автореферат диссертации по технологии продовольственных продуктов, 05.18.04, диссертация на тему:Разработка технологии сырных паст функционального назначения на основе альбуминной массы

На правах рукописи

ДЕЛИЦКАЯ Ирина Николаевна

РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ СЫРНЫХ ПАСТ ФУНКЦИОНАЛЬНОГО НАЗНАЧЕНИЯ НА ОСНОВЕ АЛЬБУМИННОЙ МАССЫ

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

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Углич-2005

Работа выполнена в Государственном научном учреждении Всероссийский научно-исследовательский институт маслоделия и сыроделия

Научный руководитель - доктор биологических наук, профессор

Ю.Я. Свириденко

Официальные оппоненты - доктор технических наук Н Н. Фильчакова - кандидат технических наук Е.Ю. Гордеева Ведущее предприятие - ЗАО Московский завод плавленых сыров «Карат»

2005 г.

(9.01 при Государственном научном учреждении Всероссийский научно-исследовательский институт маслоделия и сыроделия

Ваш отзыв на автореферат в 2 экземплярах, заверенный печатью учреждения, просим направлять по адресу: 152620, Ярославская область, г. Углич, Красноармейский бульвар, 19, ГНУ ВНИИМС, Ученому секретарю диссертационного совета (факс (08532) 5-04-39).

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке института

Автореферат разослан «

Учепыйсекретарь диссертационного

совета, кандидат технических наук Чу) В.Ф. Роздова

234ЧЛХГ

№0Э

3

Актуальность проблемы Ключевой составляющей концепции здорового питания стало новое научно-прикладное направление, возникшее на стыке медицинской науки и пищевой технологии, которое в 1989 г. в Японии получило официальное название «продукты функционального питания». Под термином «функциональные пищевые продукты» (ФПП), по мнению большинства зарубежных и отечественных исследователей, понимают пищевые продукты, оказывающие при систематическом употреблении регулирующее действие на определенные физиологические процессы в организме человека. ФПП улучшают состояние здоровья в таких аспектах, вызванных нарушением структуры питания, как регулирование веса, болезни костей и суставов; сердечно-сосудистые и эндокринные заболевания.

Основу ФПП для обеспечения большего эффекта должны составлять легкоусвояемые белки, например, сывороточные. Учитывая высокую биологическую ценность, низкую себестоимость и доступность, термокоагулированные сывороточные белки в виде альбуминной массы (АМ) можно рассматривать как наиболее перспективное сырье для получения продуктов питания функционального назначения.

Исследованиями Храмцова А.Г., Сенкевич Т., Молочникова Г И., Кравченко Э.Ф., Свириденко Ю.Я., Абрамова Д.В. и др. установлено, что сывороточные белки обладают уникально сбалансированным аминокислотным составом, но использование их в виде АМ в составе пищевых продуктов ограничивается ее крупитчатой консистенцией и специфическим альбуминным привкусом. Все известные белковые продукты, изготовленные да основе АМ (альбуминный творог, сыр), отличаются малым сроком годности

В настоящей работе в плане решения этих вопросов исследована возможность осуществления тонкого диспергирования смеси в сочетании с термической обработкой для получения продукта с гомогенной консистенцией и длительным сроком годности.

Введение в состав рецептуры сырной пасты функциональных ингредиентов (соли кальция, витамин О) позволит получить недорогой, эффективный способ профилактики заболеваний опорно-двигательной системы, вызванных нарушением кальциевого обмена.

Целью данной работы является разработка технологии функциональных пищевых продуктов на основе АМ и подбор оборудования для их производства.

Рабочая гипотеза основана на предположении, что осуществление термической обработки альбуминной массы в присутствии стабилизаторов структуры в сочетании с циклическим диспергированием позволит получить пастообразный щюдукт с гомогенной структурой и длительным сррком годности, а обогащение функциональными ингредиентами придаст продукту лечебно-профилактические свойства для профилактики ряда заболеваний, вызванных нарушением структуры питания.

