автореферат диссертации по технологии продовольственных продуктов, 05.18.04, диссертация на тему:Разработка рецептур и технологии пастообразного продукта на основе сухого обезжиренного молока и растительных компонентов

На правах рукописи

СОЛОВЬЕВА МАРИЯ СЕРГЕЕВНА

РАЗРАБОТКА РЕЦЕПТУР И ТЕХНОЛОГИИ ПАСТООБРАЗНОГО ПРОДУКТА НА ОСНОВЕ СУХОГО ОБЕЗЖИРЕННОГО МОЛОКА И РАСТИТЕЛЬНЫХ КОМПОНЕНТОВ

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

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

2 5 ОПТ 2012

Санкт-Петербург 2012

005053934

Работа выполнена в ФГБОУВПО «Санкт-Петербургский государственный университет низкотемпературных и пищевых технологий»

Научный руководитель - доктор технических наук, профессор

Забодалова Людмила Александровна

Официальные оппоненты - доктор технических наук, профессор

Громцев Сергей Александрович

кандидат технических наук Малина Ирина Леонидовна

Ведущая организация - ФГБОУВПО «Санкт-Петербургский государственный торгово-экономический университет»

Защита диссертации состоится« \ » 2012 г. в ^ часов

на заседании диссертационного совета (шифр Д 212.234.02) при ФГБОУВПО «Санкт-Петербургский государственный университет низкотемпературных и пищевых технологий» по адресу: 191002 Санкт-Петербург, ул. Ломоносова, 9. факс 8-(812)-315-30-15

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке университета.

Автореферат разослан « ^ » 2012 г.

Ученый секретарь диссертационного совета, доктор технических наук, профессор

щ Колодязная В.С.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Производство молочных продуктов на основе сухого сырья широко известно в мировой практике и преследует цель максимального удовлетворения потребностей различных социально-возрастных групп населения в полноценных продуктах питания. Научные основы по использованию сухих компонентов заложены учеными Липатовым H.H., Харитоновым В.Д., Цкитишвили З.М. и др.

Применение сухих молочных компонентов возможно по нескольким направлениям. Одним из наиболее важных является их использование в качестве исходного сырья для производства молочных продуктов. Значимость данного направления обусловлена рядом факторов, среди которых возможность обеспечения полноценными продуктами населения регионов, в которых отсутствует натуральное молоко; снижение дефицита молочного сырья, возникающего на крупных молокоперерабатывающих предприятиях в период межсезонья или на заводах, находящихся на значительном удалении от молочных ферм.

Роль молочных продуктов в рациональном питании современного человека трудно переоценить. В полной мере это относится к творогу и творожным продуктам. Поскольку производство творога - процесс весьма трудоемкий и требует значительных затрат сырья, применение сухих компонентов в данном случае можно считать целесообразным. С другой стороны, хорошо известно, что в настоящее время приоритетным направлением в производстве молочных продуктов является комбинирование сырья различных классов, применение разнообразных обогащающих добавок, то есть производство многокомпонентных полифункциональных продуктов на молочной основе. Теоретические и практические аспекты создания данных продуктов представлены в трудах Липатова H.H. (ст.), Липатова H.H. (мл.), Рогова И.А., Остроумова Л.А., Зобковой З.С., Забодаловой Л.А., Дунченко Н.И., Гавриловой Н.Б., Захаровой Н.П., Захаровой Л.М. и др.

При производстве творожных продуктов из сухих компонентов наряду с сухим молоком и молочными белковыми компонентами представляет интерес применение сухого сырья других классов, в частности, сырья растительного происхождения, например, изолятов соевых, пшеничных белков, а также различных круп. Это позволит повысить сбалансированность продукта по аминокислотному составу и частично сэкономить молочное сырье. Хорошая сочетаемость творожной основы с различными вкусовыми ингредиентами позволит создать ассортиментный ряд продуктов для широкого круга потребителей, в том числе для людей пожилого возраста.

В основу рабочей гипотезы положено предположение о том, что разработка рецептуры пастообразного продукта на основе сухого обезжиренного молока (СОМ), изолированного соевого белка (ИСБ) и зернового компонента (полбы) с учетом требований современной науки о питании позволит получить низкокалорийный пастообразный продукт с повышенной биологической ценностью белкового компонента при частичной экономии молочного сырья.

Цель н задачи исследования. Цель исследования - разработка рецептур и технологии нежирного пастообразного продукта смешанного сырьевого состава на основе сухого обезжиренного молока и растительных компонентов. Для достижения поставленной цели решались следующие задачи:

• обосновать выбор компонентов для производства пастообразного продукта смешанного сырьевого состава;

• изучить растворимость ИСБ в зависимости от различных факторов и определить рациональный режим его восстановления для составления смеси;

• выбрать закваску, обеспечивающую требуемые органолептические, структурно-механические свойства и влагоудерживающую способность сгустка при получении пастообразного продукта;

• исследовать влияние массовой доли ИСБ на процессы ферментации молочно-соевой смеси и обработки сгустка, а также показатели качества продукта;

• определить необходимую степень дисперсности зернового компонента и способ его внесения при изготовлении пастообразного продукта;

• оптимизировать количество зернового компонента в продукте с применением методов компьютерного моделирования состава;

• исследовать влияние количества зернового компонента на показатели качества готового продукта;

• определить органолептические, физико-химические, структурно-механические и микробиологические показатели готового продукта, рассчитать энергетическую и биологическую ценность;

• обосновать выбор наполнителей для придания продукту вкуса, предпочтительного для широкого круга потребителей и расширения ассортимента продукции;

• исследовать свойства продукта в процессе хранения и определить допустимые сроки его годности;

• разработать проект технической документации на пастообразный продукт.

Научная новизна;

- установлено влияние тепловой обработки, рН и механического воздействия на степень восстановления изолированного соевого белка;

- на основании изучения влияния массовой доли ИСБ в смеси на процесс сквашивания и показатели качества сгустка определена доля соевого компонента в смеси, равная 50 %;

- получены уравнения, характеризующие зависимость титруемой кислотности от продолжительности сквашивания смеси с различным содержанием соевого и молочного компонентов, а также эффективной вязкости от массовой доли полбы при различных градиентах скорости сдвига;

- с применением обобщенной функции желательности Харрингтона определена рациональная доля полбы в продукте - 37,5 %, позволяющая повысить биологическую ценность белковой составляющей пастообразного продукта.

Практическая значимость. Разработаны рецептуры и технология, составлен проект технической документации (ТУ и ТИ) на производство пастообразного продукта на основе сухого обезжиренного молока и растительных компонентов.

Результаты исследований используются в учебном процессе студентов, обучающихся по направлению 240700 «Биотехнология» профиля «Пищевая биотехнология».

Работа поддержана грантом правительства Санкт-Петербурга серия ПСП № 10640 в 2010 г.

Апробация работы. Результаты диссертационной работы были доложены на международной НПК «Биотехнология. Вода и пищевые продукты» Москва, 2008 г., международной НПК «Современный взгляд на производство творога, творожных паст и сыров: расширение ассортимента, совершенствование технологии и оборудования» Ставрополь, 2008 г., НПК профессорско-преподавательского состава СПбГУНиПТ в

2009-2012 гг., IV и V МНТК «Низкотемпературные и пищевые технологии в XXI веке» Санкт-Петербург, 2009 и 2011 гг., МНТК «Биотехнологические системы в производстве пищевого сырья и продуктов: инновационный потенциал и перспективы развития» Воронеж, 2011.

Публикации. По результатам исследований опубликовано 13 печатных работ, в том числе 3 в изданиях, рекомендованных ВАК РФ.

Структура и объем диссертации. Работа включает 5 глав и состоит из введения, обзора литературы, объектов и методов исследования, экспериментальной части, выводов, списка литературы и приложений. Диссертационная работа изложена на 90 страницах машинописного текста и содержит 54 таблицы и 30 рисунков. Список литературы включает 122 наименования.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Проведен анализ и обобщены литературные данные, отражающие современное состояние питания населения, применение сухого сырья животного и растительного происхождения при производстве многокомпонентных продуктов функциональной направленности.

Методология проведения эксперимента

Объектами исследования служили изолированные соевые белки марок Pro-Vo 500S, Pro-Vo 500U, Pro-Vo DR производства КНР; сухое обезжиренное молоко по ГОСТ Р 52791-2007; образцы полбы (Triticum dicoccum) сортов Волжская и Белка, предоставленные ВНИИ растениеводства им. Вавилова и крупа из полбы данных сортов по ТУ 9295-001-92169770-2003; закваски мезофильных лактококков (производитель CHR HANSEN) и МТт - производитель ГУЛ ВНИМИ-Сибирь РАСХН, а также сгустки и образцы пастообразного продукта смешанного сырьевого состава.

При проведении исследований применяли стандартные общепринятые в исследовательской практике методы определения физико-химических, органолептических, микробиологических и структурно-механических показателей.

Структурно-логическая схема проведения исследований представлена на рис. 1.

