автореферат диссертации по технологии продовольственных продуктов, 05.18.04, диссертация на тему:Разработка технологии сквашенного молочно-овсяного продукта

005060194

На правах рукописи

СОКОЛОВА ОЛЬГА ВЯЧЕСЛАВОВНА

РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ СКВАШЕННОГО МОЛОЧНО-ОВСЯНОГО ПРОДУКТА

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

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

МОСКВА 2013

з О МАЙ 2013

005060194

Работа выполнена в Государственном научном учреждении Всероссийский научно-исследовательский институт молочной промышленности Российской академии сельскохозяйственных наук (ГНУ ВНИМИ Россельхозакадемии)

Научный руководитель: доктор технических наук

Семенихина Вера Филатовна

Официальные оппоненты:

Антипова Татьяна Алексеевна доктор биологических наук, главный научный сотрудник НИИДП Россельхозакадемии

Положишникова Марина Александровна кандидат технических наук, доцент кафедры товароведения и товарной экспертизы Российской экономической академии им. Г.В. Плеханова

Ведущая организация: Государственное научное учреждение Всероссийский научно-исследовательский институт пищевой биотехнологии (ГНУ ВНИИПБТ) Россельхозакадемии

Защита диссертации состоится <(£5 » 2013 г. в часов на

заседании диссертационного совета ДМ 006.021.01 при Государственном научном учреждении Всероссийский научно-исследовательский институт мясной промышленности им. В.М. Горбатова Россельхозакадемии наук по адресу 109316,Москва, ул. Талалихина, д.26.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ГНУ ВНИИМП им. В. М. Горбатова Россельхозакадемии

Автореферат разослан » /К ¿?-Я 2013 г.

Ученый секретарь \.-■"'

диссертационного совета „ у ) ______

кандидат технических наук, V

старший научный сотрудник ^¿Хг^ А.Н. Захаров

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы

В последние годы ассортимент разрабатываемых и выпускаемых продуктов функционального питания значительно увеличивается. Это связано с необходимостью обеспечения населения полноценным питанием. Для достижения показателей полноценности питания, согласно принципам трофологии, в ежедневном рационе человека должны присутствовать в достаточных количествах жиры, белки, углеводы и пищевые волокна.

Путем внесения определенных добавок и ингредиентов в продукт достигается возможность направленного воздействия на организм. Таким образом, ему придаются профилактические или функциональные свойства. Известно положительное влияние на организм молочных, в особенности -кисломолочных продуктов. Молочнокислые микроорганизмы способствуют выработке комплекса жизненно-необходимых веществ.

Вопросами создания и всестороннего изучения молочных, кисломолочных и молокосодержащих продуктов функциональной направленности занимались многие ученые, среди которых можно отметить Гаврилова Г.Б., Ганину В.И., Донскую Г.А., Евдокимова И. А., Зобкову З.С., Королеву Н.С., Мусину О.Н., Остроумова J1.A., Рожкову И.В., Семенихину В.Ф., Тихомирову H.A., Харитонова В.Д., Ozer В.Н, Zeimer C.J и многих других.

Многочисленными исследованиями доказан взаимно-положительный эффект от комбинирования животных и растительных компонентов в продуктах питания. Их сочетания позволяют дополнять продукты недостающими биологически активными веществами.

Разработки в этой области отнесены к новому направлению создания так называемых поликомпонентных продуктов питания. Особое место принадлежит пищевым продуктам с зерновыми ингредиентами.

В связи с вышеизложенным разработка сквашенного поликомпонентного продукта на молочно-овсяной основе является актуальным направлением исследования.

Целью диссертационной работы является разработка технологии сквашенного продукта на молочно-овсяной основе, отвечающего комплексу заданных свойств.

Для достижения поставленной цели были определены следующие задачи:

- провести анализ научно-технической и патентной информации по проблеме;

- определить и научно обосновать композиционный состав и соотношения компонентов молочно-овсяной основы (субстрата); подобрать заквасочные культуры и определить дозу внесения закваски;

- определить рациональные температурно-временные режимы производства;

- провести реологические исследования вариантов продукта, определить его аминокислотный и витаминный состав;

- исследовать комплекс показателей качества и безопасности вариантов разработанного продукта в процессе хранения; обосновать его срок годности;

- разработать комплект ТД.

Научная новизна

Установлено, что экструдированная мука в сквашенном продукте выполняет функции структурообразователя дисперсной системы, вещества-обогатителя белками, витаминами и обеспечивает молочнокислые микроорганизмы питательными веществами для роста и развития в условиях с пониженным содержанием молока.

Теоретически обосновано и экспериментально подтверждено, что оптимальный состав сквашиваемого субстрата и выбранный вид заквасочной микрофлоры обеспечивает сбалансированный аминокислотный состав продукта.

Впервые научно обоснована и практически реализована технология поликомпонентного сквашенного продукта на молочно-овсяной основе с пониженным содержанием в ней молока.

Практическая значимость

Разработана технология сквашенного продукта «АВЕНАЛАКТ» на основе молока, воды и овсяной экструдированной муки с требуемым комплексом показателей.

На основании результатов исследования органолептических, микробиологических и физико-химических показателей обоснован и рекомендован срок годности продукта - 5 суток.

Разработан и утвержден комплект технической документации -«Продукт кисломолочный АВЕНАЛАКТ» ТУ 9222-505-00149785-13.

Осуществлен выпуск опытной партии разработанного продукта на ЗАО «Дмитровский молочный завод».

Получен патент на изобретение «Способ производства сквашенного молокосодержащего овсяного пищевого продукта» № 2453133.

Подана заявка на торговый знак «АВЕНАЛАКТ» №2012735895 от 17.10.2012.

Апробация работы

Результаты работы доложены на: Международной научно-практической конференции «Инновационные пути в разработке ресурсосберегающих технологий производства и переработки сельскохозяйственной продукции» (Волгоград, 2010г.); Первом Международном конгрессе «Экологическая, продовольственная и медицинская безопасность человечества» (Москва, 2011 г.); Международной научно-практической конференции «Новые подходы к разработке и реализации конкурентоспособных технологий производства и переработки сельскохозяйственной продукции» (Волгоград, 2012г.); 6-ой Конференции молодых ученых и специалистов институтов Отделения «Хранения и переработки сельскохозяйственной продукции» Россельхозакадемии:

«Фундаментальные основы и передовые технологии в пищевой и перерабатывающей промышленности».

Научно-исследовательская работа удостоена второго места в конкурсе 6-ой Конференции молодых ученых и специалистов институтов Отделения «Хранения и переработки сельскохозяйственной продукции» Россельхозакадемии: «Фундаментальные основы и передовые технологии в пищевой и перерабатывающей промышленности».

Публикации

По основным материалам исследований опубликовано 10 печатных работ, из которых 3 - в изданиях, рекомендованных ВАК.