На основании этого сформулированы задачи исследований

- разработать рецептуры пасты, позволяющие получить продукт, лишенный недостатков используемого сырья,

- разработать технологию получения сырной па<

В' ■ 1 кл гос^рк

- подобрать стабилизатор, обеспечивающий сохранение необходимой структуры и стойкость продукта в хранении и изучить закономерности его действия;

- провести анализ и подобрать оборудование для осуществления технологического процесса выработки пасты с необходимыми структурой, органолептиче-скими и санитарно-гигиеническими показателями;

- подобрать вид и дозы функциональных ингредиентов, уточнить особенности технологического процесса, обусловленные внесением этих добавок;

- провести клинические испытания пасты;

- разработать комплект нормативно-технических документов на сырные пасты общего и специального назначения

Научная новизна работы заключается в изучении закономерностей формирования структуры и свойств пищевою продукта на основе альбуминной массы под влиянием механических и пищевых воздействий; установлении влияния данного пищевого продукта, обогащенного некоторыми функциональными добавками, на развитие заболеваний опорно-двигательной системы человека.

Научная новизна разработки подтверждена патентом № 2261618 на изобре-тепие (заявка № 2003133613 от 18.11.2003 г) «Способ производства белкового продукта из альбуминной массы».

Практическая значимость работы.

В результате выполнения работы:

- разработана технология и подобрано оборудование для производства сырных паст из альбуминной массы, что позволит направить на пищевые цели большое количество ценного белка;

- в результате обогащения базовой рецептуры сырной пасты функциональными ингредиентами (соли кальция, витамин Б, йодказеин) создана серия продуктов специального назначения для профилактики ряда заболеваний;

- функциональные свойства сырной пасты, обогащенной солями кальция и витамином О, подтверждены результатами клинических испытаний;

- разработаны 2 комплекта технических документов на пасту сырную «Здо-ровячок» и пасту сырную профилактическую.

Апробяциа работы Результаты работы обсуждались на Ученом Совете ВНИИМС (2003-2005 гг.), Международном конгрессе «Биотехнология - состояние и перспективы развития» (Москва, октябрь 2002 г), Международной конференции «Технологии и продукты здорового питания» (Москва, июнь 2003 г), научно-практических конференциях' «Технологические аспекты комплексной переработки сельскохозяйственного сырья при производстве экологически безопасных пищевых продукврв общего и специального назначения» (Углич, сентябрь 2002 г), «Наукоемкие и'конкурентоспособные технологии продуктов питания со специальными свойствами» (Углич, сентябрь, 2003 г), «Безопасность и качество сельскохозяйственного сырья и пищевых продуктов» (Углич, сентябрь 2004 г), региональных конференциях «Новые технологии переработки молока, производства сыра и масла» (г Новочеркасск, 2004), научной конференции, посвященной 75-летшо создания МГУПБ (Москва, февраль 2005 г.), НПК «Приоритетные направ-

ления научных исследований в области производства, хранения и переработки сельскохозяйственной продукции» (Углич, сентябрь 2005 г).

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 15 работ

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, аналитического обзора, экспериментальной части, заключения, списка использованной литературы, включающего 133 литературных источника и 8 приложений. Основное содержание работы изложено на 142 страницах текста, включая 40 таблиц и 20 рисунков.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность, указаны научная новизна и практическая значимость работы.

В литературном обзоре проанализирован состав альбуминной массы, рассмотрены проблемы, связанные с использованием ее в составе ФПП, указаны возможные пути их решения на основе изучения работ отечественных и зарубежных ученых.

В главе «Обоснование направления исследований» на основании анализа литературных данных сформулированы рабочая гипотеза, цель и задачи исследований.

Организация ^р.р.целований. Работа выполнена в ГНУ ВНИИМС в соответствии со схемой исследований приведенной на рис.1.

Клинические испытания функционального продукта выполнены в ЯрГМА на базе областного центра профилактики остеопороза.

Объектами исследований являлись сыворотка подсырная; масса альбуминная свежая; масса альбуминная замороженная; смесь для выработки пасты в процессе термомеханической обработки и охлаждения; сырная паста (готовый продукт) свежий и в процессе хранения.

Методы исследований. При выполнении экспериментальной части работы использованы современные методы исследований: атомно-абсорбционная спектрофотометр™, реологические, а также стандартные и общепринятые методы анализа органолептических, физико-химических и микробиологических показателей.

Повторность опытов - трехкратная.

