автореферат диссертации по технологии продовольственных продуктов, 05.18.04, диссертация на тему:Разработка технологии синбиотического молокосодержащего продукта

ГОУ ВПО МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ПРИКЛАДНОЙ БИОТЕХНОЛОГИИ

ТЕРЕШИНА ЕКАТЕРИНА НИКОЛАЕВНА

РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ СИНБИОТИЧЕСКОГО МОЛОКОСОДЕРЖАЩЕГО ПРОДУКТА

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

АВТОРЕФЕРАТ

диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук

УУ4Ьй4084

Москва 2010

004604084

Работа выполнена на кафедре «Технология молока и молочных продуктов» ГОУ ВПО «Московский государственный университет прикладной биотехнологии» (МГУПБ)

Научный руководитель: доктор технических наук, профессор

Ганина В.И.

Официальные оппоненты: доктор технических наук,

Нефедова Н.В.

кандидат технических наук, Эрвольдер Т.М.

Ведущая организация: ГОУ ВПО «Воронежская государственная

технологическая академия»

Защита состоится « ОЙ» 2010г. в ¡& часов на заседании

диссертационного совета при ГОУ ВПО «Московский

государственный университет прикладной биотехнологии» по адресу: 109316, г. Москва, ул. Талалихина, д. 33, конференц-зал.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ГОУ ВПО МГУПБ.

Автореферат разослан « 05у> 0^ 2010г.

Ученый секретарь диссертационного совета, кандидат технических наук, профессор

Забашта А.Г.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы

Здоровье человека в значительной степени определяется его питанием, т. е. обеспеченностью организма энергией и необходимыми нутриентами. Однако в современных условиях из-за неправильной организации и несбалансированных рационов питания в организм человека поступает недостаточное количество биологически активных веществ. Все это ведет к увеличению количества людей с нарушенным обменом веществ, в частности с повышенной массой тела, а также со сниженной функциональной активностью внутренних органов и систем, например лактазной недостаточностью, нарушением состава микрофлоры кишечника и другие. Такая ситуация инициирует особое внимание к профилактике этого явления путем коррекции пищевого рациона за счет потребления населением функциональных продуктов.

Теоретические и практические основы решения проблемы оздоровления современного человека с использованием функциональных продуктов питания заложены в многочисленных трудах отечественных и зарубежных ученых: Гавриловой Н.Б., Ганиной В.И., Голубевой Л.В., Донской Г.А., Дунченко Н.И., Евдокомова И.А., Забадаловой Л.А., Крашенинина П.Ф., Остроумова Л.А., Рогова И.А., Рябцевой С.А., Семенихиной В.Ф., Титова Е.И., Тихомировой H.A., Токаева Э.С., Тутельяна В.А., Храмцова А.Г., Харитонова В.Д., Шендерова Б.А., Fuller R., Gibson G.R. и других ученых.

Одним из прогрессивных направлений в развитии производства функциональных продуктов питания является создание молочных продуктов с применением растительного сырья и/или продуктов его переработки. Частичная замена молочного сырья растительным приводит, с одной стороны, к снижению стоимости продуктов и поэтому, они становятся более доступны широким слоям населения, а, с другой стороны, они способствуют компенсации недостатка биологически активных веществ в рационе, повышению сопротивляемости организма к неблагоприятным факторам внешней среды, и, следовательно, увеличению продолжительности жизни населения.

В молочной промышленности с точки зрения более сбалансированного содержания макро- и микронутриентов к одному из перспективных направлений относят совместное использование молочного сырья с зерновыми компонентами. В этой связи актуальным представляется расширение линейки синбиотических молокосодержащих продуктов путем разработки технологий на основе молочного сырья и продуктов переработки зерна.

Цель и задачи исследований

Целью настоящей диссертационной работы являлась разработка технологии жидкого синбиотического молокосодержащего продукта на основе обоснованного сочетания молочного сырья, продуктов переработки растительного сырья и пробиотических бактерий.

Для достижения поставленной цели необходимо было решить следующие задачи:

■ провести аналитический обзор функциональных свойств и экспериментально обосновать возможность применения продуктов переработки зерна в составе молочных продуктов;

■ исследовать микробиологические показатели рисовой и овсяной муки и обосновать требования к ним при введении в молочную основу;

■ определить и научно обосновать количество рисовой и овсяной муки, вводимых в молочную основу;

■ исследовать развитие пробиотических микроорганизмов в молочно-растительной основе;

■ определить рациональные параметры технологии жидкого синбиотического молокосодержащего продукта;

* провести комплексный анализ состава и свойств нового продукта и установить срок его годности;

■ разработать проект технической документации и осуществить проверку технологии в промышленных условиях.

Научная новизна

Аналитически и экспериментально обоснована целесообразность использования рисовой и овсяной муки в составе жидкого синбиотического молокосодержащего продукта.

Обоснованы и сформулированы требования к показателям безопасности рисовой и овсяной муки, применяемых в сочетании с молочным сырьем.

Выявлена корреляционная зависимость влияния количества рисовой и овсяной муки на динамическую вязкость и степень расслоения получаемой молочно-растительной основы.

Установлено, что введение в состав молочной основы установленных рациональных количеств рисовой и овсяной муки стимулирует развитие бифидобактерий в процессе ферментации молочно-растительной основы.

Научно обоснованы и экспериментально установлены рациональные параметры технологии синбиотического молокосодержащего продукта.

Определено, что использование рисовой и овсяной муки в составе молочной основы позволяет получать низкокалорийный синбиотический продукт с более широким нутриентным составом.

Практическая значимость

Разработана рецептура и технология низкокалорийного и с пониженной массовой долей лактозы синбиотического продукта с применением рисовой и овсяной муки.

На основании изучения органолептических, физико-химических и микробиологических показателей обоснован срок годности разработанного синбиотического молокосодержащего продукта. Разработан проект технической документации на новый вид продукта.

Проведена проверка разработанной технологии в промышленных условиях на предприятии ОАО «Вимм-Билль-Данн», показавшая возможность ее реализации при получении низкокалорийного и с пониженной массовой долей лактозы синбиотического молокосодержащего продукта с требуемыми показателями качества и безопасности.

Исследования осуществлялись в рамках аналитической ведомственной целевой программы, тема № 4209 «Коллекция культур бактерий, бактериофагов, дрожжевых и мицелиальных грибов как база для научно-образовательного процесса, сохранения биоразнообразия и развития современной биотехнологии»

Материалы диссертации используются в учебном процессе при чтении лекций для студентов, обучающихся по направлению 260100- Технология продуктов питания и специальности 260303- Технология молока и молочных продуктов.

Апробация работы

Основные положения и результаты научной работы доложены и представлены на VI и VII Международной научной конференции студентов и молодых ученых «Живые системы и биологическая безопасность населения» (Москва, 2007г. и 2008г.); Международной научно-практической конференции «Актуальные вопросы совершенствования технологии производства и переработки продукции сельского хозяйства» (Йошкар-Ола, 2008г.); Международной научно-практической конференции «Современный взгляд на производство творога, творожных паст и сыров: расширение ассортимента, совершенствование технологии и оборудования» (Москва, 2008г.); V Международной научно-практической конференции «Биотехнология: состояние и перспективы развития» (Москва, 2009г.); Международной научной конференции студентов и молодых ученых «Экологически безопасные ресурсосберегающие технологии и средства переработки сельскохозяйственного сырья и производства продуктов питания» (Москва, 2009г.).