В ходе эксперимента определяли: 1 - растворимость; 2 - динамику кислотонако-пления; 3 - влагоудерживающую способность сгустков; 4 - титруемую кислотность; 5 - активную кислотность; 6 - массовую долю сухих веществ в сыворотке; 7 - массовую долю влаги продукта; 8 - активность воды; 9 - микробиологические показатели; 10 - структурно-механические показатели; 11 - органолептические показатели.

На начальном этапе работы определены цель и задачи исследования, сформулированы требования к составу и свойствам пастообразного продукта и обоснован выбор сухих компонентов для его производства. Затем исследовано влияние температуры, рН раствора и интенсивности перемешивания на растворимость ИСБ и определены рациональные режимы его восстановления, выбрана закваска, обеспечивающая требуемые органолептические и синеретические свойства сгустка.

На следующем этапе определяли массовую долю ИСБ в смеси, обеспечивающую получение сгустка с заданными свойствами и отрабатывали режимы его обработки. Далее определяли степень дисперсности зернового компонента и способ его внесения. Для выявления оптимального количества полбы предварительно рассчитывали функцию желательности Харрингтона и показатели биологической ценности белковой составляющей готового продукта. Затем исследовали влияние количества зернового компонента на качество готового продукта, составляли рецептуру пастообразного продукта и технологическую схему процесса его производства.

Рисунок 1 - Схема проведения исследований

На заключительном этапе оценивали качество готового продукта, исследовали изменение его показателей при хранении, устанавливали допустимый срок годности в соответствии с МУК 4.2.1847-04 и разрабатывали проект технической документации на производство пастообразного продукта на основе сухих компонентов.

Экспериментальные исследования проводили в трех-пятикратной повторности. Статистическую обработку результатов исследований проводили с использованием компьютерных программ Microsoft Office Excel и Curve Expert, с применением критерия Стьюдента.

Обоснование компонентного состава и определение условий восстановления сухих компонентов

Обоснование компонентного состава. В качестве компонентов для производства пастообразного продукта были выбраны СОМ, ИСБ и полба. Среди растительных белков соевые относятся к числу наиболее ценных, так как по аминокислотному составу близки к животным белкам и отличаются более высокой перевариваемостью по сравнению с другими белками растительного происхождения.

Поскольку белки сои и молока имеют одинаковые лимитирующие аминокислоты, с целью повышения биологической ценности пастообразного продукта в рецептуру была включена полба - высокобелковый вид пшеницы. Использование ее в качестве зернового компонента позволяет получить продукт с повышенным содержанием углеводного компонента, недостаток которого в питании может приводить к нарушению белкового обмена. При добавлении полбы повышается содержание тирозина, который при ограниченной доле белка способствует увеличению сроков жизни, и количество серосодержащих аминокислот, которые наряду с глутаминовой кислотой относятся к алиментарным геропротекторам с антиоксидантными свойствами.

Определение режима восстановления соевого изолята. При разработке технологии пастообразного продукта на первом этапе исследования определяли оптимальные условия восстановления ИСБ, в связи с тем, что процесс восстановления (растворения) является основополагающим при производстве продуктов из сухих компонентов. От него во многом зависит эффективность производства, полнота использования сухих веществ, качество готового продукта.

Выявлено влияние рН, режима тепловой обработки и интенсивности механического воздействия на растворимость ИСБ, а также совместное влияние тепловой обработки (при которой наблюдалась максимальная растворимость) и механического воздействия.

Значение растворимости ИСБ наиболее высокое в щелочной области рН, отличной от рН исследуемой смеси. Поэтому воздействовать на величину этого показателя целесообразно, изменяя температуру воды, продолжительность и интенсивность механического воздействия.

Т.к. наибольшая растворимость наблюдается при нагревании раствора ИСБ до 70 °С, а механическая обработка способствует увеличению растворимости, проводили исследования по совместному влиянию этих двух факторов.

На основании проведенных исследований был выбран рациональный режим восстановления ИСБ: растворение в дистиллированной воде с температурой 40 °С, нагревание полученного раствора до 70 °С и перемешивание при этой температуре в течение 5 мин с помощью мешалки, имеющей частоту вращения 1 ООО об/мин.

s

Разработка рецептуры и технологии пастообразного продукта

Выбор закваски. Пастообразный продукт приготавливали по технологии творога, производимого из восстановленного молока кислотным способом, разработанной Цкитишвили З.М. и Липатовым H.H. Количество СОМ и ИСБ в смеси брали в соотношениях 75 : 25; 50 : 50; 25 : 75 из расчета массовой доли (м. д.) бежа в смеси 3,0 %. Контролем служил образец без добавления ИСБ. Восстановление компонентов проводили раздельно. Полученную смесь пастеризовали при температуре 78±2 °С с выдержкой 15 с, охлаждали до температуры заквашивания и вносили активированную закваску в количестве 3 % от массы смеси. Использовали закваску, приготовленную на чистых культурах мезофильных лактококков (I тип), и закваску МТт (II тип) для производства творога ускоренным способом, состоящую из мезофильных лактококков и термофильных молочнокислых стрептококков.

При увеличении доли ИСБ в смеси образование сгустка наблюдалось при более низких значениях титруемой кислотности, сгусток был менее прочный, мелкохлопьевидный, при этом в случае использования закваски II типа сгустки характеризовались значительно меньшей прочностью. Самопрессование проводили в течение 50 мин. Влагоудерживающая способность сгустков снижалась с увеличением м. д. ИСБ в смеси. При использовании закваски I типа основное количество сыворотки выделялось в первые 25-30 мин самопрессования, в случае применения закваски П типа интенсивность выделения сыворотки оставалась высокой до конца процесса самопрессования.

При хранении готового пастообразного продукта, приготовленного с применением закваски II типа, было отмечено отделение сыворотки в продукте через сутки.

На основании проведенных исследований был сделан вывод, что закваска, приготовленная на чистых культурах мезофильных лактококков, является более предпочтительной для производства пастообразного продукта смешанного сырьевого состава.

Исследование процесса сквашивания и выбор массовой доли соевого изолята в смеси. На следующем этапе исследований определяли влияние м. д. ИСБ на процесс сквашивания смеси, показатели качества сгустка и готового продукта.

Исследование динамики кислотонакопления в процессе сквашивания показало, что для образцов, содержащих ИСБ в количестве менее 50 %, 5 ч недостаточно для образования плотного сгустка, готового к дальнейшей обработке. Поэтому продолжительность сквашивания была увеличена до 8 ч для всех образцов не зависимо от м. д. ИСБ в смеси. Результаты, характеризующие изменение титруемой кислотности в процессе сквашивания представлены в табл. 1.

Таблица 1 - Изменение титруемой кислотности в процессе сквашивания образцов опытных

Соотношение СОМ/ИСБ Кислотность смеси, °Т Титруемая кислотность, °Т, при продолжительности сквашивания, ч

1 2 3 4 5 6 7 8

контроль 14 16±1 21±1 28±1 41±1 59±2 66±2 70±2 72±2

75:25 12 15±1 21±1 30±1 43±2 54±1 59±2 62±2 62±2

50:50 10 13±1 17±1 23±1 34±1 39±1 42±2 44±1 44±1

25:75 8 10±1 16±1 23±1 30±1 31±1 36±1 38±2 38±1

соотношением компонентов, анализировали прирост титруемой кислотности (рис. 2). С увеличением м. д. ИСБ в смеси уменьшается продолжительность сквашивания до момента, когда наблюдается максимальный прирост кислотности, при этом для обра-

зования сгустка необходимо меньше времени. На рис. 3 представлены зависимости максимального прироста титруемой кислотности и времени достижения максимального прироста титруемой кислотности от м. д. ИСБ в смеси. Из графика видно, что с увеличением м. д. ИСБ в смеси уменьшается значение максимального прироста титруемой кислотности и времени достижения этого прироста, т.е. для образования сгустка необходимо меньше времени, и сгусток образуется при меньшем значении титруемой кислотности. Уравнения, описывающие зависимость между величиной максимального прироста титруемой кислотности (у,), отрезка времени, необходимого для его достижения (у2) и м. д. ИСБ (х), имеют вид:

у, = 8,95-0,08х + 0,0004х2 8=0,22, Я2 = 0,994;

у2 = 4,53 -0,03х + 0,0002х2 8=0,11, Я2 = 0,982.

16

« J4 Sg"

&М0

|БВ

& | 4 ° 8 В- 5 2

(3-2 0

Uá.

-А и b V-

£ ь- 1 ж

-KOHiJJUJIb

(СОМ 100%)

- соотношение СОМ/ИСБ 75:25

9,5 8,5 7,5 6,5 5,5 4,5

£

N

5 4,5 4

i

3,5 3

-25:75

1 2 3 4 5 6 7 8 Продолжительность с »зашивания, ч

исунок 2 - Влияние компонентного состава на прирост титруемой кислотности

О 25 50 75 Массовая доля ИСБ, %

0 25 50 7 Массовая доля ИСБ, %

а б

Рисунок 3 - Зависимость максимального прироста кислотности (а) и времени достижения максимального прироста титруемой кислотности (б) от м. д. ИСБ На основании исследования процесса сквашивания и качества образующегося сгустка были сделаны следующие выводы: продолжительность сквашивания уменьшается с увеличением м. д. ИСБ в смеси. Для образцов пастообразного продукта с массовой долей ИСБ 75 и 50 % продолжительность сквашивания составляет 5 ч. Этого времени достаточно для образования плотного сгустка, пригодного для дальнейшей обработки. В случае проведения более длительного процесса сквашивания происходит упрочнение структуры сгустка и его сжатие, т.о. происходит самопроизвольное выпрес-совывание сыворотки еще на этапе сквашивания смеси, поэтому сравнение влагоудер-живающей способности образцов с различной массовой долей ИСБ, проводили, учи-

^ тывая увеличение продолжительности

Ь контроль (СОМ сквашивания при уменьшении м. д.