Структура и объем диссертации

Диссертация состоит из введения, обзора литературы, методической части, экспериментальной части, состоящей из 6 разделов и содержащей результаты и обсуждение полученных данных, выводов, списка использованных источников отечественных и зарубежных авторов, включающих 159 наименований работ.

Диссертация изложена на 126 страницах, содержит 18 таблиц, 44 рисунка и 6 приложений.

СОДЕРЖАНИЕ ДИССЕРТАЦИОННОЙ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы работы, сформулирована ее научная новизна, практическая значимость, определены направления достижения поставленной цели.

Глава 1. Состояние проблемы

Рассмотрены особенности функциональных продуктов питания, роль, научные и практические аспекты производства и использования пробиотических культур для молочных продуктов. Рассмотрены и проанализированы особенности использования нестандартных растительных объектов в производстве молокосодержащих сквашенных продуктов.

Сделаны выводы о перспективности и целесообразности разработки сквашенных продуктов на молочно-мучной основе для здорового питания.

Глава 2. Организация проведения исследований. Объекты и методы исследований

Работа выполнена в Государственном научном учреждении Всероссийский научно-исследовательский институт молочной промышленности Российской академии сельскохозяйственных наук в рамках конкурса-гранта поисковых работ «Эстафета поколений» ГНУ ВНИМИ Россельхозакадемии.

Блок исследований по определению аминокислотного состава экспериментальных образцов осуществляли на базе центра коллективного пользования ГНУ ВНИИМП им. В. М. Горбатова Россельхозакадемии.

Объектами исследований служили молоко восстановленное обезжиренное; молоко обезжиренное; мука овсяная экструдированная; штаммы (Streptococcus thermophilus 6КБ, Lactobacillus bulgaricus Л 37/7, Lactobacillus acidophilus 20T, Lactobacillus acidophilus 168) и закваски (КДс, АТС, ТОН) из коллекции Центральной лаборатории микробиологии ГНУ ВНИМИ Россельхозакадемии на обезжиренном молоке; сиропы плодов лекарственных растений (клюква, облепиха, красная рябина, арония, черника, шиповник, красная смородина, чернослив и другие); варианты смесей молока с водой; варианты основы для субстрата с добавлением экструдированной овсяной муки; сквашенные варианты субстрата с сиропами и без сиропов.

В работе использовались общепринятые стандартные, современные и оригинальные методы исследований.

Активную кислотность определяли с использованием рН-метра-милливольтметра по ГОСТ 26781-85. Плотность - ареометрическим методом по ГОСТ 3625-84. Динамическую вязкость - на приборе «Реотест». Степень синерезиса - методом отстоя. Массовую долю белка - по ГОСТ Р 53951-2010 методом Кьельдаля. Массовую долю влаги - по ГОСР 3626-73. Массовую

долю жира по ГОСТ 5867-90. Массовую долю углеводов - по ГОСТ 3628-78 поляриметрическим методом. Массовую долю золы - по ГОСТ Р 51466-99. Количество витамина С- по ГОСТ 30627.2-98. Количество витамина В, - по ГОСТ 30627.5-98. Количество витамина В2 - по ГОСТ 30627.6-98. Количество витамина В2 и Bi2 определяли в соответствии с MP 01-19/137-1795 «Методические рекомендации по инверсионно - вольтамперометричес-кому определению токсичных элементов, витаминов в продуктах питания, продовольственном сырье, косметических изделиях и детских игрушках». Подготовку проб осуществляли по ГОСТ Р 50929-96.0пределение аминокислотного состава проводили по методике определения содержания свободных и связанных в белке аминокислот методом ВЭЖХ (высокоэффективной жидкостной хроматографии с использованием автоматического аминокислотного анализатора типа LC 3000 фирмы "Eppendorf-Biotronic" (Германия). Количество клеток - по ГОСТ 10444.11-89. Количество БГКП - по ГОСТ 53430-2009. Количество дрожжей и плесневых грибов - по ГОСТ 10444.12-88. Патогенные микроорганизмы, в том числе бактерии рода Salmonella - ГОСТ Р 52814-2007. Staphylococcus aureus определяли по ГОСТ 30347-97.Микроскопические исследования проводили с использованием микроскопа Olympus ВХ50 с объективом Ach 20х/0,40 Phz/ (разрешающая способность 0,84 мкм). Органолептические исследования -традиционным методом и с использованием специально разработанной шкалы, учитывающей особенности продукта.

Обработка результатов измерений выполнена с использованием методов математической статистики. Повторность проведения опытов не менее чем трех-пятикратная. Статистическая обработка и обобщение экспериментальных данных осуществлялась с использованием персонального компьютера с помощью программ «Microsoft Excel», «Statistica», «CurveExpert».

Схема проведения исследований представлена на рис.1

Определение рационального соотношения компонентов субстрата и выбор заквасочной культуры для производства сквашенного продукта на молочно-овсяной основе

X

18

:т

23

Исследование влияния технологических параметров на способность кислотообразования сквашиваемой основы при внесении заквасок, определение условий сквашивания и температурно-временных режимов

Микробиологические исследования продукта

18 19 20 21 22 23

Исследование показателей сквашенных образцов

4 1 6 7 8 9 10 11 12 12-16 17

1 + V t + + +

Отработка технологии, установление сроков годности

1 2 5 18 19 20 21 22 23

Практическая реализация:

- разработка ТД

- производственная апробация

Рис. 1. Схема проведения исследований. 1-органолептические показатели; 2 - рН; 3-плотность; 4-вязкость; 5-синерезис; 6-белок; 7-влага; 8-жир; 9-углеводы; 10-зола; 11-энергетичекая ценность; 12-витамин С; 13-витамин Bi; 14-витамин В2; 15-витамин Вб; 16-витамин Вц; 17-аминокислотный состав; 18-молочнокислые микроорганизмы; 19-БГКП; 20-дрожжи и плесневые грибы; 21-Salmonella; 22-St. aureus; 23-микроскопирование

Глава 3. Экспериментальная часть

3.1. Определение рационального соотношения компонентов субстрата и выбор заквасочной культуры для производства сквашенного продукта на молочно-овсяной основе

Для проведения исследований в рамках настоящей работы были сформулированы основные требования к разрабатываемому продукту и, соответственно к его сквашиваемой основе, называемой в работе «субстрат»:

- в составе субстрата должно быть молоко и зерновой или крупяной ингредиент;

- субстрат должен быть достаточно жидким для возможности равномерного распределения закваски по его объему;

- состав субстрата должен обеспечивать молочнокислые микроорганизмы достаточным количеством питательных веществ для их развития;

- субстрат и продукт должны обладать однородной и стабильной консистенцией;

- сквашенный продукт должен обладать приятным вкусом, ароматом и консистенцией;

- аминокислотный состав продукта должен быть сбалансированным и полноценным при условии пониженного содержания молочного белка;

- массовая доля жира не должна превышать 1%.