Работа отмечена грамотой на Международной научной конференции студентов и молодых ученых «Экологически безопасные ресурсосберегающие технологии и средства переработки сельскохозяйственного сырья и производства продуктов питания» (Москва, 2009г.).

Публикации

По материалам диссертации опубликовано 11 работ, в том числе 2 статьи в журналах, входящих в перечень ВАК РФ.

Структура н объем диссертации

Диссертационная работа состоит из введения, обзора литературы, экспериментальной части, выводов, библиографического списка, приложений. Работа изложена на 132 страницах машинописного текста, содержит 28 таблиц и 26 рисунков. Библиография представлена 190 источниками, в том числе 48 зарубежных авторов, количество приложений 5.

СОДЕРЖАНИЕ ДИССЕРТАЦИОННОЙ РАБОТЫ

Во введении сформулированы актуальность темы диссертационной работы, цель и задачи собственных исследований, научная новизна и практическая значимость.

В первой главе «Обзор литературы» представлены, проанализированы и обобщены данные по проблеме связи здоровья и питания населения; показаны перспективы развития направления функциональных продуктов питания, включая молочные и молокосодержащие. Приведены данные, подтверждающие перспективность использования в рецептурах молочной продукции таких продуктов переработки растительного сырья, как рисовая и овсяная мука.

Во второй главе «Объекты и методы исследований» дана характеристика объектов исследований, описание организации постановки экспериментов, комплекса исследований показателей и приведены методы их определения. Схема проведения исследований представлена на рис. 1.

Объектами исследований служили: образцы рисовой и овсяной муки от разных отечественных производителей; образцы молочного сырья: обезжиренное молоко и подсырная сыворотка; пробиотические и молочнокислые микроорганизмы; композиции молочно-растительных основ; разработанный жидкий синбиотический молокосодержащий низкокалорийный продукт.

При проведении исследований использовали стандартные и общепринятые методы анализа органолептических, физико-химических, микробиологических и структурно-механических показателей исследуемых объектов.

Общее содержание белка определяли по методу Къельдаля. Динамическую вязкость молочно-растительной основы с помощью ротационного вискозиметра DV-E компании Брукфильд. Содержание липазы определяли ферментативным методом с использованием специальных наборов Lipase Color Liquid. Значения Z-потенциала определяли с помощью прибора Zetasizer Nano. Содержание растворимых сухих веществ определяли с помощью рефрактометра Mettler Toledo. Дисперсность определяли по методу, основанному на лазерной дифракции, с помощью прибора Mastersizer 2000 particle analyzer с программным обеспечением Malvern. Содержание витаминов определяли методом высокоэффективной жидкостной хроматографии на хроматографе Varían Dynamax. Математическая обработка разработанных рецептур проводили совместно с доцентом кафедры "Информационные технологии" ГОУ ВПО "Московский государственный университет технологий и управления", к.т.н. Николаевой C.B.

Эксперименты проводили в 3-5 кратной повторности. Достоверность экспериментальных данных оценивали общепринятыми методами математической статистики с использованием пакета компьютерных программ при доверительной вероятности >95%.

Рис.1 Схема проведения экспериментальных исследований

Показатели: 1 - массовая доля жира; 2 - массовая доля белка и общего азота; 3 -массовая доля влаги; 4 - органолепгические показатели; 5 - активная кислотность; 6 - титруемая кислотность; 7 - динамическая вязкость; 8 - показатели безопасности; 9 - микробиологические показатели; 10 - активность ферментации; 11 - витаминный состав; 12 - количество жизнеспособных клеток; 13 - минеральный состав; 14 - степень расслоения; 15 - дисперсность частиц; 16 - липаза, 17 - массовая доля растворимых сухих веществ.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ В третьей главе «Изучение показателей качества рисовой и овсяной муки и обоснование состава синбиотического молокосодержащего продукта» изучены стандартные показатели качества рисовой и овсяной муки в соответствии с ГОСТ 27168-86 «Мука для продуктов детского питания.

Технические условия» и СанПиН 2.3.2.1078-01, поставляемых на продовольственный рынок различными отечественными производителями. Все исследуемые образцы рисовой и овсяной муки по показателям безопасности не превышали максимально допустимые уровни по СанПиН 2.3.2.1078-01 (токсичные элементы, микотоксины, пестициды, радионуклиды). В соответствии с ГОСТ 27168-86 во всех изученных образцах муки не были обнаружены посторонние металломагнитные примеси, а также не выделены насекомые и клещи.

Одним из важнейших требований, предъявляемых к продуктам переработки зерна, используемых в молочных продуктах массового потребления, является отсутствие в их составе липазы - фермента гидролизирующего жир, что может приводить к появлению пороков в готовых продуктах. В результате изучения рисовой и овсяной муки разных производителей ни в одном из образцов липазу не обнаружили.

Приведенные в табл. 1 данные, свидетельствуют о различии состава, изученных образцов рисовой и овсяной муки, полученных от трех разных производителей.

Таблица 1

Содержание основных компонентов овсяной и рисовой муки

Показатели Овсяная мука Рисовая мука

Образец 1 Образец 2 Образец 3 Образец 1 Образец 2 Образец 3

Массовая доля жира, % 6,00±0,11 5,10±0,12 6,20±0,13 1,00±0,03 1,00±0,04 2,00±0,03

Массовая доля белка, % 14,61±0,51 8,69±0,43 9,64±034 7,65±033 6,38±0,25 7,32±0,20

Общий азот, % 2,32 ±0,08 1,38±0,05 1,53±0,06 1,47±0,04 1,02±0,01 1,11±0,02

Альдегиды, ррт 89,3±0,1 120,4±0Д 100,2±0,3 80,6±0,2 115,9±0,2 84,8±0,1

Массовая доля влаги, % 8,1 ±0,2 9,5 ±0,4 9,3 ±03 9,3 ±0,1 10,5 ±03 9,4 ±0,2

Калий, мг/кг 3942 ±15 3806 ±20 3723 ±17 1320±10 1081±16 1284 ±15

Магний, мг/кг 1717 ±8 1589 ±6 1625 ±9 431 ±5 70 ±3 312 ±4

Железо, мг/кг 5,5 ±0,1 0,0 ±0,0 0,0 ±0,0 4,2 ±0,1 0,0 ±0,0 0,0 ±0,0

Кальций, мг/кг 244 ±1 209 ±5 226 ±4 0,0 ±0,0 0,0 ±0,0 0,0 ±0,0

Витамин РР (никотинамид), мг/кг 2,50 ±0,05 2,10 ±0,12 2,30 ±0,10 5,40 ±0,21 2,90 ±0,14 2,80±0,17

Витамин В/ (тиамин гидрохлсрид), мг/кг 8,60 ±0,10 4,30 ±0,08 5,10 ±0,11 2,90 ±0,07 2,30 ±0,10 3,60±0,12

Анализ полученных данных (табл.. 1) показал, что наибольшее количество белка и общего азота, минеральных веществ и витамина РР (никотинамид), а также наименьшее количество альдегидов и массовой доли влаги содержалось в образцах под №1 овсяной и рисовой муки

Из литературы известно, что продукты переработки зерна имеют высокую бактериальную обсемененность. Поэтому применение рисовой и овсяной муки в качестве компонентов, содержащих большое количество микроорганизмов привносимых в молочное сырье, может отрицательно сказаться на качестве жидкого синбиотического молокосодержащего продукта. В этой связи был определен не только количественный, но и видовой состав микрофлоры трех партий каждого вида муки, полученных от разных производителей (табл. 2).