ИСБ в смеси (рис. 4). Из представленного графика видно, что наиболее интенсивное отделение сыворотки наблюдается в первые 25 минут самопрессования, а время, достаточное для самопрессования сгустка, составляет 30-35 мин для сгустков с м. д. ИСБ 50 и 75 % и 40-45 мин для сгустка с м. д. ИСБ 25 % и контроля.

При этом увеличение доли соевого компонента в смеси приводит к понижению влагоудерживающей способ-

10 15 20 25 30 35 40 45 50

100%)

соотношение СОМЯСБ: 7525 50:50

-25:75

Продолжительность самопрессования, мин

Рисунок 4 - Влагоудерживаклцая способность

сгустков с различным содержанием ИСБ (продолжительность сквашивания для образцов 1 и 2- 8 ч, для образцов 3 и 4 - 5 ч)

ности сгустка, возможно, вследствие наличия у глобулинов сои лучших синеретиче-ских свойств по сравнению с белками коровьего молока. Полученные данные должны учитываться при технологической обработке сгустка.

При исследовании процесса сквашивания наряду с титруемой кислотностью определяли активную кислотность сгустков, полученные данные подтверждают установленные по результатам исследования титруемой кислотности закономерности.

При проведении обработки сгустка выявлено, что применение отваривания позволяет снизить потери сухих веществ с сывороткой.

Физико-химические показатели готового продукта с различным содержанием ИСБ представлены в табл. 2.

Показатели Соотношение СОМ:ИСБ, %

контроль 75:25 50:50 25:75

Массовая доля влаги, % 79,5±0,4 80,5±0,5 80,4±0,5 80,б±0,5

Титруемая кислотность, °Т 190±5 176±5 138±4 108±4

Массовая доля сухих веществ в сыворотке, % 5,9±0,4 4,5±0,3 2,9±0,3 2,0±0,3

Титруемая кислотность сыворотки, °Т 55±3 46±2 25±2 18±2

кремового в зависимости от массовой доли ИСБ в смеси, кисломолочный вкус с привкусом соевого изолята различной интенсивности. При увеличении доли ИСБ в смеси консистенция сгустка становится менее плотной, а привкус сои более выраженным, особенно при внесении ИСБ в количестве, превышающем 50 % от массы смеси. Эффективная вязкость уменьшается при увеличении градиента скорости, т.е. структура пастообразного продукта начинает разрушаться при приложении напряжения. Пастообразный продукт можно отнести к псевдопластическим пищевым продуктам.

На основании анализа полученных результатов рациональным признано соотношение СОМ:ИСБ 50:50, что позволяет получить белковый компонент продукта с равным содержанием животного и растительного белков.

Поскольку в настоящее время на российском рынке появились ИСБ с улучшенными свойствами, в частности, ИСБ Рго-Уо 500и и Рго-Уо БЯ, рекомендуемые производителями для изготовления творога и творожных изделий, было проведено сравнительное исследование показателей пастообразных продуктов, выработанных с их применением. В целом показатели качества образцов продукта, приготовленных с различными видами ИСБ, отличались незначительно, хотя продукт, выработанный с ИСБ Рго-Уо 500и, имел более высокие структурно-механические характеристики. Все исследованные соевые компоненты могут применяться для производства пастообразного продукта, однако, с учетом того, что Рго-Уо ОЯ обладает наиболее высокой растворимостью, целесообразно рекомендовать именно его для использования в качестве сырьевого компонента.

Выбор рациональной доли зернового компонента в смеси и способа его внесения. При приготовлении пастообразного продукта исследовалось два способа внесения полбы: 1 - сухой измельченный компонент вносили перед пастеризацией в смесь для приготовления продукта; 2 - измельченную полбу отваривали и вносили в сгусток после прессования. Первоначально, независимо от способа внесения, она измельчалась до диаметра частиц 0,5 мм. Такая степень дисперсности была выбрана на основе орга-нолептической оценки образцов смеси с различным размером частиц зернового компонента. Зерновой компонент добавляли в смесь с соотношением СОМ:ИСБ 50:50 %.

В результате проведенных исследований был выбран способ внесения полбы в вареном виде в сгусток после прессования, в связи с тем, что при внесении зернового компонента в смесь до пастеризации даже в небольшом количестве (1-2 %), полба оседает во время сквашивания, при этом сгусток характеризуется меньшей плотностью, и интенсивность отделения сыворотки снижается по сравнению с отделением сыворотки сгустком, выработанном на основе СОМ и ИСБ без добавления полбы.

Добавление полбы в сгусток после прессования позволяет варьировать м. д. зернового компонента в пастообразном продукте для получения заданного состава.

Для определения оптимального состава продукта использовали обобщенную функцию желательности Харрингтона. Для характеристики разрабатываемого продукта были выбраны следующие показатели: коэффициент аминокислотного соответствия (у0, показатель сопоставимой избыточности (у2), массовая доля полбы (у3), от которой будет зависеть состав разрабатываемого продукта и его биологическая ценность (у4). М. д. полбы варьировали в интервале от 10 до 50 % с шагом 2,5 %. Для каждого из указанных показателей были получены частные функции желательности, на основании которых выведена обобщенная функция желательности Б:

В=ехр{-1/4[ехр(-0(89+2,0бу,)+ехр(2,0-4,95у2)+ехр(1,9-0,04уз)+ехр(-2,5+0,05у4)]}

Наибольшее значение Б равное 0,601 получено для образца с м. д. полбы 37,5 %, на основании чего можно считать, что данный образец является наиболее предпочти-■ельным, т.к. дальнейшее увеличение м. д. зернового компонента в смеси приводит к тменыпению функции желательности.

Исследование показателей качества готового продукта. На следующем этапе [роводили исследование показателей качества пастообразного продукта с добавлени-!М полбы. Зерновой компонент добавляли из расчета содержания сухой полбы 25; 37,5 [ 50 % от массы сгустка после прессования, с целью подтверждения определенной >асчетным путем м. д. зернового компонента с учетом органолептических, физико-:имических и структурно-механических показателей продукта.

В связи с тем, что полбу в продукт вносили в вареном виде, увеличение м. д. ернового компонента приводило к увеличению м. д. влаги готового продукта, поэто-1у процесс прессования сгустка необходимо вести до содержания влаги равно-о 74±1%.

Органолептические показатели готового продукта представлены на рис. 5, физи-:о-химические показатели - в табл. 3.

'аблица 3 - Физико-химические показатели пастообразного продукта с полбой

Показатель Массовая доля полбы, %

0 25 37,5 50

Массовая доля влаги, % 74,5±0,4 78,3±0,4 79,8±0,4 80,9±0,5

Титруемая кислотность, °Т 138±4 126±4 118±4 108±3

Для пастообразного продукта с добавлением полбы были определены также по-азатели, характеризующие устойчивость структуры продукта к разрушению при ме-аническом воздействии и способность к восстановлению (табл.4).

Для образцов продукта, содержащих 37,5 и 50 % полбы, характерны наиболее ысокие структурно-механические показатели: меньшие значения коэффициента по-ерь вязкости и коэффициента механической стабильности и более высокие значения тепени восстановления структуры. Но поскольку увеличение м. д. полбы до 50 % риводит к ухудшению органолептических показателей продукта, рекомендовано к астообразной основе добавлять полбу в количестве 37,5 % от ее массы.

