследована хранимоспособность освежающих напитков. Установлены оптимальные режимы и сроки годности напитков в течение 20 суток при температуре (4 ± 2) °С. С целью улучшения стойкости напитков применена стабили-. зационная система GRINDSTED pectin AMD 780, которая связывает свободную влагу, предотвращая отделение сыворотки.

5. Установлены оптимальные технологические параметры производства. Определены физико-химические, реологические, микробиологические и органо-лептические показатели освежающих напитков. Изучен их состав, пищевая и

биологическая ценность. Белок напитков хорошо сбалансирован по всем незаменимым аминокислотам. Установлено, что новые виды освежающих сыворо-точно-кисломолочных напитков обладают ярко выраженной антагонистической активностью по отношению к условно-патогенным штаммам Е. coli.

6. Разработана промышленная технология освежающих напитков на основе айрана, минеральной воды и молочной сыворотки с применением в качестве бифидогенного фактора лактулозы.

7. По результатам исследований и производственной проверки разработаны рецептуры и технологическая схема производства освежающих напитков. Разработана и утверждена техническая документация на пять видов напитков, которые включены в комплект технической документации на напитки из молочной сыворотки (ТУ 9224-059-07532800-2006). Технология апробирована на молочном заводе ОАО «Вита» (г. Железноводск Ставропольского края).

8. Проведена экологическая и технико-экономическая оценка технологии освежающих напитков из молочной сыворотки. Разработанная технология адаптирована к современной системе управления качеством ХАССП. Прирост прибыли от производства 1 т данных напитков составляет 1,1 тыс. руб. Проведены маркетинговые исследования и дана социальная оценка производства разработанных напитков.

Автор выражает глубокую благодарность академику Россельхозакадемии, Заслуженному деятелю науки РФ, лауреату премии Правительства РФ, доктору технических наук, профессору, профессору-консультанту СевКавГТУ Храмцову Андрею Георгиевичу за поддержку постановки проблемы и научные консультации при выполнении работы; кандидату технических наук, доценту СевКавГТУ Суюнчеву Олегу Азаматовичу за практическую и консультативную помощь при проведении исследований и разработке технической документации.

По материалам диссертации опубликованы следующие работы:

1. Батдыев, Ч. М Из истории домашнего айрана /4M Батдыев, С Е. Виноградская // Вестник СевКавГТУ Серия «Продовольствие» - Ставрополь • СевКавГТУ, 2003. С. 48

2. Использование депротеинизированной подсырной сыворотки для производства напитков / А. Г. Храмцов, О. А Суюнчев, А. С. Рудаков, М. А. Жилина, Ч. М. Батдыев // Вестник СевКавГТУ Серия «Продовольствие». - Ставрополь : СевКавГТУ, 2004. С 45-48

3 Суюнчев, О А Разработка технологии освежающего напитка на основе вторичного молочного сырья и минеральной воды / О А Суюнчев, Ч. М Батдыев // Вестник СевКавГТУ Серия «Продовольствие» - Ставрополь : СевКавГТУ, 2004. С 88-91

4 Суюнчев, О А Разработка биотехнологии освежающего напитка на основе айрана, минеральной воды и молочной сыворотки / О А СуюнчеЬ, Ч М Батдыев // Пробиотики, пребиотики, синбиотики и функциональные продукты питания Современное состояние и перспективы / Сборник материалов международной конференции. - Москва, 2004. С. 122.

5 Суюнчев, О. А. Экологически безопасная технология напитка на основе минеральной воды и молочной сыворотки / О. А. Суюнчев, Ч. М Батдыев // Материалы экологического форума -Ставрополь,2004 С. 121-123.

6 Суюнчев, О А Биотехнология пробиотического освежающего напитка на основе молочной сыворотки и минеральной воды / О. А Суюнчев, Ч. М. Батдыев // Материалы Международной научно-технической конференции посвященной 100-летию В.И. Попова. - Воронеж, 2004 С. 39-42.

7 Суюнчев, О. А. Экологичная технология пробиотического напитка на основе минеральной воды и молочной сыворотки / О А. Суюнчев, Ч М Батдыев // Пища Экология Качество / Материалы IV Международной научно-практической конференции - Кемерово, 2004. С 132.

8 Суюнчев, О. А. Особенности технологии освежающего напитка на основе сыворотки и минеральной воды / О. А. Суюнчев, Ч. М. Батдыев // Сборник научых трудов СевКавГТУ. Серия «Продовольствие». - Ставрополь. СевКавГТУ, 2005. С. 58-59.

9. Суюнчев, О. А. Биотехнология пробиотического освежающего напитка на основе молочной сыворотки и минеральной воды / О. А. Суюнчев, Ч М Батдыев И Алгоритмы повышения конкурентоспособности молочных продуктов - союз науки и практики / Материалы международного научно-практического семинара. - Минск • УП «БелНИКТИММП» 2005 С. 54-56

10. Храмцов, А. Г. Технология освежающего напитка на основе айрана, молочной сыворотки и минеральной воды / А. Г. Храмцов, О. А Суюнчев, Ч. М Батдыев // Материалы XXXV научно-техн. конф. по результатам работы профессорско-преподавательского состава, аспирантов и студентов СевКавГТУ за 2005 год - Ставрополь, 2006 Т. 1. С 98

11 Батдыев, Ч М. Исследование реологических свойств освежающего напитка / Ч. М. Батдыев // Материалы XXXV научно-техн. конф по результатам работы профессорско-преподавательского состава, аспирантов и студентов СевКавГТУ за 2005 год - Ставрополь, 2006. Т. 1.С. 99.