Таблица 2

Состав микрофлоры овсяной и рисовой муки

Споровые «

КМЛФАнМ, КОЕ/г микроорганизмы ! Дрожжи, КОЕ/г X (и

Образцы 1 № образца Мезофильные, КОЕ/г Термофильные, КОЕ/г Плесени, КОЕ/ БГКП, не обнаруж грамме

Требования к муке

для детского питания в соответствии СанПиН 2.3.2.1078- 5,0 х104 не нормируются не нормируются 1,0 хЮ2 2,0 хЮ2 0,1

2001, не более

я и 1 (2х 103) ±4 (1х102)±2 (1Х102) ±1 не обн. не обн. 0,1

к к и а О 2 (ЗхЮ5) ±6 (2x102) ±4 (ЗхЮ3) ±6 80±2 не обн. 0,1

3 (!*Ю6) ±7 (1Х102)±2 (5Х102) ±3 40±1 80±1 0,1

« и 1 (2Х103) ±3 60±1 (1Х102) ±2 не обн. 20±1 0,1

с: ее са 2 (1хЮ6) ±5 (2x102) ±2 (5Х102) ±1 не обн. (1x10*) ±4 0,1

и £ 3 (1хЮ5) ±8 (1х102)±3 (1x103) ±8 40±1 80±2 0,1

Рисовая и овсяная мука, предназначенные для питания взрослого населения, не нормируется по микробиологическим показателям, поэтому оценку полученных данных проводили в соответствии с требованиями СанПиН 2.3.2.1078-2001 «Мука и крупа, требующая варки для детского питания». Результаты исследований показали, что все исследуемые образцы муки не содержали бактерии группы кишечных палочек (БГКП) в 0,1 гр.

продукта. Анализ изучения состава микрофлоры показал, что образцы рисовой и овсяной муки №1, имели наименьшую обсемененность различными группами микроорганизмов, которая не превышала допустимых значений для муки, используемой в продуктах детского питания. Дополнительно в образцах муки был изучен состав споровых микроорганизмов, присутствие которых может отрицательно сказаться на процессе ферментации и качестве готового продукта. Полученные данные свидетельствуют о том, что образцы рисовой и овсяной муки под №1, имели наименьшую обсемененность мезофильными и термофильными споровыми микроорганизмами.

Для обоснования требований к микробиологическим показателям рисовой и овсяной муки, применяемых в молочных продуктах массового потребления, изучали количество и качество остаточной микрофлоры модельных образцов. Для этого муку с различной обсемененностью растворяли в дистиллированной воде, и полученные образцы подвергали пастеризации при различных режимах (рис. 2).

Рис.2. Влияние обсемененности муки на количество остаточной микрофлоры после пастеризации На основании анализа изученных показателей, следует, что по микробиологическим показателям рисовая и овсяная мука должна содержать не более: КМАФАнМ - 3x103 КОЕ/г, споровые микроорганизмы, в т.ч. мезофильные и термофильные формы - 1x102 КОЕ/г.

Изучение органолептических показателей не показало существенной разницы между изученными образцами сухой овсяной и рисовой муки, а также после их растворения в воде, что свидетельствовало об их соответствии требованиям ГОСТ 27168-86.

Таким образом, анализ результатов комплекса изученных показателей рисовой и овсяной муки разных производителей, позволил сформулировать

требования к микробиологическим показателям овсяной и рисовой муки, используемых в молочных продуктах массового потребления.

Рисовая и овсяная мука под №1 отвечала не только требованиям безопасности в соответствии СанПиН 2.3.2.1078-01, но и содержала большее количество белков, общего азота, минеральных веществ и витаминов, а также была в меньшей степени обсеменена различными группами микроорганизмов, поэтому в дальнейших исследованиях применяли муку данного производителя.

Обоснование рецептуры молочно-растителъной основы При обосновании рациональной дозировки овсяной и рисовой муки, вводимых в обезжиренное молоко, были изучены физико-химические и реологические показатели композиций молочно-растительных основ. Известно, что жидкий кисломолочный продукт должен иметь динамическую вязкость в пределах от 8x10° до 14x10° Па-с. В предварительно проведенных экспериментах было установлено, что для получения продукта с заданными показателями вязкости, массовая доля рисовой и овсяной муки в молочно-растительной основе должна составлять от 4 до 7 %. На основании полученных результатов были разработаны рецептуры с различной массовой долей муки (табл. 3).

Таблица 3

Рецептуры с различной массовой долей овсяной и рисовой муки

Наименование ингредиента Количество, кг/г

Рецептура Ш (4%) Рецептура №2 (5%) Рецептура №3 (6%) Рецептура № (7%) Контроль

Мука овсяная 20,0 25,0 30,0 35,0 -

Мука рисовая 20,0 25,0 30,0 35,0 -

Молоко обезжиренное 960,0 950,0 940,0 930,0 950

Молоко обезжиренное сухое - - - - 50

Итого 1000 1000 1000 1000 1000

Энергетическая ценность (в 100 гр), ккал 45 48 51 55 47

В качестве контрольного образца - использовали обезжиренное молоко с такой же массовой долей сухих веществ. Энергетическая ценность (калорийность) исследуемых композиций составляла от 45 до 55 ккал на 100 грамм продукта, что позволило классифицировать рецептуры, как низкокалорийные.

Композиции молочно-растительных основ, с различной массовой долей овсяной и рисовой муки, исследовались по физико-химическим (табл. 4) и реологическим показателям (рис. 3).

Таблица 4

Физико-химические показатели композиций молочно-растителытх основ с различной массовой долей рисовой и овсяной муки

№ рецептуры Количество вносимых растительных компонентов, % Физико-химические показатели

Массовая доля сухих веществ, % Массовая доля растворимых сухих веществ, % Массовая доля жира, % Массовая доля белка, % Общий азот, % Титруемая кислотность, °Т

№1 4 10,60 ±0,50 14,34 ±0,07 0,20 ±0,01 3,41±0,15 0,544 ±0,01 18,3 ±0,1

№2 5 12,11 ±0,20 15,37 ±0,08 0,20 ±0,02 3,66±0,13 0,584 ±0,03 18,5 ±0,2

№3 6 13,56 ±0,40 15,83 ±0,05 0,30 ±0,01 3,72±0,10 0,593 ±0,01 18,6 ±0,1

№4 7 14,55 ±0,60 15,98 ±0,06 0,30 ±0,02 3,81±0,11 0,608 ±0,02 19,1 ±0,3

Контроль 13,50±0,40 14,64 ±0,04 0,20 ±0,01 4,00±0,14 0,747 ±0,03 18,0 ±0,2

Как показали исследования, при увеличении количества вносимого растительного сырья (овсяной и рисовой муки) массовая доля белка увеличивалась на 0,4%, что не приводит к значительному увеличению титруемой кислотности.

А) Б)

Рис. 3. Зависимость диналшческой вязкости (А) и степени расслоения (Б) молочно-растительной основы от массовой доли муки

Динамическая вязкость и степень расслоения молочно-растигельных основ, приготовленных по рецептурам №1 - №4 значительно отличались. При увеличении массовой доли овсяной и рисовой муки увеличивалась вязкость и уменьшалась степень расслоения молочно-растительных основ. Это можно объяснить высокими стабилизирующими свойствами крахмалов и растворимых пищевых волокон, содержащихся в рисовой и овсяной муке способствующих повышению влагоудерживающей способности белков молока.