кисломолочн ый 5т

кисломолочн

однородная

Запах

:истый

Вкус

:исп>1й

с отделением сыворотки

Конснстеш

;ажуш

пастообразная свойственный привкус

соевому соевого —в—Массовая доля полбы 25 %

равномерный по всему шолята объему

Цвет

Рисунок 5 - Профилограммы органолептиче-ских показателей для образцов пастообразного ■I кремовый продукта с полбой

насыщенный

■ -Д- - Массовая доля полбы 37,5 % 0 Массовая доля полбы 50 %

Таблица 4 - Показатели, характеризующие устойчивость структуры образцов пастообразного

Массовая доля полбы, % Показатели

п„, % кмс в„,% Относительная степень разрушения структуры

0(контроль) 17,б±1,29 1,2±0,11 73,5±2,9 0,167

25 19,б±1,33 1,3±0,12 78,б±2,9 0,231

37,5 1б,4±1,27 1,2±0,11 8б,8±3,1 0,167

56 14,3±1,28 1,2±0,10 87,6±3,0 0,167

юоо

« 100 с

£

10

- -:

-1-

^^ 1 * '

--- ,лчГ—г1

^ и—'

---5,4

---9,0

градиент скорости вига: 1,8

Введение в рецептуру зернового компонента приводит к снижению величины эффективной вязкости продукта (рис. 6). Зависимость эффективной вязкости (у) от количества полбы (х) при различных градиентах скорости сдвига описывается нижеприведенными уравнениями, при этом характер изменения эффективной вязкости одинаковый для всех градиентов скорости сдвига: 1,8 с"1 у=960,49-33,25х+0,32х2,11*= 0,993 16,2 с"1 у=88,58-2,87х+0,03х2, Я2= 0,982 На основании результатов полученных исследований разработана схема технологического процесса производства пастообразного продукта смешанного сырьевого состава на основе сухих компонентов (рис. 7). Рисунок 6 - Зависимость эффективной вязкости В разработанном продукте определяли

продукта от массовой доли полбы аминокислотный состав, содержание основ-

ных пищевых компонентов, рассчитывали биологическую и энергетическую ценность, степень удовлетворения потребности в белках, жирах и углеводах при потреблении 100 г продукта (табл. 5 и 6).

0,0 12.5 25,0 37,5 50,0--

Масовая доля полбы, %

■16,2

Входной контроль сырья и материалов

Изолированный соевый белок Б соответствии с НД

Молоко сухое обезжиренное В соответствии с ГОСТ Р52791

Полба В соответствии с НД

Мезофильные лактококки В соответствии с ТУ 9229-369-00419785-04

Наполнители В соответствии с НД

Вода питьевая В соответствии с ГОСТ Р 51232 и СанПин 2.1.4.1074

Выдержка восстановленного молока t =4-8 °С, ТВЫ11СОЖКИ=3-4 Ч

Емкость

Восстановление изолированного соевого белка t воды-40 °С, t подогтава, механической обоаботки=70 °С

Роторный диспергатор/емкость с рубашкой и мешалкой, насос

Составление смеси СОМ+ИСБ, пастеризация ^пастеризации 78±2 °С, ^выдержки- 15с

Емкость, ПОУ

Охлаждение до температуры заквашивания t=35°C

ПОУ, насос

Подготовка зернового компонента, охлаждение

Вальцовый станок для измельчения зерна, anna- d ,аСтиц=и,Ь мм, т„рк„=30 мин, раТ ДЛЯ ВарКИ КруП t охлаждений 10 "С

Сквашивание смеси

Внесение закваски, сквашивание 3 % от массы смеси, t сквашивания~32 С, Т=5 Ч, 40±2 Т

Ванна для сквашивания с рубашкой

Обработка сгустка

Разрезание и подогрев сгустка Кубики со стороной 2 см, твыдержки=30 МИН, 1 подогреваний °С т=30 мин

Ванна для сквашивания с рубашкой, проволочные ножи

Перемешивание сгустка ^выдержки после перемешивания 10 МИН

Ванна для сквашивания с рубашкой, мешалка

Розлив сгустка в лавсановые мешки самопрессование, прессование и охлаждение 1=1,2 ч, 1 охлаждения" 112 "С одновременно с процессами самопрессования и прессования до м.д. влаги 74±1 %

Установка Русских УТС для прессования творожного сгустка

Внесение зернового компонента и наполнителей По рецептуре

Месильная машина

Доохлаждение (в случае необходимости) | t=8-10"C

Фасование, упаковка, маркировка Фасование готового продукта

Фасовочный аппарат

Хранение t=4±2 °С

Холодильная камера

Рисунок 7 - Технологическая схема производства пастообразного продукта на основе сухих

компонентов

Таблица 5 - Содержание основных пищевых веществ в готовом продукте, г/100 г продукта

Показатель Суточная потребность Пастообразный продукт Обезжиренный творог

Содержание % от суточной нормы Содержание % от суточной нормы

Белки 75 7,6±0,9 10,1 18 24

Жиры 60 0,9 1,5 0,6 1,0

Углеводы 290 9,6±1,4 3,3 1,5 0,5

Энергетическая ценность, ккал 2000 76,9 3,8 86 4,3

Технологический процесс_ I Параметры и показатели

Подготовка сырья

Восстановление сухого обезжиренного молока t воды 45 С

Установка для растворения сухих компонентов, центробежный молокоочиститель

Углеводный компонент продукта содержит, г/100 г продукта: 2,09±0,3 клетч,. ки; 1,96±0,29 некрахмальных полисахаридов; 5,10±0,74 крахмала. Таблица 6 — Биологическая ценность белковой составляющей пастообразного продукта

й скор, %

Обезжире ный твор

~ 110,0 140,0 146,9 139,0 92,1 mine скор

172,2

штг 111,0 0,69 0,16 37,4 62,6

За счет большего количества углеводов в пастообразном продукте общее соде] жание аминокислот ниже по сравнению с обезжиренным творогом. При этом сбала] сированность аминокислот выше, о чем можно судить по значению коэффициент различий аминокислотного скора (КРАС), который показывает величину избытка ам] нокислот, не используемого на пластические нужды. Т.о. чем меньше значение КРА< тем большее количество аминокислот используется организмом на пластические нуа ды, и, следовательно, тем выше биологическая ценность белка продукта.

По результатам расчета экономической эффективности было выяснено, что пр< изводство разработанного продукта требует несколько больших затрат по сравнению изготовлением базового продукта, при этом разница в цене не значительна и при пер счете на 1 кг составляет менее 0,5 руб., поэтому пастообразный продукт может бьп доступен различным категориям населения, в том числе, людям с низкими доходами.

Выбор вкусовых наполнителей. Разработанный продукт имеет специфически оттенок вкуса, обусловленный компонентным составом, поэтому с целью придан! продукту вкуса, предпочтительного для широкого круга потребителей и расширен! ассортимента продукции проводили подбор вкусовых наполнителей. Наилучшая соч таемость наблюдалась при добавлении в пастообразный продукт чернослива в колич стве 10 % от массы продукта и фруктового пюре со вкусом банана в количестве 3 %.

Определение срока годности пастообразного продукта смешанного сырьевi го состава. В соответствии с МУК 4.2.1847-04 «Санитарно-эпидемиологическая оце] ка обоснования сроков годности и условий хранения пищевых продуктов» была вь брана продолжительность исследований с учетом коэффициента резерва и период» ность контроля. Проводили исследования органолептических, структур» механических и микробиологических показателей сразу после выработки (фон) и з; тем с интервалом в 5 дней в течение 20 сут. Готовый продукт хранили при темпераг ре 4 ± 2 "С. Одним из основных факторов, определяющих срок годности продукта, я: ляются микробиологические показатели. Изменение микробиологических показателе пастообразного продукта в процессе хранения представлено в табл. 7.

обезжиренного творога

Аминокислота

Содержание аминокислот, г/100 г белка

Белок ФАО ВОЗ

Эталонный белок для пожилого человека

Пастообразный продукт

Обезжиренный творог

Аминокислотнь

Пастообразный продукт

Валин

5,0

5,0

2,76

5,50

55,2

Изолейцин

4,0

4,0

1.71

5,56

42,8 min а/к скор

Лейцин

7,0

7,0

5,58

10,28

79,7

Лизин

5,5

4,35

8,05

75,0

Метинин+ цистан

3,5

3,8

2,16

3,50

56,8

Фенилала-нин+тирозин

6,0

6,0

4,71

10,33

78,5

Триптофан

1,0

0,8

0,42

1,00

52,5

Треонин

4,0

4,0

1,97

4,44

49,3

Коэффициент рациональности аминокислотного состава

0,67

Показатель сопоставимой избыточности

0,19

Коэффициент различий аминокислотного скора (КРАС)

18.5

Биологическая ценность (БЦ), % (БЦ=100-КРАС)

81,5

После 15 сут хранения количество дрожжей превышает величину допустимого ровня, равную 100 КОЕ/г. Остальные микробиологические показатели готового про-укта не превышают нормативных значений на протяжении всего срока хранения.

Показатели Величина допустимого уровня Продолжительность хранения, сутки

фон 5 10 15 20

Молочнокислые микроорганизмы, КОЕ/г не менее 106 7*107 - - - 1,5*106

Дрожжи, КОЕ/г 100 <10 <10 15 80 >100

Плесени, КОЕ/г 50 10 <10 <10 <10 <10

БГКП в 0,01 г не допускаются не обнаружены

S. aureus в 0,01 г не допускаются не обнаружены

Патогенные микроорганизмы, в т.ч. сальмонеллы в 25,0 г не допускаются не обнаружены - - - не обнаружены

Таким образом, на основании комплекса исследуемых показателей установлено, то срок годности пастообразного продукта составляет 15 сут при температуре хране-ия 4 ± 2 °С.

ВЫВОДЫ

. На основании теоретических и экспериментальных исследований обоснован компо-ентный состав нежирного пастообразного продукта, включающий сухое обезжирен-ое молоко, изолированный соевый белок и полбу, отличающийся повышенной биоло-яческой ценностью белкового компонента.