Математическая обработка результатов экспериментов проводилась на компьютере ЮМ PC с использованием прикладных статистических пакетов Stadia и Statistica

Этапы исследований

* г г 1

Разработка рецептуры пасты, подбор ингредиентов Изучение влияния основных технологических параметров на качество пасты Изучение влияния стабилизаторов на струюурно-механические свойст-

ва пасты

й

в >15 5

е-

X § 1

ю 3 У С в

§ 1 8

в п

£ Ч л И

1 постоянно действующей технической документации на 2 вида пасты

Рисунок 1 - Схема организации и проведения исследований

Контролируемые показатели 1 - органолептические, 2 - микробиологические, 3- физико-химические, 4 -реологические, 5 - массовые доли кальция (общий и растворимый), 6 - массовые доли азота (общий и растворимый), 7 - массовые доли фосфора, магния

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ Разработка технологии сырных паст на основе альбуминной массы

Обоснование выбора компонентного состава для сырных паст. Основу сырной пасты составляют легкоусвояемые сывороточные белки, получаемые из сыворотки в виде АМ, характерной особенностью которой является крупитчатая структура и специфический альбуминный привкус. Целью исследований данного раздела явился подбор жидких (обезжиренное молоко, сыворотка, бактериальная закваска) и вкусовых ингредиенты в состав пасты для придания продукту пастообразной консистенции и устранения альбуминного привкуса.

Установлено, что использование обезжиренного молока и бактериальной закваски способствовало получению пасты с крупитчатой консистенцией, обусловленной, очевидно, коагуляцией содержащегося в них казеина при нагревании в условиях повышенной кислотности, причем, в большей степени крупитчатостъ наблюдалась в варианте с бактериальной закваской. Использование свежей сыворотки предпочтительно как с позиции органолептического качества пасты, так и с учетом экономических показателей производства.

Экспериментально установлено, что полученная паста с массовой долей суток веществ 30 % удовлетворяет требованиям, предъявляемым к проектируемому продукту.

С целью снижения выраженности альбуминного привкуса в состав пасты целесообразно включить вкусо-аромаггические ингредиенты, сахар, ванилин, цикорий, а выпуск сырной пасты с массовой долей жира 3 и 9 % позволит направить сливки на производство рентабельного продукта и расширить ассортимент выпускаемой продукции.

Подбор режимов термической обработки. Микробиологический анализ сырья (свежая АМ) показал, что при использовании АМ с такой микробиалъной загрязненностью (КМАФАнМ - 1,7x107 к.о еУг), а также с учетом повышенных требований к качеству функциональных продуктов необходимо включать в технологический процесс стадию высокотемпературной обработки для удаления вегетативных форм, составляющих подавляющую часть микрофлоры, а также спор дрожжей и плесеней.

Установлено, что повышение температуры термообработки с 75 до 85 °С с выдержкой 5 мин нецелесообразно, т к. не оказывает существенного влияния на количественный и качественный состав мшфофлоры (таблица 1), но значительно отражается на органолегп ических показателях продукта, в частности на консистенции пасты - в ней отмечена сильная крупитчатостъ; очевидно, произошло заваривание сывороточного белка при повышенной (85 °С) температуре. Таблица 1 - Микробиологические показатели пасты (средние по 3 выработкам)

Показатель Микробиологические показатели пасты по вариантам

75 °С, выдержка 5 мил 85 °С, выдержка 5 йин

до термообработки после термообработки до термообработки после термообработки

КМАФАнМ, КОЕ/гх 103 150±25 8±1,7 150±25 7,5*1,2

Дрожжи 90 не обнаружены в 0,11 90 не обнаружены в 0,1 г

Плесени 36 не обнаружены в 0,1 г 36 не обнаружены в 0,1 г

БГКП необнаруже-нывО.1 г не обнаружены в 0,01 г не обнаружены вОДг не обнаружены в 0,01 г

Влияние вида стабилизатора на процесс выработки и качество пасты. При выполнении работы исследовали 3 стабилизатора' стабилизатор ZMX-Cynep (Стандарт) польской фирмы Superior Ltd и 2 вида стабилизатора компании «Г.Х Хан и Ко» (Германия) - Хамульсион QNA и Хамульсион ES

Для проведения экспериментальных выработок использовали указанные стабилизаторы в дозе, средней из рекомендуемого производителем интервала (2 в. -ZMX-Cynep (Стандарт) -1,0 %, 3 в. - Хамульсион QNA - 0,6 %, 4 в. - Хамульсион ES - 0,7 %) В качестве контроля (1 в.) рассматривали пасту без стабилизатора

Влияние вида стабилизатора на процесс выработки и качество пасты рассмотрено на примере динамической вязкости (таблица 2)

Таблица 2 - Изменение динамической вязкости пасты в процессе выработки и хранения