12 Батдыев, Ч М Экономическая эффективность производства нового напитка / Ч. М Батдыев // Материалы XXXV научно-техн конф по результатам работы профессорско-преподавательского состава, аспирантов и студентов СевКавГТУ за 2005 год - Ставрополь, 2006. Т 1.С. 99

13 Современная технология питьевых освежающих напитков из молочной сыворотки / А Г Храмцов, М. А. Жилина, О. А Суюнчев, Ч. М. Батдыев, П. Г. Нестеренко, В. А. Самойлов // Современные направления переработки сыворотки / Сборник материалов международного научно-практического семинара - Ставрополь, 2006. С 90

14 Функциональные напитки из молочной сыворотки / А Г. Храмцов, И А. Евдокимов, О А Суюнчев, М. А Жилина, А. С. Рудаков, Ч М Батдыев // Молочная промышленность 2006. № 10. С. 38-39.

15 Функциональные напитки из молочной сыворотки / А Г Храмцов, И. А Евдохимов, О А Суюнчев, М. А. Жилина, А. С. Рудаков, Ч М, Батдыев // Переработка молока 2006. № 12 С 24-25.

16 Напитки нового поколения из молочной сыворотки / А. Г Храмцов, М А Жилина, П Г Нестеренко, В А. Самойлов, О. А Суюнчев, Ч. М Батдыев // Молочная промышленность 2006 №6 С 89

Подписано к печати 05 03 2007 Формат 60x84 1/16. Уел п л - 1 Уч-изд л -0,6 Бумага газетная Печать офсетная Заказ 874 Тираж 100 экз ГОУВПО «Северо-Кавказский государственный технический университет» _355029, г Ставрополь, пр. Кулакова, 2_

Издательство ГОУВПО «Северо-Кавказский государственный технический университет» Отпечатано в типографии ГОУВПО «СевКавГТУ»

Введение

Глава 1. Анализ состояния вопроса и задачи исследований

1.1 Характеристика кисломолочного напитка айран и молочной сыворотки, как объектов исследований для освежающих напитков

1.1.1 Характеристика айрана

1.1.2 Состав, свойства и пищевая ценность молочной сыворотки

1.1.3 Напитки на основе молочной сыворотки

1.2 Лактулоза и ее использование в молочных продуктах в качестве бифидо! енного фактора

1.3 Минеральная вода, как профилактическое средство при лечении желудочно-кишечных заболеваний

1.4 Обоснование выбранного направления работы и задачи исследований

Глава 2. Организация проведения экспериментов и методы исследований

2.1 Организация работы

2.2 Методы исследований

2.2.1 Методы физико-химических и микробиологических исследований

2.2.2 Математическое планирование и обработка результатов

Глава 3. Исследование процессов развития микрофлоры айрана в кисломолочном напитке с молочной сывороткой, минеральной водой и лактулозой

3.1 Влияние дозы минеральной воды на развитие микрофлоры айрана в кисломолочно-минерализованной системе

3.2 Влияние молочной сыворотки на динамику рос га и развитие микрофлоры в кисломолочном напитке

3.3 Влияние лактулозы на рост и развитие микрофлоры в напитке

Глава 4. Оптимизация технологических параметров производства освежающих напит ков

4.1 Определение компонентного состава

4.2 Исследование термостабилыюсти компонентов и готового продукта

4.3 Изучение хранимоспособности продукта

4.4 Определение оптимальных параметров производства

4.4.1 Исследование реологических свойств напитков

Глава 5. Разработка альтерна!ивных вариантов промышленных технологий освежающих напитков

5.1 Разработка технологической схемы

5.2 Рекомендации по аппаратурному оформлению процессов производства

5.3 Производственная проверка технологии

5.4 Изучение химическою состава, пищевой и биологической ценности

5.4.1 Изучение антагонистической активности напитков

Глава 6. Технико-экономическая, экологическая и социальная оценка разработанных технологий

6.1 Маркетинтвые исследования напитков

6.1.1 Напиток в маркетинговом понимании

6.1.2 Тенденции развития рынка напитков

6.1.3 Анализ ситуации на рынке сывороточных напитков

6.2 Система управления качеством напитков

6.3 Оценка экономической эффективности

6.3.1 Экономическая эффективность производства нового напитка

6.3.2 Экономическая оценка природоохранных мер

6.4 Экологическая оценка разработанной технологии

6.5 Социальная значимость проекта производства напитков из сыворотки 117 Выводы 119 Литера гура 121 Приложения

Реализация приоритетных национальных проектов в области АПК, образования и медицины [50] предусматривает разработку технологий качественно новых безопасных пищевых продуктов общею и специального назначения [21,35,55,56,61,79, 83,89, 92, 101, 102].