. Определен режим восстановления изолированного соевого белка. Установлено, что ухие вещества наиболее полно переходят в раствор при растворении соевого изолята воде с температурой 40 °С, последующем нагревании полученного раствора до 70 °С, обработке при этой температуре с помощью мешалки при частоте вращения

000 об/мин в течение 5 мин.

. На основании проведенных исследований для производства пастообразного продук-

1 выбрана закваска, приготовленная на чистых культурах мезофильных лактококков, озволяющая получить плотный сгусток в процессе сквашивания смеси и продукт, без гделения сыворотки в процессе хранения. Получены уравнения, характеризующие шисимость титруемой кислотности от продолжительности сквашивания смеси с раз-ичной массовой долей изолированного соевого белка.

. Исследовано влияние различного соотношения сухого обезжиренного молока и со-аого изолята на органолептические, физико-химические и структурно-механические оказатели продукта. На основании результатов проведенных исследований выбрана ациональная массовая доля соевого изолята в смеси, которая составила 50 %. . Установлено, что полбу целесообразно вносить в пастообразный продукт после рессования сгустка. По комплексу органолептических, физико-химических, струк-урно-механических показателей качества и на основании расчета массовой доли полы в продукте с использованием обобщенной функции желательности Харрингтона □основан выбор массовой доли полбы в готовом продукте, составляющий 37,5 %. . Определены биологическая и энергетическая ценности пастообразного продукта, становлено, что биологическая ценность белковой составляющей продукта составлять^ %, обезжиренного творога - 62,6 %, что указывает на высокую степень исполь-)вания аминокислот пастообразного продукта на пластические нужды организма. , На основании результатов исследования органолептических, физико-химических оказателей качества и микробиологических показателей безопасности готового проекта в процессе хранения при температуре (4 ± 2) °С определен его срок годности, со-

ставляющий 15 сут.

8. Разработан проект технической документации (ТУ и ТИ) на производство нежирного пастообразного продукта на основе сухого обезжиренного молока и растительных компонентов.

Список публикаций

1. Соловьева М.С. Исследование растворимости изолированного соевого белка: сборник трудов молодых ученых. Ч. II: Материалы научно-технической конференции: - СПб.: СПбГУ-НиПТ. 2007.-С. 52-56.

2. Соловьева М.С., Забодалова Л.А. Творожный продукт на основе сухих компонентов: материалы международной научно-практической конференции «Биотехнология. Вода и пищевые продукты» 11-13 марта 2008 г. М.: ЗАО «Экспо-биохим-технологии», РХТУ им. Д.И. Менделеева.-С. 179.

3. Забодалова Л.А., Соловьева М.С. Творожный продукт сложного сырьевого состава: тезисы научно-пракг. конф. «Пищевая и морская биотехнология: проблемы и перспективы» 2-3 июля 2008 г. Светлогорск: КГТУ. - С. 55.

4. Соловьева М.С., Забодалова Л.А. Разработка технологии творожного продукта // Известия СПбГУНиПТ. 2008. № 4. - С. 31 - 33.

5. Соловьева М.С., Забодалова Л.А. Творожный продукт из сухих сырьевых компонентов // Переработка молока. 2009. № 7. - С. 44 - 46.

6. Соловьева М.С., Забодалова Л.А. Многокомпонентный творожный продукт: материалы IV Международной научно-технической конференции «Низкотемпературные и пищевые технологии в XXI веке» 25 - 27 ноября 2009 г. Санкт-Петербург. - С. 193 - 195.

7. Соловьева М.С., Забодалова Л.А. Нетрадиционное зерновое сырье при изготовлении тво-ожного продукта // Современные наукоемкие технологии. 2009. № 10. - С. 78 - 79.

. Забодалова Л.А., Соловьева М.С. Реологические показатели творожного продукта на основе сухих компонентов [Электронный ресурс]: Электронный научный журнал «Процессы и аппараты пищевых производств»/ГОУ ВПО «Санкт-Петербургский государственный университет низкотемпературных и пищевых технологий. - Электрон.журнал - Санкт-Петербург: СПбГУНиПТ, 2010. - № 2. - сент. 2010.

9. Соловьева М.С. Разработка технологии творожного продукта на основе сухих компонентов // Пятнадцатая Санкт-Петербургская ассамблея молодых ученых и специалистов. Аннотации работ победителей конкурса грантов Санкт-Петербурга 2010 года для студентов, аспирантов, молодых ученых и молодых кандидатов наук 2010 г. Санкт-Петербург. - С. 247.

10. Забодалова Л.А., Соловьева М.С. Технология пастообразного продукта [Электронный ресурс]: Электронный научный журнал «Процессы и аппараты пищевых производств»/ ФГБОУВПО «Санкт-Петербургский государственный университет низкотемпературных и пищевых технологий. — Элекгрон.журнал — Санкт-Петербург: СПбГУНиПТ, 2011. — № 2. — сент. 2011.

11. Соловьева М.С., Забодалова Л.А. Получение пастообразного продукта на основе сухого молока с добавлением полбы // Известия вузов. Пищевая технология. 2011. № 4. - С. 30 -32.

12. Забодалова Л.А., Соловьева М.С. Применение сухих компонентов при производстве белкового пастообразного продукта для геродиетического питания: материалы V Международной научно-технической конференции «Низкотемпературные и пищевые технологии в XXI веке» 22 - 24 ноября 2011 г. Санкт-Петербург. - С. 279 -281.

13. Забодалова Л.А., Соловьева М.С. Исследование свойств пастообразного продукта в процессе хранения: материалы международной научно-технической конференции «Биотехнологические системы в производстве пищевого сырья и продуктов: инновационный потенциал и перспективы развития» 2011 г. Воронеж. - С. 163 - 165.

Подписано к печати 01.08-.t2/ Формат 60x80 1/16. Бумага писчая.

Печать офсетная. Печ.л. 10. Тираж 80 экз. Заказ № ¡6 4. СПбГУНиПТ. 191002, Санкт-Петербург, ул. Ломоносова, 9 ИИК СПбГУНиПТ. 191002, Санкт-Петербург, ул. Ломоносова, 9

Введение.

Глава 1. Обзор литературы.

1.1. Проблема здорового питания.

1.1.1. Состояние питания населения России.

1.1.2. Функциональные и комбинированные продукты.

1.2. Состав и использование соевых продуктов.

1.3. Восстановленные молочные продукты.

1.4. Зерновой компонент.

1.5. Биологическая ценность белковых продуктов.

1.6. Медико-биологические требования к продуктам геродиетического питания.

1.6.1. Основы создания продуктов для геродиетического питания.

1.6.2. Факторы пролонгирования жизни.

1.7. Творожные продукты с функциональными свойствами и геродиетические продукты.

1.8. Цель и задачи исследования.

Глава 2. Объекты и методы исследования.

2.1. Организация проведения исследований.

2.2. Объекты исследования.

2.3. Методы исследования.

Глава 3. Обоснование компонентного состава и определение условий восстановления сухих компонентов.

3.1. Обоснование компонентного состава.

3.2. Определение режима восстановления соевого изолята.

Глава 4. Разработка рецептуры и технологии пастообразного продукта.

4.1. Выбор закваски.

4.2. Выбор массовой доли соевого изолята в смеси.

4.2.1. Отработка параметров основных операций технологического процесса производства пастообразного продукта.

4.2.2. Органолептические и физико-химические показатели пастообразного продукта.

4.2.3. Реологические характеристики пастообразного продукта.

4.3. Выбор вида соевого изолята.

4.4. Внесение зернового компонента.

4.4.1. Расчет биологической ценности.

4.4.2. Выбор способа внесения зернового компонента.

4.5. Исследование показателей качества готового продукта.

4.5.1. Показатели качества пастообразного продукта.

4.5.2. Выбор вкусовых наполнителей.

4.6. Технология и рецептура пастообразного продукта на основе сухих компонентов.

4.7. Определение срока годности.

Глава 5. Расчет экономической эффективности производства пастообразного продукта.

Выводы.

Правильное рациональное питание является неотъемлемой составной частью здорового образа жизни, оно помогает сохранить здоровье и реализовать резерв долголетия организма. Обеспечение нормальной жизнедеятельности возможно не только при условии снабжения организма необходимым количеством энергии, главным образом, в виде углеводов, жиров и белков, но и при сбалансированности рациона по пищевым веществам, а именно соблюдении соотношений между многочисленными факторами питания [42].

При разработке специальных продуктов, ориентированных на определенные группы населения необходимо учитывать особенности в потребности организма в пищевых веществах и энергии.

Важную роль в рациональном питании человека играют кисломолочные продукты. В полной мере это относится к творогу и творожным продуктам, которые отличаются высоким содержанием солей кальция и фосфора, белка, молочного жира [92]. Содержание солей Ca и Р в твороге находится в соотношении, наиболее благоприятном для усвоения человеком [48]. В обезжиренном твороге белка содержится больше, чем в некоторых сортах мяса [92].

Творог в России пользуется большой популярностью. По определению академика H.H. Липатова (старшего), он является "незаменимым продуктом, как для здоровых, так и для больных, как для детей, так и для стариков".