Для определения оптимального соотношения компонентов субстрата и выбора заквасочной культуры было создано 35 вариантов продукта с различным соотношением молока и воды в жидкой основе. В образцы вносили закваску в количестве 20% и сквашивали при температуре, оптимальной для выбранных заквасок в течение 5 часов.

Для каждой из использованных заквасок смоделированы разные субстраты с количеством молока в его основе от 0 до 100%. Во все образцы внесена мука в количестве 9%. Каждому образцу присвоено условное обозначение, состоящее из буквенного обозначения, указывающего на закваску и цифры, показывающей количество молока в основе для субстрата.

Таблица 1 - Условные обозначения опытных образцов и их состав

Закваска Состав основы для субстрата, (молоко,% / вода,%), мука,%

(100/0), 9 (75/25), 9 (50/50), 9 (25/75), 9 (0/100), 9

Условные обозначения образцов

штамм Streptococcus thermophilus 6КБ Т-100 Т-75 Т-50 Т-25 Т-0

штамм Lactobacillus bulgaricus JI 37/7 Б-100 Б-75 Б-50 Б-25 Б-0

штамм Lactobacillus acidophilus 20Т А(20Т)-100 А(20Т)-75 А(20Т)-50 А(20Т)-25 А (2 ОТ) -0

штамм Lactobacillus acidophilus 168 А(168)-100 А(168)-75 А(168)-50 А(168)-25 А(168)-0

закваска, состоящая из Lactococcus 1 actis subsp. cremoris, Lactococcus lactis subsp. lactis biovar diacetylactis С-100 С-75 С-50 С-25 С-0

закваска, состоящая из Lactobacillus acidophilus, Streptococcus thermophilus АТС-100 АТС-75 АТС-50 АТС-25 АТС-0

закваска, состоящая из Lactococcus lactis subsp. lactis biovar diacetylactis, Acetobacter subsp. aceti, Propionibacterium freudenreichii subsp. shermanii ТОН-100 ТОН-75 ТОН-50 ТОН-25 ТОН-О

Для анализа сквашенных образцов была разработана рабочая шкала оценки органолептических показателей, адаптированная к особенностям продукта, с использованием которой проведено исследование полученных сквашенных образцов (рисунок 2).

Рисунок 2. - Органолептическая оценка образцов

Анализ полученных данных показал отсутствие появления надосадочной жидкости во всех образцах. После сквашивания им был присущ кислый вкус и овсяный привкус, при этом худшие органолептические показатели отмечены при использовании заквасок болгарской палочки штамм Л 37/7, закваски для сметаны КДс и термофильного стрептококка штамм 6КБ. Более высокие показатели были отмечены при использовании заквасок АТС и ацидофильной палочки штамм 168. Наилучшую органолептическую оценку получили образцы, полученные с использованием закваски ацидофильной палочки штамм 20Т и закваски ТОН.

При оптимизации рецептурного состава субстрата в образцах варьировали соотношения молока, воды, количество вносимой муки и количество используемой закваски, в качестве откликов - результаты исследования плотности и степени синерезиса.

В результате исследования получены ковровые диаграммы, представленные на рисунках 3 и 4, анализ которых позволил определить область оптимальных соотношений компонентов субстрата.

Плотность (г), кг/мЗ = 1015,3427+2,2246*х-7,1689*у-0,0088*х*х-

0,0465*х*у+0,5831*у*У

Рисунок 3 - Ковровая диаграмма зависимости плотности сквашенного субстрата от количества молока в смеси и дозы внесенной закваски

Рисунок 4. - Ковровая диаграмма зависимости степени синерезиса сквашенного субстрата от количества молока в смеси и дозы внесенной

закваски

По результатам проведенных исследований, разработана рецептура субстрата с минимальным количеством молока и дозой закваски (табл.2).

Таблица 2 - Рецептура сквашенного молочно-овсяного продукта

Наименование сырья Рецептура

1. Молоко обезжиренное, кг 442

2. Вода, кг 424

3. Экструдированная овсяная мука, кг 86

4. Закваска на обезжиренном молоке, кг 48

Итого, кг: 1000

3.2. Исследование влияния вида закваски на кислотообразующую активность молочно-овсяной основы

Для сквашивания вариантов субстратов были приняты условия, являющиеся оптимальными для роста и развития микрофлоры этих заквасок, а именно - 42±2°С для закваски ацидофильной палочки и 32±2°С для закваски ТОН. Результаты исследования представлены на рисунках 5 и 6.

13

о 1 2 3 4 5 6 1 8 9 lö 11 12 13 14 Длительность сквашивания, ч

—суСстратнзосио*« SJH молока тубс-рат ha эснозе 100% молока • cyfcipai ни бе модемной осноие

Рисунок 5. - Динамика изменения pH в образцах, сквашенных закваской ацидофильной палочки 20Т

Рисунок 6. - Динамика изменения рН в образцах, сквашенных закваской ТОН

4 5 6 7 8 9 1С 11 12 13 14 Длительность сквашивания, час

—cy&ciOJ' ма осноие 51% мол •■-субстрат на безмолочной ос

Таким образом, определено время сквашивания - 6±0,5 часов при рекомендованных режимах культивирования для выбранных заквасок.

3.3. Исследование полезной микрофлоры сквашенных образцов вариантов субстрата

Поскольку сквашиваемая основа разрабатываемого продукта, по сравнению с основой традиционных кисломолочных продуктов, содержит в своем составе пониженное количество молока и экструдированную овсяную муку, то она является нетрадиционной средой для роста и развития молочнокислой микрофлоры.

Результаты количественного анализа молочнокислой микрофлоры опытных образцов представлены в таблице 3. Микрофотографии микроскопических препаратов представлены на рисунках 7. и 8.

Таблица 3. - Количество молочнокислых микроорганизмов сквашенных

Количество молока в основе для субстрата, % Используемая закваска

Ацидофильная палочка, КОЕ/см3 ТОН, КОЕ/см3

0 (безмолочная) не более 6,0-106 не более 9,0-106

51 не менее 2,5-107 не менее 1,3-107

100 не менее 6,0-108 не менее 7,0-108

Рисунок 7. - Микроскопический препарат рИСунок 8. - Микроскопический препарат

образца смеси молока с водой и образца смеси молока с водой и

добавлением овсяной экструдированной добавлением овсяной экструдированной муки, сквашенных закваской муки сквашенной закваской ТОН

_ацидофильной палочки 20Т_____

Количество клеток молочнокислой микрофлоры составило не менее

1-Ю7 КОЕ/см3; в контрольных образцах на основе молока - не менее 1-Ю8

КОЕ/см3. Отмечено, что в образцах на основе безмолочного субстрата

количество молочнокислых микроорганизмов достигало 10б КОЕ/см3.