Точка исследований Динамическая вязкость -п Пахе

1 I 2 | 3 4

Смесь в процессе термообработки и охлаждения

Смесь при температуре 20 "С 1340,1

Смей, при температуре 45 'С до внесения стабилизатора 310,1 312,5 300,4 312,9

Смесь при температуре 45 °С после внесения стабилизатора 313,8 399,1 320,1 538,2

Смесь после термической обработки при 75 °С 320,5 454,1 432,6 559,8

Смесь после охлаждения до тешературы 6 °С в течение 18 ч 850,1 811,2 821,8 798,0

Готовый продукт в хранении

8 суток 935,0 799,6 1005,0 866,0

15 суток 1097,0 877,0 1055,0 945,0

20 суток 1498,0 1039,0 1315,0 1000,7

26 суток 1328Д 844,4 914,3 968,2

На основании полученных данных установлено, что выработка пасты без стабилизатора не позволяет получить продукт со стабильной структурой, стойкой в хранении Стабилизатор Хамульсион БЭ. состоящий из гуаровой камеди (Е-412) и ксантановой камеди (Е-415) не может быть рекомендован для использования при выработке сырной пасты, т к. уже в момент внесения в смесь происходит сильное увеличение вязкости массы, что затрудняет перемешивание Внесение стабилизатора Хамульсион СРОД в исследуемой дозе позволяет получить готовый продукт хорошего качества, но при его хранении происходит нарастание вязкости пасты и увеличение всех структурно-механических показателей, свидетельствующих об упрочении структуры, что отражается на консистенции насты - она становится очень плотной Лучшие показатели пасты получены при использовании стабилизатора ZMX-Cyпep (Стандарт) в средней из рекомендуемого интервала дозе В процессе хранения вязкость пасты этого варианта несколько увеличивалась (до 20 суток), после чего снижалась практически1.до первоначального значения

Экспериментально установлено, что снижение дозы стабилизатора ЪМХ,-Супер (Стандарт) с 1,0 до 0,4 % не влияет отрицательно на качество пасты и ее стойкость в хранении.

Оптимизация компонентного состава сырных паст. При проведении экспериментальных выработок пасты, несмотря на соблюдение рецептур и воспроизводимость химических показателей, она часто имела порок «плотная консистенция» На основании анализа рецептур пасты выявлена важная закономерность при одних и тех

же значениях массовой доли влага и жира в готовом продукте рецептуры различались только соотношением белоксодержащих компонентов (АМ, СОМ, сыворотка).

Для установления влияния белоксодержащих составляющих пасты на ее качество, в частности на консистенцию (ее плотность), провели эксперимент по симплекс-вершинному плану (план для смеси). При этом вариация производится только по содержанию сухого вещества белоксодержащих компонентов при условии, что во всех опытных рецепгурах сумма сухого вещества, приходящегося на белоксодержащие компоненты равна 12,25 (из 30 %):

альбуминная масса + СОМ - сыворотка = 12,25 кг

Выработанную пасту оценивали по степени выраженности порока «плотная консистенция» Результаты -жсперимента показали, что, несмотря на постоянное значение массовой доли влаги в продукте (30 %) консистенция пасты меняется о г нежной, гомогенной до излишне плотной.

В результате математической обработки экспериментальных данных получено следующее уравнение регрессии, описывающее зависимость консистенции готового продукта от соотношения белоксодержащих компонентов:

У= 0,103х, - 1, 189 х2 + 6,127 х3 (1)

где: у - оценка консистенции пасты, баллы,

XI -количество сухих веществ, приходящихся на альбуминную массу, %, х2 - количество сухих веществ, приходящихся на СОМ, %; Хз - количество сухих веществ, приходящихся на сыворотку, %. Уравнение адекватно при следующих значениях переменных

11,15 <Х!< 11,95 0 <х2< 0,75 0,3<х3<0,6

Все коэффициенты регрессионных моделей имеют статистически достоверны при уровне значимости р<0,05. Качество регрессионной модели, оцениваемое коэффициентом детерминации И-квадрат, который для данной моделей имеет высокое значение (Я2= 0,9992), также подтверждает ее адекватность экспериментальным данным

Прогностпчесхов значение Оце ки консистен1#1>- балг

Jи&нсе эффекта 'абсолютная

Рисунок 2- Величины главных эффектов для влияющих факторов

О 00 АМ (XI1

Рисунок 3- Графическая интерпретация полученной модели

Ранжированная диаграмма Парето, отражающая величину влияния факторов эксперимента на консистенцию продукта, и графическая интерпретация полученной модели приведены на рисунках 2 и 3.