Обеспечение населения страны высококачественными и полноценными продуктами, повышение его образовательного уровня в вопросах здоровою образа жизни и питания является важной задачей социальной политики государства [10, 75]. Значительное место среди продуктов диетического питания отводится кисломолочным продуктам, так как они обладают лечебными и диетическими свойствами. Ценность кисломолочных продуктов определяется не только химическим составом, но и наличием в них жизнеспособных клеток молочнокислых бактерий, часть которых способна приживаться в кишечнике и ингиби-ровать в нем развитие вредной микрофлоры. Однако, приживаемость в кишечнике молочнокислых бактерий невысокая, поэтому они составляют менее 1% от общего числа бактерий, представляющих нормальную микрофлору кишечника. [7]. Вопросы лечения различных нарушений функций пищеварения весьма актуальны. Это определяется значительным распространением кишечных заболеваний и трудностями лечения таких заболеваний обычными лекарственными препаратами. При длительном лечении антибиотиками, а так же при различных желудочно-кишечных заболеваниях, количество полезной микрофлоры резко снижается, что ведет к нарушению естественного биоценоза кишечника, обеспечивающею нормальную жизнедеятельность организма [52, 63, 72].

Одним из научных направлений создания диетических и лечебных молочных продуктов в мировой практике и в нашей стране, является обогащение их защитными факторами, в частности пробиотическими культурами и бифидо-генными веществами [7, 21, 35, 51, 62, 79, 93]. Имеются многочисленные сведения о благоприятном влиянии некоторых минеральных солей, входящих в состав минеральной воды природного происхождения, на рост молочнокислых микроорганизмов напитка с пробиотическими культурами [33, 32, 58].

В структуре мирового рынка молочных продуктов лишь молочные напитки демонстрируют устойчивый рост. Например, в 2005 году сегмент питьевых йогуртов, по данным [31], вырос на 10% .Большим спросом пользуются папитки гетероферментативного брожения типа айран, кумыс и др. Наряду с этим потенциалом роста кисломолочные напитки выделяю гея еще одним необычайным признаком: оборот растет быстрее, чем объем. Поэтому инновации в сегменте молочных напитков предоставляют не только перспективы роста, но и возможность получения высокой маржи [31].

Для расширения сегмента молочных напитков необходимо предложить что-то новое, некий «плюс», который ищет современный потребитель в зависимости от настроения, ситуации, повода и самочувствия. Спортсмен во время соревнований пьет не тот же напиток, который он пьет за завтраком. Нужный напиток в нужное время и в нужном месте - вот требование времени. В настоящее время завтрак в традиционном виде утрачивает свое значение, несмотря на то, что ему, как известно, принадлежит наиболее важная роль в системе ежедневного питания. Большое количество людей не завтракают вовсе или завтракают по пути на работу. Такое поведение открывав напиткам для завтрака на основе молока, сока и других компонентов хорошие рыночные возможности. Молочная составляющая позитивно воспринимается потребителем, а, следовательно, должна быть включена в рацион питания. Так, согласно результатам исследования, проведенного специалистами университета г. Киль (Германия), молоко и сок являются наиболее любимыми компонентами завтрака европейских детей и подростков [31]. Напиток для завтрака или обеда - это продукт питания для мобильною человека, максимально отвечающий его потребностям в отношении как этих двух компонентов, так и в отношении времени и способа потребления. Эту мысль можно и дальше развить и разнообразить: введение в рецептуру функциональных добавок (балластных веществ) - лишь один из примеров. В сумме же замена приема пищи напитком на основе молочных продуктов означает для покупателя улучшение качества его жизни. Удобство потребления сегодня не вступает в противоречие с наслаждением и пользой от продукта. В этом проявляется большой и часто недооцениваемый мотив современных потребителей.

Один из сильных потребительских стимулов выражается в слогане Refreshment и связывается с желанием освежиться. В этом сегменте, например, можно позиционировать очень успешные спортивные напигки - согласно прогнозу, их общее потребление в Европе в 2006 году составит 450 млн. литров [31]. Сешент Refreshment в настоящее время почти исключительно обслуживается индустрией напитков. И здесь молочная промышленность, производящая молочную сыворотку, снова обладает идеальным основным материалом, позволяющим соединить освежение с натуральностью и пользой для здоровья. Молочная сыворотка содержит много белков, минеральных веществ и витаминов и одновременно бедна жирами. К гому же молочная сыворотка популярна у потребителей: с 1992 года продажи продуктов в этой категории выросли в Германии примерно на 500% [31]. Молочная сыворотка в комбинации с про- и пре-биотическими компонентами позволяет получить продукты, которые освежают по-другому. Используя функциональные добавки - например, минеральные вещества или углекислый газ, можно еще больше расширить рынок сбыта. Здесь индустрии молочных напитков предоставляется сделать еще один шаг к завоеванию новых потребителей. Успех может базироваться и на переходе от производства полуфабрикатов к изготовлению «готовых к употреблению» продуктов. По прогнозам, к 2010 году продажи продуктов категории «Здоровье» в безалкогольной и молочной промышленности вырастут в несколько раз [31].

В настоящее время уже выяснены вопросы, которые больше других интересуют потребителя: балластные вещества, пребиотики, пробиотики, растительные и травяные экстракты, чаи и специфические комбинации витаминов и/или минеральных веществ. Отсюда вытекают возможности позиционирования иа-питков категории «Здоровье», пробуждающих наибольший интерес в кругах потребителей, а именно концентрация внимания, иммунная защита, жизненная энергия, успокоение, пищеварение и красота - хорошее самочувствие [31].