Производство творога - достаточно трудоемкий процесс, который требует значительных затрат молока. В настоящее время производители молочной продукции испытывают дефицит сырья, особенно в зимний период. При этом качество молока зачастую является низким при высокой стоимости [85].

Один из возможных путей решения этой проблемы - использование при производстве творога сухих молочных компонентов. Такой технологический прием позволяет обеспечить полноценными продуктами питания население регионов, в которых отсутствует натуральное молоко; снизить дефицит молочного сырья, который возникает на крупных молокоперерабатывающих предприятиях в период межсезонья или на заводах, находящихся на значительном удалении от молочных ферм [46, 50].

При этом в качестве сырья можно использовать как сухое цельное и обезжиренное молоко, так и отдельные компоненты молока, например молоч-но-белковые концентраты, концентраты сывороточных белков и их изоляты, а также отдельные фракции белков. Эти компоненты получают с применением современных методов обработки, включая их модификацию, что позволяет повысить биологическую ценность и функциональные свойства вырабатываемых продуктов.

Научные основы по использованию сухих компонентов заложены учеными Липатовым H.H., Харитоновым В.Д., Цкитишвили З.М. и др.

С другой стороны, хорошо известно, что в настоящее время приоритетным направлением в производстве молочных продуктов является комбинирование сырья различных классов, применение разнообразных обогащающих добавок, биологически активных веществ, то есть производство многокомпонентных полифункциональных продуктов на молочной основе.

Теоретические и практические аспекты создания данных продуктов представлены в трудах Липатова H.H. (ст.), Липатова H.H. (мл.), Рогова И.А., Остроумова Л.А., Зобковой З.С., Забодаловой Л.А., Дунченко Н.И., Гавриловой Н.Б., Захаровой Н.П., Захаровой Л.М. и др.

При производстве творожных продуктов из сухих компонентов наряду с сухим молоком и молочными белковыми компонентами представляет интерес применение сухого сырья других классов, в частности, сырья растительного происхождения, например, изолятов соевых, пшеничных белков, а также различных круп (рисовой, овсяной, гречневой и др.). Это позволит получить продукт, сбалансированный по аминокислотному составу и частично сэкономить молочное сырье. Хорошая сочетаемость творожной основы с различными вкусовыми ингредиентами, например сухими пряными травами, позволит создать ассортиментный ряд творожных продуктов для широкого круга потребителей.

Молочные продукты считаются хорошо сбалансированными с точки зрения пищевой ценности, поскольку для них характерен адекватный баланс белков, жиров, углеводов, витаминов и минеральных солей. Кроме того, в настоящее время на рынке присутствуют продукты с дополнительными питательными свойствами, основанными на некоторых компонентах молока: антиостеопоро-тические, противовоспалительные, иммуностимулирующие и другие. Этот список каждый год расширяется, поскольку ученые открывают новые полезные свойства компонентов молока [58].

Широко распространено производство продуктов функционального питания на молочной основе. Так, например, ВНИМИ с целью обеспечения населения продуктами функционального назначения (для больных диабетом, лиц, страдающих ожирением и т.д.) разработано свыше 60 базовых и более 150 частных технологий и новых продуктов, обладающих функциональными свойствами [26].

Производство многокомпонентных продуктов позволяет с помощью подбора сырья различных классов варьировать состав продукта и получать рецептуры наиболее полно, соответствующие потребностям организма.

При разработке пастообразного продукта в качестве сырья молочного происхождения было выбрано сухое обезжиренное молоко (СОМ), растительного происхождения - изолированный соевый белок (ИСБ) и полба. Разрабатываемый продукт может быть рекомендован широкому кругу потребителей различных возрастных групп населения, в том числе людям пожилого возраста, т. к. удовлетворяет требованиям геродиетического питания, в соответствии с которыми рекомендуется ограничивать калорийность рациона, а белковый компонент должен содержать белки из растительных и животных источников. Кроме того введение в рецептуру зернового компонента позволяет повысить содержание углеводов, в том числе клетчатки, дефицит которой часто наблюдается в пожилом возрасте.

В основу рабочей гипотезы положено предположение о том, что разработка рецептуры пастообразного продукта на основе сухого обезжиренного молока (СОМ), изолированного соевого белка (ИСБ) и зернового компонента (полбы) с учетом требований современной науки о питании позволит получить низкокалорийный пастообразный продукт с повышенной биологической ценностью белкового компонента при частичной экономии молочного сырья.

Научная новизна:

- установлено влияние тепловой обработки, рН и механического воздействия на степень восстановления изолированного соевого белка;

- на основании изучения влияния массовой доли ИСБ в смеси на процесс сквашивания и показатели качества сгустка определена доля соевого компонента в смеси, равная 50 %;

- получены уравнения, характеризующие зависимость титруемой кислотности от продолжительности сквашивания смеси с различным содержанием соевого и молочного компонентов, а также эффективной вязкости от массовой доли полбы при различных градиентах скорости сдвига;

- с применением обобщенной функции желательности Харрингтона определена рациональная доля полбы в продукте - 37,5 %, позволяющая повысить биологическую ценность белковой составляющей пастообразного продукта.

Практическая значимость. Разработаны рецептуры и технология, составлен проект технической документации (ТУ и ТИ) на производство пастообразного продукта на основе сухого обезжиренного молока и растительных компонентов.

Результаты исследований используются в учебном процессе студентов, обучающихся по направлению 240700 «Биотехнология» профиля «Пищевая биотехнология».

Работа поддержана грантом правительства Санкт-Петербурга серия ПСП № 10640 в 2010 г.

Выводы

1. На основании теоретических и экспериментальных исследований обоснован компонентный состав нежирного пастообразного продукта, включающий сухое обезжиренное молоко, изолированный соевый белок и полбу, отличающийся повышенной биологической ценностью белкового компонента.

2. Определен режим восстановления изолированного соевого белка. Установлено, что сухие вещества наиболее полно переходят в раствор при растворении соевого изолята в воде с температурой 40 °С, последующем нагревании полученного раствора до 70 °С, и обработке при этой температуре с помощью мешалки при частоте вращения 1000 об/мин в течение 5 мин.

3. На основании проведенных исследований для производства пастообразного продукта выбрана закваска, приготовленная на чистых культурах ме-зофильных лактококков, позволяющая получить плотный сгусток в процессе сквашивания смеси и продукт, без отделения сыворотки в процессе хранения. Получены уравнения, характеризующие зависимость титруемой кислотности от продолжительности сквашивания смеси с различной массовой долей изолированного соевого белка.

4. Исследовано влияние различного соотношения сухого обезжиренного молока и соевого изолята на органолептические, физико-химические и структурно-механические показатели продукта. На основании результатов проведенных исследований выбрана рациональная массовая доля соевого изолята в смеси, которая составила 50 %.

5. Установлено, что полбу целесообразно вносить в пастообразный продукт после прессования сгустка. По комплексу органолептических, физико-химических, структурно-механических показателей качества и на основании расчета массовой доли полбы в продукте с использованием обобщенной функции желательности Харрингтона обоснован выбор массовой доли полбы в готовом продукте, составляющий 37,5 %.

6. Определены биологическая и энергетическая ценности пастообразного продукта. Установлено, что биологическая ценность белковой составляющей продукта составляет 81,5 %, обезжиренного творога - 62,6 %, что указывает на высокую степень использования аминокислот пастообразного продукта на пластические нужды организма.

7. На основании результатов исследования органолептических, физико-химических показателей качества и микробиологических показателей безопасности готового продукта в процессе хранения при температуре (4 ± 2) °С определен его срок годности, составляющий 15 сут.

8. Разработан проект технической документации (ТУ и ТИ) на производство нежирного пастообразного продукта на основе сухого обезжиренного молока и растительных компонентов.

1. Андреенко Л.Г., Антипова Т.А., Симоненко C.B. Вопросы питания пожилых / Российская академия сельскохозяйственных наук. М.: 2007. -276 С.

2. Аринчин Н.И. Старение и продолжительность жизни животных в филогенезе // Биология старения (Руководство по физиологии). Л.: Наука. 1982. -С. 39-61.

3. Архипова А.Н., Красникова Л.В., Веретнов Б.Я. Свойства кисломолочных продуктов с растительными наполнителями // Молочная промышленность. 1995. №3.-С. 9-10.

4. Ахназарова С.Л., Кафаров В.В. Методы оптимизации эксперимента в химической технологии: Учеб. пособие для хим.-технол. спец. вузов. М.: Высш. шк. 1985.-327 С.

5. Баженова H.A. Исследование технологических свойств зерна полбы (Triticum dicoccum Schrank.) и разработка кулинарной продукции с его использованием: Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидат технических наук. Санкт-Петербург. 2004.

6. Буйлова Л.А., Дубова Е.А. Определение активности воды в сухом молоке // Молочная промышленность. 2006. № 10. С. 69.

7. Вилсон Л.А. Продукты питания из сои / Под ред. В.В. Ключкина, М.Л. Доморощенковой. М.: Колос. 1998. - 48 С.