Определено, что для получения молочно-растительной основы с требуемой вязкостью массовая доля вносимой рисовой и овсяной муки должна составлять (6±0,1)%.

Для изучения возможности снижения калорийности продукта и использования молочной сыворотки составлены рецептуры с использованием подсырной сыворотки и воды, с массовой долей овсяной и рисовой муки 6% (табл. 5).

Таблица 5

Рецептуры основы с различными компонентами_

Наименование ингредиента Количество, кг/т

Рецептура МЗ Рецепт)ра №5 Рецептура N¡6

Мука овсяная 30,0 30,0 30,0

Мука рисовая 30,0 30,0 30,0

Молоко обезжиренное 940,0 0,0 0,0

Сыворотка подсырная сухая 0,0 0,0 59,4

Вода 0,0 940,0 880,6

Итого 1000 1000 1000

Энергетическая ценность (в 100 гр), ккал 51 22 47

В результате изучения органолептических показателей отмечено следующее: во всех трех образцах был выраженный мучной, преимущественно овсяный вкус и запах. Образец, приготовленный по рецептуре №5, отличался водянистым привкусом, очень жидкой консистенцией и осаждением муки. В образце приготовленном, на подсырной сыворотке, был неприятный, ярко выраженный привкус сыворотки, жидкая консистенция, и наблюдали осаждение муки. Композиция с обезжиренным молоком имела привкус пастеризованного молока, нежную консистенцию, без оседания муки (рис. 4).

Композиции исследовались по реологическим показателям. Полученные данные представлены на рисунках 5 и 6.

Вязкость образцов, полученных по рецептурам №5 (вода) и №6 (подсырная сыворотка), была очень низкой и составляла 1,4x10"3 и 3,0x10' Пас соответственно. В этих же образцах наблюдали высокую

степень расслоения, что не допустимо для жидкого синбиотического молокосодержащего продукта.

А)

Вкус и аромат

в/Г

Мрет и внеимй вид

Б)

Структура и коне ист еждо

В)

Рис. 4. Органолептические показатели композиций основ

A) Основа по рецептуре №3 Б) Основа по рецептуре Ж>5

B) Основа по рецептуре Ляб

Рис 5. Влияние массовой доли белка и жира на динамическую вязкость основы

Рис. 6. Влияние массовой доли белка и жира на степень расслоения

основы

На основании математической обработки и анализа комплекса изученных показателей различных композиций молочно-растительных основ обоснована рецептура для получения жидкого синбиотического молокосодержащего продукта, состоящая из обезжиренного молока с массовой долей рисовой и овсяной муки 6%.

Четвертая глава «Обоснование технологических параметров производства синбиотического молокосодержащего продукта» посвящена разработке и обоснованию режимов технологического процесса производства жидкого синбиотического молокосодержащего продукта.

Влияние режимов гомогенизации на консистенцию основы Поскольку при разработке жидкого синбиотического молокосодержащего продукта одной из важнейшей задач является получение однородной консистенции с минимальным отделением сыворотки, то была проведена серия экспериментов по изучению влияния процесса гомогенизации на реологические характеристики.

При проведении исследований были выбраны режимы гомогенизации, широко применяемые в технологии кисломолочных продуктов, температура 60±5 °С, давление на I ступени Р=15,0 МПа; на II ступени Р=5,0 МПа. Полученные результаты о влиянии данных режимов процесса гомогенизации на реологические характеристики молочно-растительной основы представлены в табл. 6.

На рис. 7 показана дисперсность частиц в молочно-растительной основе до и после гомогенизации.

Таблица 6

Реологические характеристики молочно-растительпой основы

Показатели Основа без гомогенизации Основа с гомогенизацией

Динамическая вязкость • 10"3, Пас 8,4±0,2 10,3±0,1

Время истечения (при 20 иС), сек 27,0±1,0 31,0±2,0

Степень расслоения, % 29,8±0,2 27,5±0,1

2-потенциал -8,3±0,1 -12,05±0,15

ZI s

t» <0 7 О m

51 101 151 201 251 301 351 401 451 501 551 601 651 Размер частиц (pm)

.........молочно-растительная основа до гомогенизации

--- молочно-растительная основа после гомогенизации

Рис. 7. Дисперсность частиц в молочно-растительной основе до и

после гомогенизации Анализ полученных результатов показал, что образцы, полученные без применения процесса гомогенизации в технологическом процессе, имели жидкую консистенцию и наибольшую степень расслоения, которая составляла 35,8%. Наименьшая степень расслоения 27,5% была у образцов, прошедших гомогенизацию, что косвенно свидетельствовало о более устойчивой консистенции получаемого продукта, включая процесс хранения. Это подтверждается также тем, что в молочно-растительных основах после гомогенизации большее количество частиц имело меньший размер по сравнению с образцами до гомогенизации. В образцах после гомогенизации отмечали отсутствие мучнистости и более однородную консистенцию.

Значение г-потенциала, характеризующего границу между жестко связанными ионами мицелл белка (гидратной оболочкой) и свободно перемещающимися в жидкости, было наибольшим у образцов, подвергнутых гомогенизации, что свидетельствует о большей стабильности белка в этих образцах.

Анализ реологических характеристик и распределения частиц по размерам свидетельствовал о том, что для получения жидкого синбиотического молокосодержащего продукта с однородной консистенцией и с минимальным отделением сыворотки в технологическом процессе целесообразно применять гомогенизацию.

Влияние режимов пастернзаиии На следующем этапе изучали влияние режимов пастеризации на количество остаточной микрофлоры и динамическую вязкость молочно-растительной основы. Поскольку ранее было установлено, что в основе могут присутствовать споровые формы микроорганизмов, то была выбрана высокая температура - 95 °С, а выдержка составляла от 3 до 10 минут. Результаты влияния режимов пастеризации на остаточную микрофлору представлены на рис. 8.

4-

§ 2

1-

{=Л.

□До пастеризации □ Пастеризация в течение 3 минут О Пастеризация в течение 5 минут □Пастеризация в течение 7 минут □Пастеризация в течение 10 минут

КМАФАнМ, КОЕ/г

Мезофильные, КОЕ/г | Термофильные, КОЕ/г Споровые микроорганизмы

7

Рис. 8. Влияние режимов пастеризации на остаточную микрофлору

молочно-растительной основы Полученные микробиологические данные свидетельствуют о том, что пастеризация молочно-растительной основы при температуре 95 °С с выдержкой в 5, 7 или 10 минут приводила к большему снижению остаточной микрофлоры, чем при выдержке 3 минуты. В то же время при выдержке 5, 7, и 10 минут значительной разницы по количеству КМАФАнМ и споровых микроорганизмов между образцами не обнаружили. Во всех образцах молочно-растительных основ после пастеризации не были обнаружены дрожжи и плесени в 1 грамме, а также БГКП - в 10 грамме.

Результаты изучения реологических характеристик молочно-растительных основ в зависимости от времени выдержки при температуре пастеризации 95 °С приведены в табл. 7.