Выпуск освежающих напитков на основе кисломолочных пробиотиче-ских продуктов, нежирного молочного и водоминерального сырья открывает широкие возможности для создания продуктов, содержащих биологически активный комплекс молока и минеральные вещества минеральной воды, что расширит рынок сбыта нанитков. Данное направление работ является своевременным, актуальным и экономически выгодным.

Целью настоящей работы является исследование влияния молочной сыворотки, минеральной воды и лактулозы на развитие микрофлоры айрана и разработка промышленной технологии, рецептур освежающих напитков, обладающих пробиотическими свойствами и профилактическим действием в отношении желудочно-кишечных заболеваний.

На защиту выносятся следующие основные положения и результаты работы:

1. Теоретическое обоснование выбора направления исследований и целесообразности разработки технологии освежающего напитка на основе молочного и водоминерального сырья с про- и пребиотиками.

2. Результаты исследований процессов развития микрофлоры айрана в освежающем напитке с молочной сывороткой, минеральной водой и лактулозой.

3. Оптимизированные технологические параметры производства освежающих напитков.

4. Альтернативные варианты промышленных технологий освежающих напитков.

5. Рекомендации по аппаратурному оформлению процесса производства сывороточных напитков.

6. Физико-химические, микробиологические и маркетинговые исследования напитков.

7. Технико-экономическая, социальная и экологическая оценка технологии освежающих напитков.

Выводы

1. Теоретически обоснована и экспериментально подтверждена рабочая гипотеза о возможности создания освежающих сывороточных напитков диетической направленности, обогащенных минеральной водой и лактулозой, содержащих в своем составе жизнеспособные пробиотические клетки молочнокислых бактерий.

2. Исследовано влияние минеральной воды, молочной сыворотки и лактулозы на микрофлору айрана в освежающих напитках. Установлено, что минеральная вода может использоваться в качестве минерального компонента в составе освежающих напитков в концентрации (5± 2) %. Дальнейшее увеличение ее концентрации до 10 %, ингибирует рост микрофлоры в айране. Повышение дозы сыворотки в напитках до 50 % стимулирует рост бактерий и способствует интенсификации молочнокислого процесса в продукте. Целесообразно использование лактулозы в составе освежающих напитков в качестве бифидогенного фактора в физиологической дозе 1 %.

3. Изучено влияние многофакторной системы компонентов на органолептические показатели и синерезис в напитках. Установлен оптимальный состав освежающих напитков из молочной сыворотки: содержание айрана - 40 %, минеральной воды - 7 %, сыворотки - 50 % и лактулозы - 1 %. При этом соотношении компонентов продукт обладает наилучшими органолептическими и физико-химическими показателями. Установлен оптимальный режим пастеризации компонентов (подсырной и творожной сыворотки) напитков (85 ±2) °С с выдержкой Юс.

4. Исследована хранимоспособность освежающих напитков. Установлены оптимальные режимы и сроки годности напитков в течение 20 суток при температуре (4 ± 2) °С. С целью улучшения стойкости напитков применена стабилизационная система GRINDSTED pect in AMD 780, которая связывает свободную влагу, предотвращая отделение сыворотки.

5. Установлены оптимальные технологические параметры производства. Определены физико-химические, реологические, микробиологические и органолептические показатели освежающих напитков. Изучен их состав, пищевая и биологическая ценность. Белок напитков хорошо сбалансирован по всем незаменимым аминокислотам. Установлено, что новые виды освежающих сывороточно-кисломолочных напитков обладают ярко выраженной антагонистической активностью по отношению к условно-патогенным штаммам Е. coli.

6. Разработана промышленная технология освежающих напитков на основе айрана, минеральной воды и молочной сыворотки с применением в качестве бифидогенного фактора лактулозы.

7. По результатам исследований и производственной проверки разработаны рецептуры и технологическая схема производства освежающих напитков. Разработана и утверждена техническая документация на пять видов напитков, которые включены в комплект технической документации на напитки из молочной сыворотки (ТУ 9224-059-07532800-2006). Технология апробирована на молочном заводе ОАО «Вита» (г. Железноводск Ставропольского края).

8. Проведена экологическая и технико-экономическая оценка технологии освежающих напитков из молочной сыворотки. Разработанная технология адаптирована к современной системе управления качеством ХАССП. Прирост прибыли от производства 1 т данных напитков составляет 1,1 тыс. руб. Проведены маркетинговые исследования и дана социальная оценка производства разработанных напитков.

1. Абазалиев, А. Т. Курортные ресурсы Карачаево-Черкессии / А. Т. Аба-зал иев // Черкесск, 1973. С. 192.

2. Алиева, J1. Р. Разработка технологии напитков из молочной сыворотки с применением хитозана: дис. . канд. техн. наук / Алиева Людмила Руслановна Ставрополь, 2003. С. 168.

3. А.с. 1392104 СССР, МКИ4С 1ЗК 5/00. Способ получения сиропа лак-то-лактулозы / С. В. Василисин, Р. Ф. Храмцова, В. В. Рохмистров, С. А. Рябцева, Э. Ф. Кравченко, В. Я. Матвиевский. опубл. №16, 30.04.88.