8. Гаврилова Н.Б., Каня И.П. Композиционный творожный продукт // Молочная промышленность. 2003. № 8. С. 29 - 30.ч

9. Гаврилова Н.Б., Каня И.П. Основные направления производства комбинированных продуктов на молочной основе для геродиетического питания: Аналитический обзор. Омск: ОмГАУ. 2003. - 48 С.

10. Галстян А.Г. Практические аспекты водоподготовки для повышения эффективности растворения сухих молочных продуктов // Хранение и переработка сельхозсырья. 2005. № 2. С. 22 - 23.

11. Голубкина H.A. Селен в сухом молоке // Молочная промышленность. 1996. №2.-С. 23-24.

12. Голубкина H.A., Капитальчук М.В., Капитальчук И.П. Грецкие орехи как источник эссенциального микроэлемента селена // Вопросы питания. 2009. том 78. № 6. С. 73 - 77.

13. Горбатова К.К. Химия и физика молока: Учебник для вузов. СПб.: ГИОРД. 2003.-288 С.

14. Григоров Ю.Г. Методические указания по организации питания людей в пожилом и старческом возрасте. Киев: Институт геронтологии АМН СССР. 1966.

15. Гурова Н.В., Попелло И.А., Сучков В.В. О роли нативности соевых белков при оценке функционально-технологических свойств белковых препаратов // Мясная индустрия. 1999. № 1. С. 23 - 25.

16. Доценко В.А., Власова В.В., Мосийчук JI.B., Смирнова E.H. Организация диетологической помощи населению в лечебно-профилактических учреждениях Санкт-Петербурга // Вопросы питания. 2009. том 78. № 6. С. 48 - 52.

17. Жукова Л.П. Повышение стойкости творога при хранении // Молочная промышленность. 1995. № 2. С. 22.

18. Забодалова JI.A, Баранникова Н.В. Соя в белковых продуктах типа творога // Молочная промышленность. 1994. № 3 4. - С. 15-16.

19. Забодалова JI.A. Биотехнология комбинированных молочных продуктов с использованием компонентов сои. Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук. Кемерово. 2000.

20. Забодалова Л.А., Кривонос H.B. Комбинированный пастообразный продукт для школьного питания // Молочная промышленность. 2003. № 1. -С. 47-48.

21. Зайцева Е.В. Соя как пищевой и лечебный продукт // Пищевая промышленность. 2005. № 2. С. 70.

22. Захарова JI.M., Мазеева И.А. Оценка биологической ценности кисломолочных белковых продуктов с зерновыми добавками // Хранение и переработка сельхозсырья. 2004. № 1. С. 39 - 42.

23. Значение показателя «активность воды» в оценке сельскохозяйственного сырья: Обзорная информация / И.А. Рогов, У.Ч. Чоманов, A.M. Бражников и др. М.: АгроНИИТЭИММП. 1987. - 44 С.

24. Зобкова З.С. Современные технологии молочных и молокосодержа-щих продуктов // Молочная промышленность. 2004. № 12. С. 12 - 20.

25. Зобкова З.С., Фурсова Т.П., Гущина И.М., Филатова JI.M. Растительные белки в молочных продуктах // Молочная промышленность. 1994. № 2. -С. 24-25.

26. Ивановская Л.С. Технико-экономическое обоснование и расчет технико-экономических показателей дипломного проекта: Метод, указания для студентов спец. 260303 и 240902 очной и заочной форм обучения. СПб.: СПбГУНиПТ. 2010. - 27 С.

27. Игнатов К.Л., Измайлова Г.И. Растительные масла и жировые системы в пищевой промышленности России // Молочная промышленность. 2000. № 8. С. 47 - 48.

28. Калякина Л.П., Забодалова Л.А. Влияние состава молочно кедровой смеси на процесс структурообразования при ее сквашивании // Молочная промышленность. 1995. № 8. - С. 18 - 19.

29. Касьянов Г.И., Запорожский A.A., Юдина С.Б. Технология продуктов питания для людей пожилого и преклонного возраста. Ростов-на-Дону: Март. 2001.- 192 С.

30. Кистер И.В., Лисин П.А. Методология композиционного конструирования поликомпонентных продуктов // Переработка молока. 2011. № 2. — С. 40-43.

31. Козлов С.Г. Проектирование структурированных продуктов сложного сырьевого состава // Пищевая промышленность. 2004. № 8. С. 74 - 75.

32. Комаров В.И., Карпунин И.М., Гурьянов А.И. Продукты питания и пищевые добавки за рубежом (по патентным материалам ряда зарубежных стран).-М.: 1998.-52 С.

33. Композиция для получения творожной массы «Амелия»: пат. 2219783 Рос. Федерация. № 2002115833/13: заявл. 13.06.02; опубл. 27.12.03.

34. Композиция для приготовления кисломолочного продукта геродиети-ческого питания: пат. 2196432 Рос. Федерация. № 2001118108/13: заявл. 29.06.01; опубл. 20.01.03.

35. Композиция для приготовления кисломолочного продукта для геро-диетического питания: пат. 2276848 Рос. Федерация. № 20004133411/13: заявл. 17.11.04; опубл. 27.05.06.

36. Конарев В.Г. Белки пшеницы. М.: Колос. 1980. - 351 С.

37. Контроль качества молочных продуктов методами физико-химической механики / В.Д. Косой, М.Ю. Меркулов, С.Б. Юдина. СПб.: ГИ-ОРД. 2005.-280 С.

38. Корхонен X. Технологии для функциональных продуктов // Молочная промышленность. 2003. № 9. С. 25 - 28.

39. Кравченко С.Н., Павлов С.С., Попов A.M. Применение в производстве пищевых продуктов антиоксидантов, полученных из растительного сырья // Хранение и переработка сельхозсырья. 2005. № 12. С. 37 - 38.

40. Кретов И.Т., Остриков А.Н., Кравченко В.М. Технологическое оборудование предприятий пищеконцентратной промышленности: Учебник. Воронеж: Издательство Воронежского университета. 1996. - 448 С.

41. Крючин C.B., Назаренко C.B. Производство отечественного соевого белкового концентрата // Пищевая промышленность. 2001. № 9. С. 58 - 59.

42. Кудряшева A.A. Права человека на пищу и адекватное питание // Пищевая промышленность. 2005. № 2. С. 67.

43. Кузнецов В.В., Шиллер Г.Г. Использование сухих молочных компонентов в пищевой промышленности. Справочник. СПб.: ГИОРД. 2006. -480 С.

44. Либец С.П., Сергеева В.А. Новый кисломолочный напиток // Молочная промышленность. 1995. № 8. С. 9 - 10.

45. Липатов H.H. Производство творога. М.: Пищевая промышленность,1973.

46. Липатов H.H., Тарасов К.И. Восстановленное молоко (теория и практика производства восстановленных молочных продуктов). М.: Агропромиз-дат. 1985.-256 С.

47. Липатов H.H., Тарасов К.И., Филатов Ю.И., Швырев В.Ф., Королева Е.И., Антонов Н.И., Павлов В.А., Цкитишвили З.М. Интенсификация процесса растворения сухого молока: Обзорная информация. М.: ЦНИИТЭИмясомол-пром. 1984.-52 С.

48. Липатов H.H., Харитонов В.Д. Сухое молоко. М.: Легкая и пищевая промышленность. 1981. -264 С.

49. Маслова Г.В., Маслов А.М. Реология рыбы и рыбных продуктов. М.: Легкая и пищевая промышленность. 1981. - 216 С.

50. Медовар Б.Я., Петуке К.Ю., Григоров Ю.Г., Козловская С.Г. Влияние различного количества белков пищи на метаболизм при старении // Проблемы старения и долголетия. 1996. т. 6. № 1 2. - С. 88-101.

51. Методические рекомендации МР 2.3.1.2432 -08 «Нормы физиологических потребностей в энергии и пищевых веществах для различных групп населения Российской Федерации» утверждены 18.12.2008 г.

52. Модич Е., Модич П. Диетотерапевтические свойства некоторых ингредиентов сои // Молочная промышленность. 1999. № 10. С. 36 - 39.

53. Молочный напиток для геродиетического питания: пат. 2182794 Рос. Федерация. № 2000115536/13: заявл. 15.06.00; опубл. 27.05.02.

54. Мунро П.А. Новые технологии создания молочных продуктов будущего // Молочная промышленность. 2003. № 3. С. 39 - 40.

55. Мусина О.Н. Молочно-белковые продукты с нетрадиционным зерновым сырьем // Молочная промышленность. 2006. № 11. С. 62 - 63.

56. Мусина О.Н. Стратегия разработки творожных продуктов для молодежи // Переработка молока. 2008. № 4. С. 10-12.

57. Никитин В.Н. Экспериментальные подходы к продлению жизни // Биология старения (Руководство по физиологии). Д.: Наука. 1982. - С. 548 -569.

58. Николаев JI.K. Вязкостные характеристики творога различной жирности // Молочная промышленность. 1995. № 5. С. 29.

59. Обогащенная творожная масса для геродиетического питания: пат. 2405354 Рос. Федерация. № 2009115978/10: заявл. 27.04.09; опубл. 10.12.10.