Полученные данные свидетельствует о том, что в овсяной муке есть

биодоступные для микроорганизмов ростовые вещества, способствующие

более интенсивному развитию молочнокислой микрофлоры в условиях

нетрадиционной для их развития среды.

Отработаны режимы, позволяющие получить образцы субстрата с

требуемыми показателями. Первая ступень - это кратковременная

пастеризация жидкой основы при температуре (91±1)°С с выдержкой 1 мин,

после чего в неохлажденную жидкую основу вносят муку, размешивают до

полного растворения муки и фильтруют. Затем проводят вторую ступень

пастеризации с использованием выбранного режима (76±1°С с выдержкой 10

мин), после чего охлаждают.

Длительность сквашивания определяли по динамике активной

кислотности и оценке количества молочнокислых микроорганизмов, которое

согласно «88-ФЗ» Технический регламент на молоко и молочную продукцию» должно составлять не менее 1-107 КОЕ в 1 см3 продукта. Результаты исследования представлены на рисунке 9 и в таблице 4.

™ 4,00 -I-г—--г--<-I-!->-1

= 01234567

£ Время сквашивания, ч

—образцы, сквашенные закваской ациофильной палочки —образцы, сквашенные закваской ТОН

Рисунок 9. - Изменение активной кислотности образцов субстратов на основе 51% молока, сквашенных различными заквасками

Таблица 4. - Количество молочнокислых микроорганизмов в образцах __сквашенного субстрата_

Наименование закваски Длительность сквашивания образцов ч

3 1 5 | 6 7

Количество молочнокислых микроорганизмоЕ , КОЕ/см3

ТОН 1,310 -6,010 6,010 -1,210 1,2-10 -2,5-10 1,3-10 -2,5-10

Ацидофильная палочка20Т 2,5-10 -5,010 1 7 0,610 -1,2-10 1 1 0,6-10 -2,5-10 1,3-10 -2,5-10

Как видно, из представленных данных, требуемое содержание молочнокислых микроорганизмов в сквашенном субстрате достигается через 5-6 ч сквашивания. После 7 ч сквашивания в них ощущается очень кислый вкус с сильным привкусом овса. Это определило рекомендуемую длительность сквашивания 5,5-6,5 ч.

При проведении органолептической оценки (рис. 10), выяснилось, что образцы, полученные с использованием закваски ацидофильной палочки, имеют тягучую консистенцию, присущую использованному штамму и излишне кислый вкус. Поэтому в дальнейшей работе от использования этой закваски было решено отказаться.

кисломолочн ый вкус

консистен.

вяз тягу-

вязкая

ПЛОТ1

дисломолочн ый запах

кислыи вкус

овсяный привкус

консистен

образцы, сквщзщЬ)^ закваской ТОН запах

Рисунок 10 - Результат органолептической оценки сквашенных образцов

Образцы, полученные с использованием закваски ТОН, также обладают кислым вкусом и специфическим привкусом овсяной муки, но в меньшей степени, нежели с использованием закваски ацидофильной палочки 20Т. Привкусы решено нивелировать использованием сиропов лекарственных растений.

3.4. Определение вида и дозы вносимого сиропа на основе исследования органолептических показателей сквашенных образцов продукта

Исследованы варианты сквашенного молочно-овсяного продукта с 12 видами сиропов. В качестве критерия выбора сиропов были использованы органолептические показатели образцов продукта, для чего ранжированы особенности вкуса, запаха, внешнего вида и их оттенков.

Определено рациональное содержание всех исследованных сиропов, составившее 10%. В дальнейших исследованиях было решено использовать сироп шиповника.

Предложена рабочая гипотеза, что при внесении муки происходит обогащение молочно-водной основы субстрата белками, а впоследствии и сквашенного продукта. Для подтверждения этой гипотезы проведены исследования аминокислотного состава образцов, представленного в табл. 5.

Таблица 5. - Аминокислотный состав образцов, мг/100 г продукта.

Определенные аминокислоты Наименование образцов

молоко сквашенное молоко субстрат (46,4% молока, 44,5% воды, 9,1% муки) сквашенный субстрат (43,7% молока, 42,8% воды, 8,5% муки, 5% закваски)

Аспарагиновая кислота 393,615 307,585 231,159 222,174

Треонин* 168,021 128,768 105,792 103,514

Серии 160,785 175,522 135,256 138,357

Глугаминовая кислота 596,977 795,208 570,146 614,701

Глицин 79,664 90,307 85,049 80,326

Алании 97,664 128,974 85,124 77,365

Валин* + цистеин 193,907 218,081 64,656 105,746

Метионин* 91,135 82,39 14,477 30,281

Изолейцин* 83,141 90,099 77,916 85,276

Лейцин* 280,32 291,926 224,942 228,014

Тирозин 126,052 131,9 87,418 115,398

Фенил аланин* 138,504 189,526 98,543 131,834

Гистидин** 164,43 153,036 120,783 116,588

Лизин* 299,023 261,645 106,183 104,606

Аргинин** 104,277 117,811 109,821 109,387

Пролин 314,804 344,178 183,854 150,071

Итого 3292,319 3506,956 2301,119 2413,638

* незаменимые аминокислоты

** незаменимые в детском возрасте аминокислоты

Как видно из представленных данных в продукте обнаружено 16 аминокислот, в том числе 9 незаменимых. Отмечено увеличение содержания 12 из 16 определенных аминокислот, а именно: аспарагиновой кислоты - на 44,5%; треонина - на 60,8%; серина - на 57,%; глутаминовой кислоты на 54,6%; глицина - на 77,9%; аланина - на 20%; изолейцина - на 89,3%; лейцина - на 56,2%;; тирозина - на 75%; фенилаланина - на 39%; гистидина - на 52,4%; аргинина - на 85,7%.

При анализе полученных аминограмм образцов без муки и с мукой как несквашенных, так и сквашенных, обнаружено, что при внесении муки продукт обогащается тремя аминокислотами - орто-фосфосерином, таурином и а-амино-адипиновой кислотой.

Проведены реологические исследования образцов. Получены результаты определения динамической вязкости, выраженные в виде

зависимости эффективной вязкости от градиента скорости сдвига. Анализ полученных зависимостей позволяет сделать вывод о том, что необратимые деструктивные изменения сгустка происходят при значениях градиента скорости сдвига 24,3 с'1. Различия вязкостей образцов с разным соотношением молока и воды в основе для субстрата, а также введение сиропов, не оказывают влияние на динамическую вязкость конечного продукта.

Проведены исследования витаминного состава продукта. Результаты исследования представлены в таблице 6.