4. А.с. 737462 СССР, МКИ2С 13К 5/00. Способ получения сиропа лакто-лактулозы / А. Г. Храмцов, Э. Ф. Кравченко, В. Я. Матвиевский. -Бюл. Открытия. Изобретения, №20, 30.05.80.

5. Атаманских, А. А. Карачаевский айран / А. А. Атаманских // Батал-пашинск, 1915. С. 3-10.

6. Бакулина, Н. А. Микробиология / Н. А. Бакулина, Е. Л. Краевая // -М.: Медицина. 1980. С. 396-402.

7. Белоусова, Н. Н. Новые исследования в производстве чистых культур молочнокислых бактерий / Н. Н. Белоусова // Обзорная информация. -М.: ЦНИИТЭИ мясомолпром. 1975. С. 54.

8. Бесленеев, А. Д. Очерки истории хозяйства и хозяйственного быта горцев Кубанской области / А. Д. Бесленеев, И. М. Шаманов // Черкесск, 1972. С. 57-63.

9. Большаков, О. В. Проблемам здорового питания государственный статус / О. В. Большаков // Молочная промышленность. 1998. №2. С. 4.

10. Бушманов, А.Ю. Клиническое изучение препарата «Биобактон» в комплексной терапии профессиональных заболеваний легких токсико-химической этиологии у работников особоопасных производств Минатома России / А. Ю. Бушманов . М.: 2004. С. 12.

11. Бузовкина, А. В. Напитки из молочной сыворотки и тара для их упаковки / А. В. Бузовкина, Л. В. Симакова // Молочная промышленность. 1987. №8. С. 42-44.

12. Валялкина, Е. М. Продукты на основе молочной сыворотки / Е. М. Ва-лялкина// Молочная промышленность. 2006. №6. С. 81-83.

13. Винтер, P. Microsoft Office для Windows 95 / Р. Винтер, II. Винтер // пер. с англ. СПб.: BHV Санкт-Петербург. 1996. С. 1056.

14. Волков, JI. И. Кефирные грибки Карачая / Л.И. Волков // «ЗСККГНИИ» 1,п, Ростов-на-Дону. 1929.

15. Воротникова, Т. С. Разработка технологии комбинированных напитков из молочной сыворотки: автореф. дис. . канд. техн. наук / Воротникова Татьяна Сергеевна-Москва, 1995. С. 18.

16. Все о молоке, сыре и мороженом. 2005, февраль. №2. С. 2-3. №5. С. 1.

17. Гаврилов, Г. Б. Технологии мембранных процессов переработки молочной сыворотки и создание продуктов с фунциональными свойствами / Г. Б. Гаврилов: Монография. М.: Издательство Россельхозака-демии, 2006. С. 134.

18. Гаврилова, Н. Б. Ферментированная молочная сыворотка / Н. Б. Гав-рилова // Молочная промышленность. 2006. №6. С. 30-32.

19. Ганина, В. И. Пробиотики. Назначение, свойства и основы биотехнологии / В. И. Ганина // М.: МГУПБ, 2001. С. 169.

20. Ганина, В. И. Десерты из молочной сыворотки для школьного питания/ В. И. Ганина, М. М. Сониева, А. Н. Бутяйкина // Молочная промышленность. 2006. № 6. С. 80.

21. Горбатова, К. К. Биохимия молока и молочных продуктов / К. К. Горбатова//-М.: Пищевая промышленность. 1984. С.344.

22. Городецкий, Б. М. Очерки по кубановедению / Б. М. Городецкий // Кубанская школа. 1915. №5. С. 304.

23. Грачев, Ю. П. Математические методы планирования экспериментов / Ю. П. Грачев//-М.: Пищевая промышленность. 1997. С. 200.

24. Гудков, С. А. Технология биологически активного кормового средства из молочной сыворотки: автореф. дис. . канд. техн. наук / Гудков С. А. Ставрополь, 1987. С. 16

25. Дубинин, А. Г. Fox Pro 2 х Методы программирования / А. Г. Дубинин, С. С. Сингапур//-М.: изд. «Филин». 1996. С. 216.

26. Дьячков, А. II. Карачаевские кефирные зерна и перспективы их использования / А. Н. Дьячков, А. И. Тарасов // «ФСКГНИИ» Ростов-на-Дону. 1927. №2-4. С. 50-56.

27. Жидков, В. Е. Тонизирующие напитки из сыворотки / В. Е. Жидков,

28. A. В. Жидков, С. Г. Жилин // Молочная промышленность. 2006. №6. С. 85-87.

29. Жидков, В. Е. Развитие биотехнологических аспектов производства альтернативных вариантов тонизирующих напитков на основе молочного лактозосодержащего сырья: дис. . докт. техн. наук / Жидков Владимир Евдокимович Ставрополь, 2001. С. 50.

30. Залашко, М. В. Биотехнология переработки молочной сыворотки / М.

31. B. Залашко //— М.: Агропром. 1990. С. 192.

32. Залашко, М. В. Микробный синтез на молочной сыворотке / М. В. Залашко, Л. С. Залашко // Минск: Наука и техника. 1976. С. 168-172.

33. Зобкова, 3. С. Функциональные цельномолочные продукты / 3. С. Зобкова // Молочная промышленность. 2006. № 3. С. 46; № 4. С. 68.