60. Оборудование для производства муки и крупы: Справочник / Сост. Демский А.Б., Борискин М.А., Веденьев В.Ф., Тамаров Е.В., Чернолихов A.C. -СПб.: Профессия. 2000. 624 С.

61. Паста творожная: пат. 2337563 Рос. Федерация. № 2005131759/13: заявл. 14.10.05; опубл. 10.11.08.

62. Паста творожная: пат. 2338383 Рос. Федерация. № 2005131760/13: заявл. 14.10.05; опубл. 20.11.08.

63. Петров А.Н., Григоров Ю.Г., Козловская С.Г., Ганина В.И. Геродие-тические продукты функционального питания. М.: Колос - Пресс. 2001. -96 С.

64. Петуке К.Ю., Григоров Ю.Г., Семенько Т.М., Козловская С.Г. К вопросу о потреблении в белке при старении // Проблемы старения и долголетия. 1996. т. б.№ 1-2.-С. 102-111.

65. Пищевая химия / А.П. Нечаев, С.Е. Траубенберг, A.A. Кочеткова и др.; Под ред. А.П. Нечаева. СПб.: ГИОРД. 2001. - 592 С.

66. Пищевой продукт: пат. 2197093 Рос. Федерация. №2000132997/13: заявл. 29.12.00; опубл. 27.01.03.

67. Пищевые продукты с промежуточной влажностью / Под ред. Р. Дэви-са, Г. Берча, К. Паркера. М.: Пищевая промышленность. 1980. - 208 С.

68. Продукт творожный: пат. 2259053 Рос. Федерация. № 2003114844/13: заявл. 19.05.03; опубл. 27.08.05, Бюл. № 24.

69. Прыткова Н.В. Разработка рецептур и технологии пастообразных белковых продуктов с использованием растительного сырья. Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук. Санкт-Петербург. 1994.

70. Прянишников В.В., Микляшевски П., Ладд X., Красуля О.Н. Функциональные добавки направленного действия для пищевой промышленности // Пищевая промышленность. 1999. № 1. С. 54 -56.

71. Растительный белок / Пер. с фр. В.Г. Долгополова; Под ред. Т.П. Ми-кулович. М.: Агропромиздат. 1991. - 684 С.

72. Робертсон Э. Пищевые продукты, питание и здоровье в Российской Федерации // Вопросы питания. 2000. том 69. № 3. С. 38 - 42.

73. Самойлов В.А. Справочник технолога молочного производства. Т. 7. Оборудование молочных предприятий (справочник каталог) / Под ред. А.Г. Храмцова. - СПб.: ГИОРД. 2004. - 832 С.

74. Самылина В.А. О возможности рационализации структуры питания: • сб. материалов всероссийской научно-практической конференции «Принципы пищевой комбинаторики основа моделирования поликомпонентных пищевых. продуктов»: - Углич. 2010. - С. 220 - 224.

75. Серкл С.Д., Смит А.К. Соевые бобы: Переработка и продукты // Источники пищевого белка / Пер. с англ. Н.И. Яковлевой; Под ред. и с предисл. В.И. Сойфера. М.: Колос. 1979. - 302 С.

76. Способ получения пищевого функционального продукта: пат. 2402926 Рос. Федерация. № 2009117970/13: заявл. 12.05.09; опубл. 10.11.00.

77. Способ получения творожной пасты: пат. 2243674 Рос. Федерация. № 2003131130/13: заявл. 22.10.03; опубл. 10.01.05.

78. Способ получения творожно-растительного продукта: пат. 2370045 Рос. Федерация. № 2008123644/13: заявл. 10.06.08; опубл. 20.10.09.

79. Справочник по диетологии / Под ред. A.A. Покровского, М.А. Самсо-нова. М.: Медицина. 1981.-704 С.

80. Степанова Л.И., Смурыгина Н.В. Использование заменителей молочного жира в творожных продуктах // Молочная промышленность. 2004. № 4. -С. 48-49.

81. Структурно-механические характеристики пищевых продуктов / A.B. Горбатов, A.M. Маслов, Ю.А. Мачихин и др.; Под ред. A.B. Горбатова. М.: Легкая и пищевая промышленность. 1982. - 296 С.

82. Творожная основа для производства диетического изделия: пат. 2285429 Рос. Федерация. № 2005117464/13: заявл. 07.06.05; опубл. 20.10.06.

83. Творожно-злаковый продукт: пат. 2245062 Рос. Федерация. № 2002123865/13: заявл. 06.09.02; опубл. 27.01.05, Бюл. № 3.

84. Творожный продукт: пат. 2292724 Рос. Федерация. № 2005122777/13: заявл. 18.07.05; опубл. 10.02.07.

85. Тихомирова H.A. Нанотехнология и биотехнология продуктов функционального питания на молочной основе // Молочная промышленность. 2005. № 5. С. 74-75.

86. Тихомирова H.A., Рогов С.И., Чураков М.М. Зависимость показателя активности воды молочных продуктов от их состава // Вестник МАХ. 2005. №4.-С. 36-38.

87. Тихомирова H.A., Технология продуктов лечебно-профилактического питания. Учебное пособие. М.: МГУПБ. 2001. - 242 С.

88. Толстогузов В.Б. Новые формы белковой пищи (Технологические проблемы и перспективы производства). М.: Агропромиздат. 1987. - 303 С.

89. Тутельян В.А., Княжев В.А. Реализация концепции государственной политики здорового питания населения России: научное обеспечение // Вопросы питания. 2000. том 69. № 3. С. 4 - 7.

90. Флоринская Е.Э., Пилипенко Т.В., Нилова Л.П. Биологическая ценность творога Невский // Проблемы и пути повышения качества пищевых продуктов, консервированных холодом: Межвузовский сборник научных трудов. 1995.-С. 54-58.

91. Фролькис В.В. Старение и старость // Биология старения (Руководство по физиологии). Л.: Наука. 1982. - С. 5 - 24

92. Функциональные продукты основа долголетия // Переработка молока. 2006. №10.-С. 8-11.

93. Харитонов В.Д., Асафов В.А., Гроностайская H.A., Фоломеева О.Г. Разработка технологии белковых концентратов на основе молочного и растительного сырья // Молочная промышленность. 1993. № 5/6. С. 7 - 9.

94. Хезекер Г. Данные о состояние здоровья для выработки рекомендаций по питанию // Вопросы питания. 2000.том 69. № 3. С. 8 - 13.

95. Химический состав пищевых продуктов. Том 1. Справочные таблицы содержания основных пищевых веществ и энергетической ценности пищевых продуктов / Под ред. A.A. Покровского. М.: Пищевая промышленность. 1977.-228 С.

96. Цкитишвили 3. М. Основные направления повышения эффективности комплексной переработки натурального и сухого сырья на предприятиях объединения «Тбилмолоко»: Обзорная информация. М.: АгроНИИТЭИММП. 1988.-60 С.

97. Чижикова О.Г. Соя. Пищевая ценность и использование. Владивосток: ДВГАЭУ. 2001. - 267 С.

98. Шаззо Р.И. Современные аспекты совершенствования технологий комбинированных продуктов функционального назначения // Хранение и переработка сельхозсырья. 2004. № 9. С. 7 - 10.

99. Шатнюк JI.H., Суворов И.В. Обогащение молочных продуктов витаминами // Переработка молока. 2006. № 10. С. 24 - 29.

100. Щетинин М.П., Мусина О.Н. Применение пророщенных злаков в комбинированных творожных изделиях // Хранение и переработка сельхозсырья. 2002. № 12. С. 40 - 41.

101. Юков В., Лихачева Е. Состав зерна волжской полбы // Хлебопродукты. 2005. № 7. С. 26-27.

102. Юков В.В. Волжская полба и продукты ее переработки // Известия ВУЗов. Пищевая технология. 2005. № 1. С. 23 - 25.

103. Cottony bean curds and method of manufacturing the cottony bean curd: pat. 7,090,877 USA. № 10/481,453: filed 10.06.02; date of patent 15.08.06.

104. Friedman M. Nutritional value of proteins from different food sources. A review // Journal of agriculture food chemistry. 1996. vol. 44. № 1. P. 6 - 29.

105. Increased stability cottage cheese product: pat. 6,238,717 USA. № 09/480,744: filed 10.01.00; date of patent 29.05.01.

106. Jadhav S.S., Kulkarni P.R. Pressor amines in foods // Journal of food science and technology. 1981. vol. 18. № 4. P. 156- 157.

107. Lee Y.H., Marshall R.T. Rennet curd from milk plus soy protein mixtures // Journal of dairy science. 1979. vol. 62. № 7. P. 1051 - 1057.

108. Novel protein curd product and process of preparation: pat. 4,284,656 USA. № 103,732: filed 14.12.79; date of patent 18.08.81.

109. Posati L.P., Holsinger V.H., DeVilbiss E.D., Pallansch MJ. Effect of instantizing on amino acid content of nonfat dry milk // Journal of dairy science. 1974. vol. 57. № 2. P. 258 - 259.

110. Processed soybean curd food having a texture similar to meat: pat. 4,897,280 USA. № 90,459: filed 28.08.87; date of patent 30.01.90.