Таблица 7

Реологические характеристики основы после пастеризации при

Время выдержки Реологические характеристики

Динамическая вязкость •10'3, Па с Время истечения (при 20°С), сек

3 минута 10,4±0,1 31,0±1,0

5 минут 10,8±0,1 32,0±2,0

7 минут 13,0±0,2 40,0±2,0

10 минут 15,8±0,2 49,0±1,0

На основании анализа полученных результатов можно заключить, что молочно-растительные основы, подвергнутые пастеризации при температуре 95 °С с выдержкой в 5 минут, имели заданные реологические характеристики для жидкого кисломолочного продукта, а также минимальную остаточную микрофлору.

Процесс ферментации основы При разработке жидкого синбиотического молокосодержащего продукта профилактической направленности одной из задач являлся подбор заквасочных культур, включая пробиотические микроорганизмы.

В качестве заквасочной микрофлоры использовали четыре различных консорциума пробиотических культур с молочнокислым термофильным стрептококком. Сквашивание молочно-растительной основы (с рисовой и овсяной мукой), и контрольного образца (обезжиренного молока, с такой же массовой долей сухих веществ) проводили при температуре 38±1 °С. Окончание процесса ферментации определяли по образованию сгустка с заданными показателями активной и титруемой кислотности.

Полученные данные свидетельствовали о том, что процесс ферментации образцов до заданных значений активной и титруемой кислотности происходил быстрее при использовании закваски, состоящей из Lactobacillus acidophilus La-5, Streptococcus thermophilus и Bifidobacterium lactis 668 и составлял 13 и 14 часов, соответственно в экспериментальном и контрольном образцах. При использовании других консорциумов пробиотических культур с молочнокислым термофильным стрептококком время процесса ферментации молочно-растительной основы увеличивалось до 18-22 часов.

Результаты изменения количества клеток пробиотических бактерий (L. acidophilus La-5 и Bif. lactis 668) в процессе ферментации молочно-растительной основы приведены на рис. 9.

5 10

Продолжительность, час

5 10

Продолжительность, час

А) Б)

♦ - контрольный образец —- опытный образец Рис 9. Изменение количества клеток в процессе ферментации A) Lactobacillus acidophilus Б) Bifidobacterium lactis Установлено, что добавление в обезжиренное молоко овсяной и рисовой муки способствует увеличению скорости роста и количества клеток пробиотических культур по сравнению с контролем. В конце процесса ферментации количество клеток ацидофильных бактерий в опытных образцах было больше на 0,5 lg КОЕ/г, а бифидобактерий - на 1,2 lg КОЕ/г по сравнению с контролем. Следовательно, можно сделать заключение о стимулировании развитии пробиотических культур, особенно бифидобактерий, при добавлении в обезжиренное молоко овсяной и рисовой муки. По-видимому, это обусловлено содержанием в рисовой и овсяной муке макро- и микронутриентов и витаминов.

Органолептические показатели опытных и контрольных образцов кисломолочных продуктов были типичными при применении данных видов микроорганизмов.

Для более полной характеристики разработанного жидкого синбиотического молокосодержащего продукта был определен его аминокислотный состав.

Результаты исследований показали, что в разработанном продукте возросло содержание незаменимых аминокислот, по сравнению с контролем: треонина и тирозина - на 10%, метионина - на 18%; изолейцина - на 25%; лейцина - на 8%. Содержание лизина в опытном образце была ниже, чем в контрольном.

Характеристика разработанного жидкого синбиотического молокосодержащего продукта приведена в сводной табл. 8.

Таблица 8

Состав и свойства синбиотического молокосодержащего продукта

Наименование показателя Характеристика и значение

Массовая доля сухих веществ, % Массовая доля жира, % Массовая доля белка, % Общий азот, % Активная кислотность, рН 13,6±0,1 0,3±0,1 3,7±0,1 0,59±0,05 4,4±0,1

Массовая доля лактозы, % 3,4±0,1

Количество жизнеспособных клеток бифидобактер(й в проекте, КОЕ/г, не менее Количество жизнеспособных клеток молочнокислых микроорганизмов в продукте, КОЕ/г, не менее Количество жизнеспособных клеток Lactobacillus acidophilus в продукте, КОЕ/г, не менее 5х106 1x10' 1х107

БГКП в 0,1 см5 продукта Дрожжи/шЕсени, КОЕ/г, не более Патогенные микроорганизмы, в т.ч. сальмонелы в 25 см продукта S. aureus в 1 см3 продукта Не допускаются 50 Не допускаются Не допускаются

Аминокислотный состав: Треонин, г/кг Тирозин, г/кг Метионин и валин, г/кг Фенилаланин, г/кг Изолейцин, г/кг Лейцин, г/кг Лизин, г/кг 1,1 1,0 2,3 1,0 Ю 2,2 0,6

Реологические показатели: Время истечения на вискозиметре (при 20 °С), сек Динамичгская вязкость (Брукфильд), Па-с 36,0±1,0 (11,2±0,1)х10'3

Органалептические показатели: Внешний вид и консистенция Вкус и запах Цвет Однородная консистенция, сгусток с короткой структурой Нежный кисломолочный слегка мучнистый вкус без посторонних привкусов и запахов Молочно-бежевый

Энергетическая ценность (в 100 гр), ккал 51

На основании проведенных исследований была разработана технология жидкого синбиотического молокосодержащего продукта, которая представлена на рис. 10.

Рис. 10. Схема технологического процесса производства синбиотического молокосодержащего продукта Из рисунка видно, что технология производства не требует значительного дополнительного оборудования.

В пятой главе «Обоснование сроков годности синбиотического молокосодержащего продукта» описаны изменения характеристик продукта в процессе хранения при различных температурах.

Разработанный жидкий синбиотический молокосодержащий продукт и контрольный образец хранили при температуре (4 ± 2)°С и (12 ± 2)°С. Время хранения составляло 40 суток, что было обусловлено установлением возможного срока годности продукта 30 суток с учетом коэффициента резерва 1,3, который установлен в МУК 4.2.1847-04 «Методы контроля. Биологические и микробиологические факторы. Санитарно-эпидемиологическая оценка обоснования сроков годности и условий хранения пищевых продуктов» для скоропортящихся продуктов при определении срока годности до 30 суток.

Хранение исследуемого продукта при (12 ± 2)°С проводили в связи с учетом принципа аггравации (повышения) температуры, который позволил учесть возможные перерывы или нарушения в холодной цепи на пути доставки продукции к потребителю.

Органолептические показатели опытных и контрольных образцов в течение всего периода хранения при выбранных температурах практически не ухудшались. Вкус, запах и консистенция практически не изменялись, относительно фоновых показателей. Прогоркание, в связи с наличием в рецептуре овсяной муки, не обнаружено ни в одном из образцов в течение всего срока хранения. В контрольных образцах в процессе хранения наблюдали небольшое отделение сыворотки, а в опытных - этого эффекта не обнаруживали, что свидетельствует о влагоудерживающих способностях вводимых растительных компонентов.

Изучение динамической вязкости опытных образцов свидетельствовало о том, что она уменьшалась на 1,0-10"3 и 1,6-10'3 Па с - для образцов при температуре хранения (4 ± 2) °С и (12 ± 2) °С соответственно, в течение всего срока хранения. В контрольных образцах динамическая вязкость снижалась более интенсивно на 1,5-103 до 2Д-10'3 Па-с - для образцов при температуре хранения (4 ± 2) °С и (12 ± 2) °С соответственно (рис. 11).

—- контрольный образец.

Хранение при 1=4±2 °С —■— - опытный продукт.