Таблица 6. - Витаминный состав экспериментальных образцов

Содержание Молоко Основа для Субстрат Сквашенный субстрат

витамина, восстанов- субстрата (46,4% молока, (43,7% молока, 42,8%

мг/100 г ленное (51% молока, 44,5% воды, воды, 8,5% муки,

49% воды) 9,1% муки) 5% закваски)

Витамин С 0,42 0,21 0,56 1,12

Витамин В] 0,106 0,053 0,188 0,192

Витамин В2 0,029 0,015 0,014 0,014

Витамин Вб 0,007 0,004 0,013 0,012

Витамин В12 0,122 0,061 0,156 0,155

Из представленых данных видно, что при внесении в жидкую основу, содержащую 51% молока и овсяную экструдированную муку количество витаминов С, В], В6 и В12 увеличивается. Таким образом по отношению к жидкой основе субстрата содержание витамина С увеличилось в 5 раз, витамина В1 - в 3,5 раза, витамина В6 - в 3 раза, витамина В12 - в 2,5 раз.

Очевидно, что увеличение содержания этих витаминов в смеси после внесения экструдированной муки обусловлено их наличием в муке. В отношении сквашенного продукта изменение витаминного состава происходит, предположительно, за счет синтеза их пропионовокислыми бактериями, входящими в состав закваски ТОН. Таким образом, использование экструдированной овсяной муки и закваски ТОН позволяет компенсировать витаминную недостаточность в продукте, при уменьшении в нем молока, почти вдвое.

3.5. Исследование комплекса показателей продукта в хранении. Установление срока годности

По разработанной технологии выработаны 7 экспериментальных образцов, в которых варьировали состав основы для субстрата (таблица 7).

Таблица 7. - Выбранные соотношения ингредиентов в образцах основы для __субстратов_

Условное обозначение образца Основа для субстрата (100%)

количество молока, % количество воды, %

№1 51 49

№2 100 0

№3 51 49

№4 70 30

№5 100 0

№6 51 49

№7 70 30

В образцы №2-№7 вносили муку из расчета 10 г муки на 100 мл основы, в образец №1 мука не вносилась. Для сквашивания всех образцов использовали закваску ТОН, доза внесения которой составила 5%. После сквашивания в образцы №5-№7 вносили сироп шиповника в количестве 10%; образцы №1 -№4 не содержали сиропа. Все образцы хранили при температуре 4±2°С и проводили исследования в соответствии с МУК 4.2.1847-04.

В процессе хранения в течение 8 суток, органолептические показатели образцов продукта существенно не менялись и не зависели от соотношения компонентов субстрата (рис.11).

5

X

О. §

X

I

I!

X §

Рис. 11. Изменение активной кислотности образцов продукта при хранении (условное обозначение образцов приведено в табл. 6)

Периодичность контроля, сут

В процессе хранения активная кислотность менялась незначительно, и составила 4,6-4,9 ед. рН во всех образцах в течение всего срока хранения.

Потребительски значимой характеристикой продукта является степень его синерезиса (рис. 12 и 13). В образцах субстрата до сквашивания и сквашенного продукта определяли объем сыворотки. Причем для оценки структурообразующей и влагосвязывающей способности экструдированной муки измерения проводили и в образцах субстрата до сквашивания.

o]oicr/;í»i о oiuVco о о i. ¡ г о о:ю Ф ;о;о;1л!а? : о jo :U_j ÍCD iojoiifjií»

ч; j i rti i ¡ 4:1 ¡ i tt l i

№1 f.»2 ШЗ №4 N25 №6 ¡ №7

• объемсгустка «объемвыделившейся сыворотки

Рисунок 12. - Оценка степени синерезиса образцов продукта в хранении (условное обозначение образцов приведено в табл. 6)

Образец .У°2 Образец Образец №3 Образец ,\?1

(ка основе 100Н (и* основа 704 (и* основе 51*4 <иа основ« 5154

молока, с мукой) молока, с мукой) молока, с мукой) молока, 6<з мукв)

Рисунок 13. - Образцы сквашенного субстрата 21

После сквашивания образцы становятся более однородными, что свидетельствует о влагосвязывающей способности муки и доказывает перспективность ее использования в качестве структурообразователя в молочных продуктах, в частности, с пониженным количеством молока в исходном субстрате. В течение времени экспозиции количество выделявшейся сыворотки незначительно увеличивалось в допустимых пределах, значения степени синерезиса не превышали 17%.

Микробиологические исследования показали, что количество молочнокислых микроорганизмов в образцах продукта при хранении через 5 и 8 суток составляло не менее 1х107 КОЕ/см3.

Количество плесневых грибов на 8 сутки хранения не превысило 4-102 КОЕ/см3; во всех образцах в течение всего срока хранения не были обнаружены: патогенные, в том числе Salmonella в 25 см3, St. aureus в 1 см3, дрожжи в 1 см3.

В результате комплекса исследований рекомендован срок годности продукта - 5 суток при хранении при температуре 4±2°С. В течение экспозиции все образцы разработанного продукта соответствовали требованиям Федерального закона «88-ФЗ» по показателям качества и безопасности.

З.б.Технология производства продукта на молочно-овсяной основе «АВЕНАЛАКТ»

Проведенные комплексные исследования позволили определить и оптимизировать компонентный состав разрабатываемого продукта; определить базовые стадии технологии его производства, отработать температурно-временные режимы этапов. Схема производства сквашенного молочно-овсяного продукта приведена на рисунке 14.

Рисунок 14. - Схема производства сквашенного продукта «АВЕНАЛАКТ»

Определена пищевая и энергетическая ценность разработанного продукта (табл.8)

Таблица 8. - Пищевая и энергетическая ценность продукта АВЕНАЛАКТ»

Наименование продукта Пищевая ценность, г Энергетическая ценность, ккал

Содержание в %

белка, % жира, % углеводов, %

Продукт «АВЕНАЛАКТ» 2,8 менее 0,5 9,5 50

Основные результаты работы и выводы

1. Разработана 10 - балльная шкала органолептической оценки, учитывающая особенности вкусоароматической гаммы и адаптированная к сквашенному молочно-овсяному продукту.

2. Научно обоснованы рациональные соотношения молока и воды в основе для субстрата, составившие 51% молока к 49% воды; оптимизирована рецептура продукта: 43,7% молока, 42,8% воды, 8,5% экструдированной муки, 5% закваски ТОН, являющейся пробиотической.

3.Обоснован температурно-временной режим сквашивания, обеспечивающий комплекс требуемых свойств. При температуре сквашивания 32±2°С и при длительности сквашивания 6±0,5 часов уровень молочнокислых микроорганизмов составляет не менее 107 КОЕ/см3. Обоснована эффективность коррекции вкусоароматической гаммы продукта за счет внесения сиропов плодов лекарственных растений в количестве 1015%.

4. Проведены реологические исследования продукта. Установлено, что необратимые деструктивные изменения сгустка начинают происходить при значениях градиента скорости сдвига 24,3 с'1 во всех исследованных образцах, как с сиропами, так и без.