34. Золоторева, М. С. Технология концентрирования белков творожной сыворотки и их использования в производстве кисломолочных напитков: дис. . канд. техн. наук / Золоторева Марина Сергеевна. Ставрополь, 2006, С. 19.

35. Игнатьев, В. Н. Кефир / В. Н. Игнатьев // Энциклопедический словарь.1. C. 36-39.

36. Кадымова, P. X. Влияние минеральной воды Истису на функциональное состояние почек и течение пиелитов: автореф. дис. . канд. мед. наук / Кадымова P. X. Ставрополь, 1955. С. 37.

37. Калантар, А. А. Молочное хозяйство на Кавказе / А. А. Калантар // «КСХ». 1901. №407.

38. Кара-Васильев. Заметка об айране / Кара-Васильев // Вестник общественной ветеринарии. М. 1907. №16.

39. Вестник бальнеологии, климатологии и физиотерапии. М. 1910. №11-12. С. 512-513.

40. Карликанова, С. Н. Антибиотические активные молочнокислые бактерии в производстве продуктов гарантированного качества / С. Н. Карликанова, Э. Т. Кимова, С. Е. Виноградская // Обзорная информация. -М.: ЦНИИТЭИ. 1983. С. 41-42.

41. Карстенс, Э. Э. Нарзаны Карачая, их характеристика и назначение / Э. Э. Карстенс // Бюлл.центр. бальнеол. института. 1936. С. 54.

42. Керн, Э. Э. О ферменте кефира / Э. Э. Керн // «КОВ». 1882. №42,44.

43. Ким, В. В. Физиологические свойства лактулозы / В. В. Ким, А. В. Серов, Д. В. Харитонов // Молочная промышленность. 2006. №6. С. 5455.

44. Кишкин, А. О карачаевском айране / А. Кишкин // «Труд». 29.01.1972 .

45. Клюкач, В. А. Концепция организации маркетинга в пищевой промышленности / В. А. Клюкач, В. Д. Гончаров // М.: АгроНИИ'ГЭ-ИММП.- 1994. С. 20.

46. Конн, Г. О. Синдромы печеночной комы и лактулоза / Г. О. Конн, М. М. Либертал //- М.: Медицина. 1983. С. 377-389.

47. Концепция государственной политики в области здорового питания населения России на период до 2005 года // Молочная промышленность.- 1998. №2. С. 5-7.

48. Королева, Н. С. Детские кисломолочные продукты с ацидофильными бактериями и бифидобактериями (ВНИМИ) / Н. С. Королева, В. Ф. Семенихина, JI. Н. Иванова и др. // Молочная промышленность. М. -1982. №6. С. 17-20.

49. Кравченко, Э. Ф. О пользе молочной сыворотки / Э. Ф. Кравченко, Т. А. Волкова // Все о молоке, сыре и мороженом. 2005. №2. С. 1.

50. Крусь, Г. Н. Методы исследования молока и молочных продуктов / Г. Н. Крусь, А. М. Шалыгина, 3. В. Волокитина // М.: Колос. 2000. С. 368.

51. Липатов, Н. Н. Экология молока и молочных продуктов / Н. Н. Липатов // Обзорная информация.-М.: АгроНИИТЭИММП. 1991. С. 69.

52. Липатов, Н. II. Вопросы экологизации пищевых производств / Н. Н. Липатов, Л. Л. Лисенкова // Вестник РАСХН. 1995. № 3. С. 22-23.

53. Лунькова, Л. В. Разработка технологии кисломолочного напитка с бифидобактериями // Дис. . канд. техн. наук / Лунькова Лариса Владимировна. Москва, 1994. С. 143.

54. Лупинская, С. М. Напитки из сыворотки с лекарственными растениями / С. М. Лупинская, Е. В. Байматова // Молочная промышленность. -2006. №6. С. 89-90.

55. Молочников, В. В. Технология продуктов лечебно-профилактического назначения / В. В. Молочников, О. А. Суюнчев // Международный симпозиум « Экология человека: пищевые технологии и продукты». -Москва, 1995. С. 240-241.

56. Медико-биологические требования к качеству продовольственного сырья и пищевых продуктов. М. 1989. С. 198.

57. Механизмы действия минеральных вод и грязей на функциональное состояние органов пищеварения // Материалы Всес. конференции. (Железноводск-Есеентуки). 1991, 9-10 октября.

58. Объедков, К. В. Переработка сыворотки в Республике Беларусь / К. В. Объедков // Молочная промышленность. 2006. №6. С. 44-46.

59. Орещенко, Л. В. Концепции развития рынка напитков сегодня и завтра / А. В. Орещенко, О. Хен // Пищевая промышленность. 1999. №4. С.31.

60. Остроумов, JI. А. Способ получения и эффективность использования лактулозы/ Л. А. Остроумов, Г. Б. Гаврилов // Молочная промышленность. 2006. № 3. С. 52.

61. Остроумов, Л. А.Переработка сыворотки в низколактозные продукты / Л. А. Остроумов, С. Г. Козлов // Молочная промышленность. 2006. № 6. С. 67.

62. Пантелеев, И. Я. Ессентукские соляно-щелочные воды в системе Кавказских Минеральных Вод / И. Я. Пантелеев; под ред. В. А. Покровского // М.: изд-во Академии наук СССР. 1963. С. 281.