Хранение при (=4±2 С —- контрольный образец.

Хранение при 1=12±2°С —А— - опытный продует.

Хранение при г=12±2°С

Время хранения, сут

Pua 11. Изменения динамической вязкости синбиотического молокосодержащего продукта в процессе хранения

Результаты изучения активной и титруемой кислотности, приведенные на рис. 12, показали, что в опытном образце при температуре хранения (4 ± 2) °С значение рН практически не изменялось, а титруемая кислотность возрастала на 20 °Т, в контрольном образце - значение рН уменьшилось на 0,25 и титруемая кислотность увеличилась на 36 °Т.

Продолжительность хранения, сут ПродолжтгльноС7ыршеим, е/т

А) Б)

—- контрольный образец. Хранение при t=4±2 °С

—л— - опытный продукт. Хранение при t=4±2 °С —в— - контрольный образец. Хранение при t=12±2 °С

—А— - опытный продукт. Хранение при t=12±2 °С Рис. 12. Изменение кислотности синбиотического молокосодержащего продукта в процессе хранения: А) активная кислотность, ед, рН Е) титруемая кислотность

Выявлено, что показатели безопасности опытных образцов жидкого синбиотического молокосодержащего продукта и контроля отвечали требованиям, установленным в Федеральном законе №88 «Технический регламент. Молоко и молочная продукция», и в период хранения не изменялись.

Анализ результатов жизнеспособности и активности молочнокислых и пробиотических микроорганизмов, показал, что рисовая и овсяная мука, увеличивают выживаемость клеток в процессе хранения. В период хранения содержание молочнокислой микрофлоры уменьшилось на 1,0-1,2 lg КОЕ/г в опытных образцах, и на 1,5-1,7 lg КОЕ/г - в контрольных образцах. Такая же закономерность жизнеспособности наблюдалась и у Lactobacillus acidophilus.

Выявлено, что в опытных образцах продуктов количество жизнеспособных клеток бифидобактерий снижалось на один порядок, но соответствовало норме, установленной в ФЗ №88. В контрольных образцах продуктов количество клеток бифидобактерий уменьшилось более чем на один порядок, и составляло 4,9 lg КОЕ/г. Это приводило к уменьшению срока годности контрольного образца до 10 суток (рис. 13).

Проведенные исследования позволили обосновать срок годности жидкого синбиотического молокосодержащего продукта, который составляет 30 суток при температуре 4 ± 2 °С.

ю го зо

П»до/иит«ъиссть хранения, суг

20 30

Предолжигельбность хранения, сут

А) Б)

■ ■ ♦ - контрольный образец. Хранение при t=4±2 °С

—в— - опытный продукт. Хранение при t=4±2 °С —•—■ - контрольный образец. Хранение при t=12±2 °С —Ж— - опытный продукт. Хранение при t=12±2 °С Рис. 13. Изменения количества клеток в процессе хранения: A) Lactobacillus acidophilus Б) Bifidobacterium lactis На основании результатов проведенных исследований был разработан проект технической документации и в условиях ОАО «Вимм-Билль-Данн» выработана опытная партия продукта.

ВЫВОДЫ

1. Теоретически обоснована и экспериментально подтверждена целесообразность использования рисовой и овсяной муки для создания питьевого кисломолочного молокосодержащего низкокалорийного продукта.

2. Обоснованы и сформулированы требования к микробиологическим показателям рисовой и овсяной муки, используемых в технологии молочной продукции: КМАФАнМ - не более ЗхЮ3 КОЕ/г, споровые микроорганизмы, в т.ч. мезофильиые и термофильные формы - не более 1х102 КОЕ/г.

3. Установлено, что для получения молокосодержащего продукта с требуемой вязкостью, массовая доля вносимой овсяной и рисовой муки должна составлять 6%.

4. Обоснован выбор режимов гомогенизации 60±5°С и Р1=15МПа, Р2=5МПа) и пастеризации (1=95°С с выдержкой 5 минут), обеспечивающие получение продукта с однородной консистенцией и с минимальным отделением сыворотки.

5. Подобрана композиция заквасочных микроорганизмов, включающих L. acidophilus La-5, Str. thermophilic, Bif. lactis 668, обладающих комплексом производственно-ценных и пробиотических свойств, а также обеспечивающих получение продукта с высоким количеством жизнеспособных клеток пробиотической микрофлоры в готовом продукте.

6. Установлено, что использование рисовой и овсяной муки в составе продукта способствует лучшему развитию и сохранению клеток бифидобактерий как в процессе ферментации, так и при хранении продукта.

7. Обоснован срок годности кисломолочного молокосодержащего низкокалорийного продукта на основании изученных показателей качества в процессе хранения при разных температурах.

8. Разработан проект технической документации и осуществлена проверка технологии продукта в промышленных условиях, подтверждающие возможность ее реализации.

Список работ, опубликованных по материалам диссертации

1. Терешина E.H. Подбор зернового сырья для синбиотического продукта / E.H. Терешина, В.И. Ганина, В.Г. Блиадзе // Живые системы и биологическая безопасность населения: материалы VI Международной научной конференции студентов и молодых ученых. - М.: МГУПБ. - 2007. -С. 86-87.

2. Терешина E.H. Перспектива применения нетрадиционных видов зернового сырья в молочной промышленности / E.H. Терешина, В.И. Ганина //Актуальные вопросы совершенствования технологии производства и переработки продукции сельского хозяйства: Мосоловские чтения: материалы Международной научно-практической конференции. Вып. X / Map. гос. ун-т. - Йошкар-Ола.- 2008. - С. 484-485.

3. Терешина E.H. Использование злаковых культур в продуктах-синбиотиках / E.H. Терешина, В.И. Ганина, В.Г. Блиадзе // Пищевая промышленность - 2008. - №7. - С. 30.

4. Титов Е.И. Кисломолочный синбиотический напиток I Е.И. Титов, В.И. Ганина, E.H. Терешина, В.Г. Блиадзе // Молочная промышленность - 2008. - №7. - С.66-67.

5. Терешина Е. Н. Подбор содержания зернового сырья в пищевом синбиотическом молокосодержащем продукте / E.H. Терешина, В.И. Ганина // Сборник материалов международной научно-практической конференции «Современный взгляд на производство творога, творожных паст и сыров: расширение ассортимента, совершенствование технологии и оборудования». - М.: НОУ «Образовательный научно-технический центр молочной промышленности». -2008. - С. 186-187.

6. Шамсутдинова В.Р. Стимулирующее влияние пищевых ингредиентов на развитие пробиотических микроорганизмов. / В.Р. Шамсутдинова, E.H. Терешина, И.Н. Мозговая // Естественные и технические науки. - 2008. - №5. - С. 351-355.

7. Терешина E.H. Применение растительных компонентов для функциональных продуктов / E.H. Терешина, В.И. Ганина // Живые системы и биологическая безопасность населения: материалы VII Международной научной конференции студентов и молодых ученых. - М.: МГУПБ. - 2008. -С. 58-59.

8. Ганина В.И. Биоконверсия пробиотическими бактериями смеси молочного сырья с рисовой и овсяной мукой / В.И. Ганина, E.H. Терешина, JI.A. Борисова // Биотехнология: состояние и перспективы развития, материалы V Московского международного конгресса. - 2009. - С. 74-75.

9. Ганина В.И. Разработка технологии кисломолочного низкокалорийного напитка / В.И. Ганина, Т.Н. Рогожина, E.H. Терешина //Переработка молока - 2009. - №5. - С.34-35.