5. В разработанном продукте идентифицировано 16 аминокислот, из них 9 незаменимых. Определено, что при внесении муки продукт обогащается тремя аминокислотами - орто-фосфосерином, таурином и а-амино-адипиновой кислотой.

6. Показано, что по отношению к основе для субстрата содержание витамина С в продукте без сиропов увеличилось в 5 раз, витамина В1 - в 3,5 раза, витамина В6 - в 3 раза, витамина В12 - в 2,5 раз.

7. На основе проведенных физико-химических, органолептических и микробиологических исследований разработан сквашенный молочно-овсяный продукт, названный «АВЕНАЛАКТ». Обоснован и рекомендован его срок годности - 5 суток при температуре 4±2°С. Разработан комплект

технической документации - «Продукт кисломолочный «АВЕНАЛАКТ» ТУ 9222-505-00419785-13, осуществлен выпуск опытно-промышленной партии.

8. Показана перспективность создания поликомпонентных сквашенных продуктов на молочно-мучной основе с использованием молочнокислой микрофлоры.

По материалам диссертации опубликованы следующие работы:

1.Соколова О.В. Подбор заквасочных культур для разработки продукта овсяного сквашенного с молоком // Инновационные пути в разработке ресурсосберегающих технологий производства и переработки сельскохозяйственной продукции: В 2 ч. Ч. 2. Переработка сельскохозяйственного сырья и пищевых продуктов: материалы международной научно-практической конференции. Волгоград, 17-18 июня 2010 г. / под ред. В.Н. Храмовой. - Волгоград: ИУНЛ ВолгГТУ. - 2010. - 234 с. (С. 225-228)

2.Соколова О.В. Использование экструдированной овсяной муки в производстве сквашенного молокосодержащего продукта нового поколения // О.В. Соколова, В.Ф. Семенихина / материалы Первого Международного конгресса. 14-17 ноября 2011 г.: в 2 ч. - 4.2. - Москва: ФГБОУ ВПО «РЭУ им. Г.В. Плеханова».-2011.-260 с. (С, 126-128)

3.Соколова О.В. Разработка сквашенного молокосодержащего продукта нового поколения // Новые подходы к разработке и реализации конкурентоспособных технологий производства и переработки сельскохозяйственной продукции: материалы молодежного научного мероприятия, 28-29 июня 2012 г. /под ред. В.Н. Храмцовой; ГНУ Приволжский. НИИ производства и переработки молочной продукции Россельхозакадемии. - ВолгГТУ. - Волгоград. - 2012. - 179 с. (С.72-74)

4.Соколова О.В. Теоретические и экспериментальные исследования при разработке технологии кисломолочного биопродукта // О.В. Соколова /Фундаментальные основы и передовые технологии в пищевой и перерабатывающей промышленности: Сборник научных трудов 6-ой

конференции молодых ученых и специалистов институтов Отделения хранения и переработки сельскохозяйственной продукции Россельхозакадемии, 16 октября 2012 г. - М.: Изд-во МСХА имени К.А. Тимирязева. - 2012. - 379 с. (С.295-299)

5.Соколова О.В. Исследование изменения комплекса показателей кисломолочного продукта нового поколения с овсяной мукой // О.В. Соколова, В.Ф. Семенихина / Научное обеспечение молочной промышленности. Сборник научных трудов. ГНУ ВНИМИ Россельхозакадемии. - Москва: Интеллект-Центр-2012. - 256 с. (С. 212-213)

6. Соколова О.В. Кисломолочный продукт для здорового питания. // О.В. Соколова, В.Ф. Семенихина / М.: Пищевая промышленность. - 2012. -№11.-С. 52-53

7. Соколова О.В. Новый поликомпонентный кисломолочный продукт // О.В. Соколова, В.Ф. Семенихина / М.: Молочная промышленность. - 2013. -№1.-С. 78-79

8.Соколова О.В. Особенности технологии выработки поликомпонентных продуктов // О.В. Соколова, В.Ф. Семенихина / М.: Переработка молока. - 2013. - №2. - С. 52-54

9.Соколова О.В Исследование показателей кисломолочного поликомпонентного продукта с овсяной мукой при хранении // О.В. Соколова/ М.: Молочная промышленность. - 2013. - №5. - С. 74-76

Ю.Соколова О.В., Семенихина В.Ф., Рожкова И.В. «Способ производства сквашенного молокосодержащего овсяного пищевого продукта» № 2453133.

Список сокращений, приведенных в работе

БГКП - бактерии группы кишечных палочек;

ВЭЖХ - высокоэффективная жидкостная хроматография;

КМАФАнМ - количество мезофильных аэробных и факультативно анаэробных микроорганизмов;

КОЕ - колониеобразующие единицы.

Подписано в печать:

20.05.2013

Заказ № 8523 Тираж - 80 экз. Печать трафаретная. Типография «11-й ФОРМАТ» ИНН 7726330900 115230, Москва, Варшавское ш., 36 (499) 788-78-56 www.autoreferat.ru

ГОСУДАРСТВЕННОЕ НАУЧНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВСЕРОССИЙСКИЙ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ МОЛОЧНОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ РОССИЙСКОЙ АКАДЕМИИ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ НАУК (ГНУ ВНИМИ Россельхозакадемии)

На правах рукописи

04201357903

СОКОЛОВА ОЛЬГА ВЯЧЕСЛАВОВНА

РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ СКВАШЕННОГО МОЛОЧНО-

ОВСЯНОГО ПРОДУКТА

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

Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук

Научный руководитель:

Доктор технических наук, профессор В. Ф. Семенихина

МОСКВА 2013

ОГЛАВЛЕНИЕ

Введение 4

Глава 1 Состояние проблемы 8

1.1 Функциональные продукты. Терминология. Особенности 8

1.2 Роль и виды заквасочных культур для пробиотических молочных продуктов 15

1.3 Использование нестандартных растительных объектов в производстве кисломолочных продуктов 22

Глава 2 Организация проведения исследований. Объекты и методы исследований 31

2.1. Организация проведения исследований 31

2.2. Объекты исследований 33

2.3. Методы исследований 34

Глава 3 Экспериментальная часть 40

3.1. Определение рационального соотношения компонентов субстрата и выбор заквасочной культуры для производства сквашенного продукта на молочно-овсяной основе 40

3.2. Исследования влияния технологических параметров на способность кислотообразования молочно-овсяного субстрата при добавлении заквасок 59

3.3. Исследование полезной микрофлоры сквашенных образцов вариантов субстрата 61

3.4. Определение вида и дозы вносимого сиропа на основе исследования органолептических показателей сквашенных образцов продукта 70

3.5 Исследование комплекса показателей сквашенного молочно-овсяного продукта в хранении. Установление сроков годности 91

3.6. Технология сквашенного молочно-овсяного продукта «АВЕНАЛАКТ» 101

Основные результаты работы и выводы 104

Список использованной литературы 106

Перечень сокращений и условных обозначений 126

Приложения 127

А Показатели экструдированной овсяной муки. Выдержка из СП-02-06 127

Б Протоколы испытаний 137

В Патент (титульный лист) 138

Г ТУ 9222-505-00149785-13 «Продукт кисломолочный АВЕНАЛАКТ» (титульный лист) 140

Д Акт опытно-промышленной выработки 141

Е Дипломы конференций 143

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность работы

В последние годы ассортимент разрабатываемых и выпускаемых продуктов функционального питания значительно увеличивается. Это связано с необходимостью обеспечения населения полноценным питанием. Для достижения показателей полноценности питания, согласно принципам трофологии, в ежедневном рационе человека должны присутствовать в достаточных количествах жиры, белки, углеводы и пищевые волокна.