63. Пинегин, Б. Б. Совместное использование антибиотикоустойчивых бифидобактерий при лечении острых кишечных инфекций / Б. Б. Пинегин, В. М. Коршунов, И. А. Глазко и др. // ЖМЭИ. 1983. №5. С. 2832.

64. Подымова, С. Лечение хронических активных заболеваний печени / С. Подымова// Врач. 1992. № 9. С. 9-11.

65. Покровский, А.А. Справочник по диетологии / А. А. Покровский, М. А. Самеонов//-М.: Медицина. 1981. С. 700.

66. Полонская, М. С. Антибиотические вещества ацидофильных бактерий / М. С. Полонская // Микробиология: т.21. в.З. 1952. С. 303.

67. Применение нормазы в гериатрической практике // Материалы симпозиума. М.: 1991, 19 января. С. 112.

68. Применение нормазы в клинической практике // Материалы симпозиума. М.: 1985, 20 марта. С. 110.

69. Рогов, И. А. Синбиотики в технологии продуктов питания: Монография / И. А. Рогов, Е. И. Титов, В. И. Ганина, Н. В. Нефедова, Г. В. Семенова, С. И. Рогов //М.: МГУПБ, 2006. С. 218.

70. Рябцева, С. А. Технология лактулозы / С. А. Рябцева // Учебное пособие. М.: 2003. С. 232.

71. Рябцева, С. А. Разработка физико-химических основ технологии лактулозы // Дис. . докт. техн. наук / Рябцева Светлана Андреевна,-Ставрополь, 2001. С. 46.

72. Салахова, И. В. Технология лечебно-профилактических напитков на основе молочной сыворотки // Дис. . канд. техн. наук / Салахова Инна Владимировна. Санкт-Петербург, 1993. С. 192.

73. Самсонов, М. С. Роль кисломолочных напитков как диетических продуктов / М. С. Самсонов, В. Н. Будаговская // XXI Международный конгресс. М.: Агропромиздат. - 1985. т. 2. С. 114-120.

74. Санаторно-курортное лечение заболеваний органов пищеварения и обмена веществ // Тез. докл. региональной научно-практической конференции. Ессентуки. 1990. С. 237.

75. Свириденко, Ю. Я. Научное обеспечение промышленной переработки молочной сыворотки / Ю. Я. Свириденко // Молочная промышленность. 2006. №6. С. 18.

76. Селескериди, И. Айран / И. Селескериди // БМЭ. 1957. - т. 1. - С. 402.

77. Селескериди, И. Молочно-кислые продукты / И. Селескериди // М.: БМЭ. - 1960. т. 18. С. 1127.

78. Семенов, У. Ч. К вопросу комплексного лечения пиелонефритов // Дис. канд. техн. наук/У. Ч. Семенов Карачаевск, 1974. С. 166.

79. Сенкевич, Т. Молочная сыворотка: переработка и использование в агропромышленном комплексе / Т. Сенкевич, К. J1. Ридель; иер. с нем.; под. ред. Н. Н. Липатова // М.: Агропромиздат. 1989.

80. Текеев, К. М. Карачаевцы и балкарцы / К. М. Текеев // Традиционная система жизнеобеспечения. М.: Наука. 1989. С. 260-285.

81. Тихомирова, Н. А. Технология продуктов функционального питания/ Н. А. Тихомирова. -М.: ООО «Фронтера»,2002. С.213.

82. Толстогузов, В. Б. Новые формы белковой пищи / В. Б. Толстогузов//-М.: Агропромиздат. 1987. С. 303.

83. Тульчинский, Н. П. Пять горских обществ Кабарды / Н. П. Тульчин-ский//Владикавказ, 1903. С. 188-203.

84. Химический состав пищевых продуктов. / Под ред. И. М. Скурихина// Справочные таблицы содержания основных пищевых веществ и энергетической ценности блюд и кулинарных изделий. М.: Легкая и пищевая промышленность. - 1984. С. 323.

85. Храмцов, А. Г. Технология продуктов из молочной сыворотки: Учебное пособие / А. Г. Храмцов, Г1. Г. Нестеренко // М.: ДеЛи принт, 2004. С. 587.

86. Храмцов, А. Г. Продукты из обезжиренного молока, пахты и молочной сыворотки / А. Г. Храмцов, Э. Ф. Кравченко // М.: Легкая и пищевая промышленность. 1982. С. 296.

87. Храмцов, А. Г. Напитки нового поколения из молочной сыворотки / А. Г. Храмцов, М. А. Жилина, П. Г. Нестеренко, В. А. Самойлов, О. А. Суюнчев, Ч. М. Батдыев // Молочная промышленность. 2006. №6. С. 87-89.

88. Храмцов, А. Г. Оригинальные напитки из молочной сыворотки / А. Г. Храмцов, С. В. Василисин, С. А. Рябцева, Т. С. Воротникова // Молочная промышленность. 2006. №6. С. 88-89.

89. Чагаровский, А. П. Пути повышения пищевой и биологическом ценности молочных продуктов / А. П. Чагаровский, И. Н. Липатов, В. П. Чагаровский и др. // Обзорная информация. М.: АгроНИИТЭИММП. 1990. С. 28.