10. Терешина E.H. Получение биологически безопасного кисломолочного низкокалорийного молокосодержащего продукта / E.H. Терешина, Е.М. Волочаева, В.И. Ганина Ч Экологически безопасные ресурсосберегающие технологии и средства переработки сельскохозяйственного сырья и производства продуктов питания: материалы Международной научной конференции студентов и молодых ученых. - М.: МГУПБ. - 2009. - С. 59-60.

11. Терешина E.H. Влияние условий хранения на показатели качества кисломолочного низкокалорийного продукта / E.H. Терешина, Е.П. Гаврюнькина, В.И. Ганина // Экологически безопасные ресурсосберегающие технологии и средства переработки сельскохозяйственного сырья и производства продуктов питания: материалы Международной научной конференции студентов и молодых ученых. - М.: МГУПБ. - 2009. - С. 134136.

Подписано в печать 26.04.10 Усл. печ. л. 1,5. Тираж 100 экз. Заказ 11/23 МГУПБ. 109316 Москва, ул. Талалихина, 33.

ООО «Полисувенир», 109316 Москва, ул. Талалихина, 33. Тел. 677-03-86

ВВЕДЕНИЕ.

1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ.

1.1. Современное состояние питания населения.

1.2. Пробиотики в жизни человека.

1.3. Пребиотики в современном мире.

1.3.1. Свойства и польза злаков.

1.3.2. Свойства и польза овсяной и рисовой муки.

1.3.3. Продукты на основе овсяной и рисовой муки.

Здоровье человека в значительной степени определяется его питанием, т. е. обеспеченностью организма энергией и необходимыми нутриентами. Особенности питания влияют на процессы генерации энергии в клетке, биосинтез белка, структуру и функции клеточных и внутриклеточных мембран, активность ферментных систем, на нейрогуморальную регуляцию, иммунитет, биологические ритмы и т. д. От количества и качества питания зависят биохимические показатели обмена веществ, активность разных органов и систем. Однако в современных условиях из-за неправильной организации и несбалансированных рационов питания в организм человека поступает недостаточное количество биологически активных веществ. Все это ведет к увеличению количества людей с нарушенным обменом веществ (в частности с повышенной массой тела, сахарный диабет), а также со сниженной функциональной активностью внутренних органов и систем (например, лактазной недостаточностью, нарушением состава микрофлоры кишечника и другие). Такая ситуация инициирует особое внимание к профилактике этого явления путем коррекции пищевого рациона за счет потребления населением функциональных продуктов. Образ жизни современного человека требует все меньше и меньше энергозатрат, т. е. меньше энергетических составляющих пищи (белков, жиров, углеводов), при полноценном поступлении биологически активных веществ. При уменьшенном потреблении продуктов образуется дисбаланс между энергетической составляющей пищи, необходимой для физической деятельности, и макро- и микронутриентами, обеспечивающими физиологическую деятельность организма. Дефицит витаминов у дошкольников составляет в среднем от 16 до 45%, у школьников - от 40 до 70%, у студентов - до 60%, у взрослого населения - до 50%.

Теоретические и практические основы решения проблемы оздоровления современного человека с использованием функциональных продуктов питания заложены в многочисленных трудах отечественных и зарубежных ученых:

Гавриловой Н.Б., Ганиной В.И., Голубевой Л.В., Донской Г.А., Дунченко Н.И., Евдокомова И.А., Забадаловой JI.A., Крашенинина П.Ф., Остроумова JI.A., Рогова И.А., Рябцевой С.А., Семенихиной В.Ф., Титова Е.И., Тихомировой Н.А., Токаева Э.С., Тутельяна В.А., Храмцова А.Г., Харитонова В.Д., Шендерова Б.А., Fuller R., Gibson G.R. и других ученых.

Одним из прогрессивных направлений в развитии производства функциональных продуктов питания является создание молочных продуктов с применением растительного сырья и/или продуктов его переработки. Частичная замена молочного сырья растительным приводит, с одной стороны, к снижению стоимости продуктов и поэтому, они становятся более доступны широким слоям населения, а, с другой стороны, они способствуют компенсации недостатка биологически активных веществ в рационе, повышению сопротивляемости организма к неблагоприятным факторам внешней среды, и, следовательно, увеличению продолжительности жизни населения.

В молочной промышленности с точки зрения более сбалансированного содержания макро- и микронутриентов к одному из перспективных направлений относят совместное использование молочного сырья с зерновыми компонентами. Использование натуральных продуктов имеет ряд преимуществ. В состав этих продуктов помимо белковых веществ входят витамины, минеральные соли, органические кислоты, пищевые волокна и другие ценные компоненты, причем они находятся в виде природных соединений, то есть, физиологичны для организма. Совместное использование молочного и растительного сырья позволяет более рационально расходовать молоко, производство которого пока не покрывает потребности населения нашей страны.

В этой связи актуальным представляется расширение линейки синбиотических молокосодержащих продуктов путем разработки технологий на основе молочного сырья и продуктов переработки зерна.

Целью настоящей диссертационной работы являлась разработка технологии жидкого синбиотического молокосодержащего продукта на основе обоснованного сочетания молочного сырья, продуктов переработки растительного сырья и пробиотических бактерий.

Для достижения поставленной цели необходимо было решить следующие задачи: провести аналитический обзор функциональных свойств и экспериментально обосновать возможность применения продуктов переработки зерна в составе молочных продуктов; и исследовать микробиологические показатели рисовой и овсяной муки и обосновать требования к ним при введении в молочную основу; определить и научно обосновать количество рисовой и овсяной муки, вводимых в молочную основу; исследовать развитие пробиотических микроорганизмов в молочно-растительной основе; а определить рациональные параметры технологии жидкого синбиотического молокосодержащего продукта; провести комплексный анализ состава и свойств нового продукта и установить срок его годности; разработать проект технической документации и осуществить проверку технологии в промышленных условиях.

Научная новизна

Аналитически и экспериментально обоснована целесообразность использования рисовой и овсяной муки в составе жидкого синбиотического молокосодержащего продукта.

Обоснованы и сформулированы требования к показателям безопасности рисовой и овсяной муки, применяемых в сочетании с молочным сырьем.

Выявлена корреляционная зависимость влияния количества рисовой и овсяной муки на динамическую вязкость и степень расслоения получаемой молочно-растительной основы.

Установлено, что введение в состав молочной основы установленных рациональных количеств рисовой и овсяной муки стимулирует развитие бифидобактерий в процессе ферментации молочно-растительной основы.

Научно обоснованы и экспериментально установлены рациональные параметры технологии синбиотического молокосодержащего продукта.

Определено, что использование рисовой и овсяной муки в составе молочной основы позволяет получать низкокалорийный синбиотический продукт с более широким нутриентным составом.

Практическая значимость

Разработана рецептура и технология низкокалорийного и с пониженной массовой долей лактозы синбиотического продукта с применением рисовой и овсяной муки.

На основании изучения органолептических, физико-химических и микробиологических показателей обоснован срок годности разработанного синбиотического молокосодержащего продукта. Разработан проект технической документации на новый вид продукта.

Проведена проверка разработанной технологии в промышленных условиях на предприятии ОАО «Вимм-Билль-Данн», показавшая возможность ее реализации при получении низкокалорийного и с пониженной массовой долей лактозы синбиотического молокосодержащего продукта с требуемыми показателями качества и безопасности.