Путем внесения определенных добавок и ингредиентов в продукт достигается возможность направленного воздействия на организм. Таким образом, ему придаются профилактические или функциональные свойства. Известно положительное влияние на организм молочных, в особенности -кисломолочных продуктов. Молочнокислые микроорганизмы способствуют выработке комплекса жизненно-необходимых веществ.

Вопросами создания и всестороннего изучения молочных, кисломолочных и молокосодержащих продуктов функциональной направленности занимались многие ученые, среди которых можно отметить Гаврилова Г.Б., Ганину В.И., Донскую Г.А., Евдокимова И. А., Зобкову З.С., Королеву Н.С., Мусину О.Н., Остроумова Л.А., Рожкову И.В., Семенихину В.Ф., Тихомирову H.A., Харитонова В.Д., Ozer В.Н, Zeimer C.J и многих других.

Многочисленными исследованиями доказан взаимно-положительный эффект от комбинирования животных и растительных компонентов в продуктах питания. Их сочетания позволяют дополнять продукты недостающими биологически активными веществами.

Разработки в этой области отнесены к новому направлению создания так называемых поликомпонентных продуктов питания. Особое место принадлежит пищевым продуктам с зерновыми ингредиентами.

В связи с вышеизложенным разработка сквашенного поликомпонентного продукта на молочно-овсяной основе является актуальным направлением исследования.

Целью диссертационной работы является разработка технологии сквашенного продукта на молочно-овсяной основе, отвечающего комплексу заданных свойств.

Для достижения поставленной цели были определены следующие задачи:

- провести анализ научно-технической и патентной информации по проблеме;

- определить и научно обосновать композиционный состав и соотношения компонентов молочно-овсяной основы (субстрата); подобрать заквасочные культуры и определить дозу внесения закваски;

определить рациональные температурно-временные режимы производства;

- провести реологические исследования вариантов продукта, определить его аминокислотный и витаминный состав;

- исследовать комплекс показателей качества и безопасности вариантов разработанного продукта в процессе хранения; обосновать его срок годности;

- разработать комплект ТД.

Научная новизна

Установлено, что экструдированная мука в сквашенном продукте выполняет функции структурообразователя дисперсной системы, вещества-обогатителя белками, витаминами и обеспечивает молочнокислые микроорганизмы питательными веществами для роста и развития в условиях с пониженным содержанием молока.

Теоретически обосновано и экспериментально подтверждено, что оптимальный состав сквашиваемого субстрата и выбранный вид заквасочной микрофлоры обеспечивает сбалансированный аминокислотный состав продукта.

Впервые научно обоснована и практически реализована технология поликомпонентного сквашенного продукта на молочно-овсяной основе с пониженным содержанием в ней молока.

Практическая значимость

Разработана технология сквашенного продукта «АВЕНАЛАКТ» на основе молока, воды и овсяной экструдированной муки с требуемым комплексом показателей.

На основании результатов исследования органолептических, микробиологических и физико-химических показателей обоснован и рекомендован срок годности продукта - 5 суток.

Разработан и утвержден комплект технической документации - «Продукт кисломолочный АВЕНАЛАКТ» ТУ 9222-505-00149785-13.

Осуществлен выпуск опытной партии разработанного продукта на ЗАО «Дмитровский молочный завод».

Получен патент на изобретение «Способ производства сквашенного молокосодержащего овсяного пищевого продукта» № 2453133.

Подана заявка на торговый знак «АВЕНАЛАКТ» №2012735895 от 17.10.2012.

Апробация работы

Результаты работы доложены на: Международной научно-практической конференции «Инновационные пути в разработке ресурсосберегающих технологий производства и переработки сельскохозяйственной продукции» (Волгоград, 2010г.); Первом Международном конгрессе «Экологическая, продовольственная и медицинская безопасность человечества» (Москва, 2011 г.); Международной научно-практической конференции «Новые подходы к разработке и реализации конкурентоспособных технологий производства и переработки сельскохозяйственной продукции» (Волгоград, 2012г.); 6-ой Конференции молодых ученых и специалистов институтов Отделения «Хранения и переработки сельскохозяйственной продукции» Россельхозакадемии:

«Фундаментальные основы и передовые технологии в пищевой и перерабатывающей промышленности».

Научно-исследовательская работа удостоена второго места в конкурсе 6-ой Конференции молодых ученых и специалистов институтов Отделения «Хранения и переработки сельскохозяйственной продукции» Россельхозакадемии: «Фундаментальные основы и передовые технологии в пищевой и перерабатывающей промышленности».

Публикации

По основным материалам исследований опубликовано 10 печатных работ, из которых 3 - в изданиях, рекомендованных ВАК.

Структура и объем диссертации

Диссертация состоит из введения, обзора литературы, методической части, экспериментальной части, состоящей из 6 разделов и содержащей результаты и обсуждение полученных данных, выводов, списка использованных источников отечественных и зарубежных авторов, включающих 159 наименований работ.

Диссертация изложена на 126 страницах, содержит 18 таблиц, 44 рисунка и 6 приложений.

ГЛАВА 1. СОСТОЯНИЕ ПРОБЛЕМЫ

1.1. Функциональные продукты. Терминология. Особенности

В соответствии с постановлением Правительства РФ [1] приоритетным направлением является «развитие производства пищевых продуктов, обогащенных незаменимыми компонентами, специализированных продуктов детского питания, продуктов функционального назначения, диетических пищевых продуктов и биологически активных добавок к пище, в том числе для питания в организованных коллективах (трудовые, образовательные и др.)» Для реализации этого направления принята концепция в области здорового питания. [58]

Современное питание людей не обеспечивает организм всеми необходимыми макро- и микроэлементами в достаточном количестве, зачастую состав продуктов не сбалансирован. Поэтому работы исследователей направлены на разработку продуктов, способных компенсировать дефицит макроэлементов, микроэлементов, витаминов, белка и проч.