90. Шаззо, Р. И. Функциональные продукты питания / Р. И. Шаззо, Г.И. Касьянов // М.: Колос. - 2000. С. 248.

91. Шаманова, Г. П. Микробиологические и технологические аспект производства продуктов функционального питания / Г. П. Шаманова // Молочная промышленность. 1997. №5. С. 5-6.

92. Шепелева, Е. В. Единая методология сенсорной оценки молочной продукции / Е. В. Шепелева, И. А. Радаева, А. Н. Петров // «Пути повышения эффективности производства молочных продуктов»: матер. Всерос. научно-прак. конф. Адлер. 2005. С. 25-33.

93. Шидловская, В. П. Органолептические свойства молока и молочных продуктов.-М.: Колос. 2000. С. 243.

94. Шиловская, Т. Е. Совершенствование производства сыворотки молочной обогащенной / Т. Е. Шиловская // «Малоотходные процессы переработки молочного сырья»: сб. науч. тр. Углич, 1986. С. 72-77.

95. Шубина, О. Г. Инновации на рынке безалкогольных напитков: взгляд на европейские тенденции / О. Г. Шубина // Пищевая промышленность. 2000. №3. С. 51.

96. Шубина, О. Г. Выставка Food Ingredients'98: тенденции рынка напитков и инновации компании «Dohler» / О. Г. Шубина, М. А. Андреева // Пищевая промышленность. 1999. №1. С. 44-45.

97. American Dairy Products Whey products utilization and production trends. 1996.

98. Andrews, G. R. Formation and occurrence of lactulose in heated milk /

99. G. R. Andrews //J. of Dairy Research. 1986. V.53. P. 665-680.

100. Andriex, C. Microbiol flora in the digestive tract and action of lactose on mineral metabolism / C. Andriex, E. Sacquet // Reproduction, Nutrition. Development. 1982.22(2). P. 387-394.

101. Andriex, C. Effect of lactose and mode of sterilisaition of a lactose diet on mineral metabolism in germ free and convential rats / C. Andriex, E. Sacquet // Reproduction, nutritional, Development. 1980. 20. P. 119-138.

102. Banks, W. Dairy products in the human diet / W. Banks, E. N. Evans // Milk Industry. 1985. 87(4). research news.

103. Biosynthesis and utilisaition of folic acid and vitamin B)2 by lactic acid cultures in skim milk / D. R. Rad, A. V. Raddy et al // Dairy Science. 1984. 67(6). P. 1169-1174.

104. Davis, L. Important of glutatnon in human illnesses / L. Davis // Biomedi-cine & Pharmacotherapy. 2003.

105. Dziuba, J. Biologiczne itechniczne funkcjebialek serwatko wych mleka nrowiego / J. Dziuba, A. Bochenek // Premysl spozywery. 1983. №4. t.37. C.155-158.

106. Effect of lactose on intestinal calcium absorption in normal and lactose deficient subjects / B. Cochet, A. Jlng et. al. // Gastroenterology. 1983. 84(5.1) P. 935-940.

107. Food Ingredient News. 1997, 10 June.

108. Klostermeyer, II. Lactulose in heater milk determination and valuation /

109. H. Klostermeyer // IDF, Annual Sessions in Auckland, New-Zealand. -1985.-E-Doc.208. P. 1-9.

110. Luff, S. The Whey of Immunity / S. Luff// The World of Food Ingredients. 2005.

111. Mann, E. K. Lactis beverages / E. K. Mann // Part 2. Dairy Ind. Int. 1985. 50(3). P. 15-16.

112. Raiter, B. The biological significance and exploitation of some of the immune sistems in milk / B. Raiter // A review. Microbiology Aliments-Nutrition. 1984. 2. P. 1-20.

113. Rasic, L. J. Bifidobacteria and their Role / L. J. Rasic, J. A. Kurmann // Basel. Boston Stuttgart. Birkhauser Verlag. 1983. P. 278.

114. Rattray, W. Thermal stability of skim milk with protein content standardized by the addition of ultrafiltration permeates / W. Rattray & P. Jelen // Int. Dairy J. 6:157-170. 1996.

115. Sienkiewicz, T. Lebesmittelind / T. Sienkiewicz, C. L. Riedel // 22. 1975. P. 363-366.

116. Starters for fermented milks. Section 5. Starters with selected intestinal bacteria / J. A. Kurmann // Bull. Int. Dairy Fed. 1988. - №227. - P. 41-55.

117. Studies of the use of galactosyl-lactose on acid production of isolated bacteria / E. Deya, M. Amaya et al // Reports of Researche Labor. Snow Brand Milk Products CO. 1982. №78. P. 19-26.

118. Tanaka, R. Effective use of biolbifidobacteria / R. Tanaka // Seikatsueisei. 1984. V.28. P. 324-332.

119. Tereda, A. Effect of lactulose on the composition and metabolic activity of the human faecal flora / A. Tereda, H. Kara, M. Kataoka & T. Mitsuoka // Microb Ecol. Health dis. 5: 43-50. 1992.

120. The role of dairy food containing bifido- and acidophilus bacteria in nutrition and health / J. Rasic // North European dairy Journal. 1983. №4. P. 8088.

121. Whey drinks technology, processing and marketing / K. Predergast // J. of the Society of Dairy Technology. 1985. №4. v.38. P. 103-105.