Исследования осуществлялись в рамках аналитической ведомственной целевой программы, тема № 4209 «Коллекция культур бактерий, бактериофагов, дрожжевых и мицелиальных грибов как база для научно-образовательного процесса, сохранения биоразнообразия и развития современной биотехнологии»

Материалы диссертации используются в учебном процессе при чтении лекций для студентов, обучающихся по направлению 260100- Технология продуктов питания и специальности 260303- Технология молока и молочных продуктов.

Апробация работы

Основные положения и результаты научной работы доложены и представлены на VI и VII Международной научной конференции студентов и молодых ученых «Живые системы и биологическая безопасность населения» (Москва, 2007г. и 2008г.); Международной научно-практической конференции «Актуальные вопросы совершенствования технологии производства и переработки продукции сельского хозяйства» (Йошкар-Ола, 2008г.); Международной научно-практической конференции «Современный взгляд на производство творога, творожных паст и сыров: расширение ассортимента, совершенствование технологии и оборудования» (Москва, 2008г.); V Международной научно-практической конференции «Биотехнология: состояние и перспективы развития» (Москва, 2009г.); Международной научной конференции студентов и молодых ученых «Экологически безопасные ресурсосберегающие технологии и средства переработай сельскохозяйственного сырья и производства продуктов питания» (Москва, 2009г.).

Работа отмечена грамотой на Международной научной конференции студентов и молодых ученых «Экологически безопасные ресурсосберегающие технологии и средства переработки сельскохозяйственного сырья и производства продуктов питания» (Москва, 2009г.) (Приложение 1).

По материалам диссертации опубликовано 11 работ, в том числе 2 статьи в журналах, входящих в перечень ВАК РФ.

Диссертационная работа состоит из введения, обзора литературы, экспериментальной части, выводов, библиографического списка, приложений. Работа изложена на 132 страницах машинописного текста, содержит 28 таблиц и 26 рисунков. Библиография представлена 190 источниками, в том числе 48 зарубежных авторов, количество приложений 5.

Выводы

1. Теоретически обоснована и экспериментально подтверждена целесообразность использования рисовой и овсяной муки для создания питьевого кисломолочного молокосодержащего низкокалорийного продукта.

2. Обоснованы и сформулированы требования к микробиологическим показателям рисовой и овсяной муки, используемых в технологии молочной продукции: КМАФАнМ - не более 3x103 КОЕ/г, споровые микроорганизмы, в т.ч. мезофильные и термофильные формы - не более 1х102 КОЕ/г.

3. Установлено, что для получения молокосодержащего продукта с требуемой вязкостью, массовая доля вносимой овсяной и рисовой муки должна составлять 6%.

4. Обоснован выбор режимов гомогенизации (t= 60±5°С и Pi=15MTIa, Р2=5МПа) и пастеризации (t=95°C с выдержкой 5 минут), обеспечивающие получение продукта с однородной консистенцией и с минимальным отделением сыворотки.

5. Подобрана композиция заквасочных микроорганизмов, включающих L. acidophilus La-5, Str. thermophilus, Bif. lactis 668, обладающих комплексом производственно-ценных и пробиотических свойств, а также обеспечивающих получение продукта с высоким количеством жизнеспособных клеток пробиотической микрофлоры в готовом продукте.

6. Установлено, что использование рисовой и овсяной муки в составе продукта способствует лучшему развитию и сохранению клеток бифидобактерий как в процессе ферментации, так и при хранении продукта.

7. Обоснован срок годности кисломолочного молокосодержащего низкокалорийного продукта на основании изученных показателей качества в процессе хранения при разных температурах.

8. Разработан проект технической документации и осуществлена проверка технологии продукта в промышленных условиях, подтверждающие возможность ее реализации.

1. Анисимова A.B. Проектирование состава продуктов детского питания: Обзорная информация / A.B. Анисимова, H.A. Михайлов, Б.С. Бедных, И.Г. Бушуева // М.: АгроНИИТЭИММП- 1995. С. 35.

2. Балатова. Г.А. Использование овса и продуктов его переработки в питании, народной медицине и косметике / Г.А. Балатова // Киров: НИИСХ Северо-Востока 2004. - С. 100.

3. Бельмасова Е.В. «Биобактон» как эффективный пробиотик и антибиотикоустойчивый препарат / Е.В. Бельмасова // Роль биотехнологии в экологизации природной среды, питания и здоровья человека - Ставрополь - 2001. - С. 20.

4. Гиляров М.С. Биологический энциклопедический словарь /М.С. Гиляров // М.: Большая российская энциклопедия 1995. - С.864.

5. Богомолов A.B. Использование муки из зерновых смесей в производство мучных кондитерских изделий / A.B. Боргомолов, Ю.В. Чудик, О.Н. Сафонова, Т.В. Гавриш, В.А. Захаренко // Хранение и переработка сельхозсырья 2001 - №2. - С. 35-37.

6. Бондаренко В.М. Дисбиоз. Современные возможности профилактики и лечения / В.М. Бондаренко, В.Ф. Учайкин, А.О. Мурашова // М.: АО «Партнер» 1995. - С. 20.

7. Бондаренко В.М., Дисбактериозы желудочно-кишечного тракта / В.М. Бондаренко, Б.В. Боев, A.A. Воробьев // Рос. журн. гастроэнтерологии, гепатологии, колопроктологии — 1998. №1. — С. 66-70.

8. Бондаренко В.М. Ранние этапы развития инфекционного процесса и двойственная роль нормальной микрофлоры / В.М. Бондаренко, В.Г. Петровская // Вестн росс АМН 1997. - С. 364.

9. Бутковский В.А. Технология зерноперерабатывающих производств / В.А. Бутковский, А.И. Мерко, Е.М. Мельников // М.: Интерграф сервис 1999.-С.471.

10. Валишина Г.Л. Расширение ассортимента пищевых продуктов путем применения муки функционального назначения // Хранение и переработка сельхозсырья 2006. - №11. - С. 30-32.

11. Воробьева A.A. Дисбактериозы — актуальная проблема медицины / A.A. Воробьева, H.A. Абрамов, В.М. Бондаренко, Б.А. Шендоров// Дисбактериозы и эубиотики: Тезисы докл. Всеросс. научн.-практ. Конф. Москва - 1998. - С. 42.

12. Гаврилова Н.Б. Творожный продукт с пониженным содержанием лактозы для детей школьного возраста / Н.Б. Гаврилова, О.В. Бессонова // Молочная промышленность — 2009. №7. - С. 55-59.

13. Ганина В.И. Техническая микробиология продуктов животного происхождения / В.И. Ганина, Н.С. Королева, С.А. Фильчакова // М.: ДеЛи принт-2008.-С. 351.

14. Голубева Л.В. Напиток растительно-молочный «Ацидофильный» / Л.В. Голубева, О.И. Долматова, О.Г. Крысан // Молочная промышленность 2008. - №7. - С. 72.

15. Гончарова Г.Н. Бифидофлора человека и необходимость ее оптимизации / Г.Н. Гончарова // Бифидобактерии и их использование в клинике медицинской промышленности и сельском хозяйстве: Сб. науч. тр. МНИИЭМ им. Г.Н. Габричевского. Москва - 1990. - С. 1017.

16. ГОСТ 3624-92 Молоко и молочные продукты. Титриметрические методы определения кислотности.18