Так, например, в работах Спиричева В.Б. и Шатнюк Л.Н. приведены данные по дефициту минеральных веществ и витаминов в организме человека различных возрастных групп. В работах [107, 108, 129]показано, что потребление взрослым населением России кальция, йода, витаминов А и С, витаминов группы В не достигает рекомендуемого уровня, причем, недостаток витаминов группы В в настоящее время наблюдается у 30-70% обследованных. Выявлено, что недостаток витаминов группы В у взрослого населения встречается значительно чаще, чем недостаточность витаминов С, А и Е.

Основная задача пищевой промышленности это обеспечить население широким ассортиментом пищевых продуктов высокого качества. Технологии, применяемые при создании новых продуктов питания, разрабатывают с таким расчетом, чтобы в конечном продукте сохранились максимум натуральных пищевых веществ, которые находятся в легкоусвояемой форме. [2, 61].

В науке о пище создано направление здорового питания. Под этим понимают комплекс мер, направленных на обеспечение людей полноценным питанием, которое косвенно сможет предотвращать некоторые заболевания, связанные как с неправильным питанием, так и с малоподвижным образом жизни. [74,115]

В многочисленных публикациях и монографиях описана подробная история возникновения и формирования направления функционального питания, и терминология. [47,77,111]

Оно сформировалось в 80-х годах в Японии и получило название «функциональное питание». Его принцип базируется на возможности создания пищевых продуктов прогнозируемого действия и основан на понятии «рациональное питание». Основное отличие этих направлений состоит в том, что принцип рационального питания подразумевает употребление человеком продуктов, полностью удовлетворяющих его нутриентные потребности, а принцип же функционального питания предопределяет систематическое употребление продуктов с заданными свойствами, вследствие чего достигается положительное воздействие на определенные системы или органы человека. Таким образом, представилось возможным достичь коррекции физических и психических состояний без лекарственного вмешательства. Для реализации этой идеи ученые всего мира создают функциональные продукты питания направленного действия. [36, 47, 67, 119]

Изначально, по классификации японских ученых, функциональными пищевыми продуктами являлись те, в составе которых присутствовали бифкдобактерии, олигосахариды и пищевые волокна. С развитием функционального питания список функциональных пищевых ингредиентов значительно расширился и постоянно пополняется. [48, 53, 117, 144] В настоящее время к пищевым функциональным ингредиентам относят витамины, минеральные вещества, полиненасыщенные жирные кислоты, молочнокислые и другие микроорганизмы, сахароспирты, холины, аминокислоты, протеины, пептиды, спирты, органические кислоты, гликозиды, изопреноиды,

антиоксиданты, некоторые растительные объекты, минеральные вещества, пробиотики, пребиотики, синбиотики и другие вещества. [48,115,117]

В Европе создание функциональных продуктов начало активно развиваться только в середине 90-х годов. В рамках этого стремительно развивающегося направления была принята «Научная концепция функциональных пищевых продуктов в Европе», в которой освящены позиции и понятия функционального питания, в том числе технологические аспекты, перспективы развития этой области пищевой индустрии и некоторые другие вопросы. Отдельное место принадлежит описанию уникальности данного направления в связи с возможностью безмедикаментозного улучшения здоровья населения за счет организации производства и вывода на рынок новой категории пищевых продуктов, обладающих не только пищевой ценностью, но и способностью улучшать здоровье, тем самым снижать риск возникновения заболеваний. [47,112] Рынок продовольственных продуктов функциональной направленности по прогнозам специалистов достигнет 30% уже к 2015-2020 годам, при этом вытеснив некоторые традиционные лекарственные средства. [7, 107]

В работе Бакуменко О. Е., Шатнюк Л. Н. отмечено, что с 1998 г. по

I

настоящее время разработано свыше 4000 видов пищевых продуктов, обогащенных биологически ценными компонентами. [7]

При разработке функциональных продуктов необходимо учитывать сочетаемость некоторых из них с точки зрения химического взаимодействия и в отношении усвояемости в пищеварительной системе человека. При внесении ингредиентов в продукт его потребительские свойства не должны изменяться в худшую сторону, а пищевая ценность не должна снижаться.

. Принципиально отличие функционального продукта от биологически ^ активных добавок к пище (БАД) состоит в первую очередь в их форме и

дозировке. При использовании БАД, функциональный ингредиент поступает в ^ организм в виде удобной для приема форме таблетки, капсулы, капель, сиропа и

т.п. Внешне БАДы схожи с лекарствами, предназначены для перорального применения, концентрация действующих функциональных компонентов в них

порой значительно (до 10 раз) превышает физиологические нормы потребления. В связи с этим, БАДы назначают пить определенное время со значительными перерывами между курсами. Функциональные пищевые продукты представляют собой продукты питания, предназначенные для применения в составе обычного рациона человека. Цель употребления функциональных продуктов профилактика и снижение риска появления заболеваний, связанных с питанием.

Принцип их создания - внесение какого-либо дополнительного ингредиента, называемого функциональным, в рецептуру традиционных. При этом, концентрации ингредиентов приближены к физиологическим потребностям организма. Поэтому функциональные продукты могут применять для питания все категории граждан в течение неограниченного времени. [6, 112, 115, 131, 132]

Никофорова Т. А. сформулировала основные критерии выбора ингредиентов [80]:

- эффективность, биодоступность, усвояемость;

- неразрушение в течение срока годности продукта;

- технологичность;

. - отсутствие воздействия на потребительски-значимые характеристики;

- отсутствие отрицательного влияния на сроки годности.

Наиболее часто применяют обогащение премиксами витаминов и микроэлементов. Премиксы создают с учетом того продукта, в который они будут внесены и с этой точки зрения премиксы являются оптимальным вариантом обогатителей. [6] Однако существует отрицательная сторона этого способа обогащения. Не все витамины усваиваются полностью, а некоторые из них вовсе не всасываются по причине взаимного угнетения. Поэтому первостепенная задача разработчиков новых продуктов - создавать продукты питания максимально натуральными, содержащими витамины в нативном состоянии, либо содержащие факторы продуцирования витаминов.

Основным целевым потребителем функциональных продуктов должны стать люди с определенными заболеваниями, работающие в тяжелых условиях и социально-значимые категории (дети, пожилые люди, беременные и кормящие,

спортсмены и т.д.). Для них разрабатываются специализированные продукты с учетом особенностей специфичных для каждой категории населения. [17, 18, 22, 23,37,52, 67,81,93,98, 105]

Технологически функциональные продукты создаются путем модификации традиционных продуктов [26, 33, 70, 84]. Как правило, выделяют три основные группы функциональных продуктов. К первой группе относят в первую очередь кисломолочные и молочные продукты. Вторая группа включает пищевые продукты с пониженным содержанием нежелательных веществ, что достигается как удалением определенных фракций, так и их заменой, к этой группе, также, относят БАДы. В третью группу включены обогащенные продукты. [36, 47, 112,120, 130, 159]

В Федеральном законе на молоко и молочную продукцию [111] введена следующая терминология,

«