Из приведенной диаграммы следует, что в наибольшей степени оценка консистенции возрастает при увеличении содержания в смеси сыворотки Значительно меньшее влияние на оценку консистенции оказывает содержание сухого обезжиренного молока и альбуминной массы Гипотетически, согласно полученной регрессионной модели, при увеличении доли сыворотки в смеси от 0 до 100 % оценка консистенции должна увеличиться примерно до 8 баллов Для компонентов СОМ и АМ эта же величина составляет 0,95 и - 0,046. Таким образом, увеличение в смеси доли АМ оказывает отрицательное влияние на оценку консистенции насты, а сыворотки - положительное. Это, очевидно, связано с тем, что сыворотка - основной источник воды и нативною, не подвергнутого действию высоких температур, сывороточного белка.

На основании полученной регрессионной зависимости можно вычислить уровни факюров эксперимента (содержание компонентов в белковой смеси), которые соответствуют максимальному уровню балловой оценки консистенции паста. Для вычисления оптимальных значений независимых неременных (дозы внесения белковых компонентов по сухому веществу) был использован специальный инст-румеш пакета Б^аз^са - исследование желательности отклика (рисунок 4).

дльвумк»<най масса (*1)

Жотательиостъ

Чв

-сммммюсдасммкм!

N

1 < л > г ! "*"*" ■00^: ....................'

к-"-........ \ ч » 1 1 0 75 /1 » У 1 ^ 1 ! ! ..................... Л $99

Рисунок 4 - Профили для предсказанных значений выходной переменной и желательности ее значения

Из рисунка 4 определен оптимальный состав белоксодержащих компонентов на 100 кг смеси по рецептуре в пересчете на сухое вещество' - альбуминная масса - 11,65 кг;

- сухое обезжиренное молоко - 0;

- свежая подсырная сыворотка - 0,6 кг.

Полученные расчетным путем данные согласуются с экспериментальными. Паста, выработанная с таким же соотношением белоксодержащих компонентой, была оценена дегустационной комиссией высшим баллом.

Изучение возможности использования при выработке паст АМ после длительного хранения в условиях отрицательных температур. Для обеспечения стабильной равномерной загрузки оборудования в течение всего года рационально осуществлять запас АМ в замороженном виде в сезон наибольшей переработки

молока на сыр, чтобы использовать в осенне-зимний период. Однако качество деф-ростированной АМ значительно отличается от свежей.

Для установления возможности использования альбуминной массы после длительного хранения в условиях отрицательных температур был проведен эксперимент. Исследовали 11 вариантов сырной пасты, в состав смеси для выработки которых, наряду со свежей, включено различное количество замороженной АМ после дефростации - от 0 % в 1 варианте (контроль) до 100 % - в 11-м варианте, с интервалом в 10 %. Дефростацию замороженной АМ осуществляли в течение 24 ч при комнатной температуре.

Анализ результатов органолептической оценки выработанной пасты, представленных на рисунке 5, позволяет сделать вывод о том, что наличие крупитчато-сти в пасте тесно связано с качеством исходного сырья: с увеличением доли замороженной массы в общей, особенно более 10 %, наблюдается резкое ухудшение консистенции за счет усиления крупитчатости.

Степень влияния количества замороженной АМ в общей на консистенцию готового продукта выражается следующим уравнением аппроксимации (р<0,05) }' = -0,0387х + 4,4377 (Я2 = 0,9584), (2)

где У - оценка консистенции пасты (в баллах), х - доля замороженной АМ в общем количестве АМ, %.

Установлено, что замена 10 % свежей АМ на дефростированную не оказывает существенного влияния на качество пасты, т к появление крупитчатости при этом незначительное и вызывает снижение условной балловой оценки пасты в среднем на 1 балл

Подбор технологического оборудования. Существенным недостатком большинства имеющихся в настоящее время в арсенале молочных предприятий устройств для термизащш и диспергирования пастообразных смесей является осуществление этих операций в разных единицах оборудования, что влечет за собой

Доля замороженной массы %

Рисунок 5 - Зависимость балловой оценки консистенции от доли замороженной АМ

необходимость вьпрузки термизованного продукта в промежуточную емкость для направления на диспергирование Это влияет, в первую очередь, на органо-лептические и санитарно-гигиенические показатели готового продукта

В результате совместных работ с ОАО «Оскон» усовершенствована установка для получения пастообразных продуктов, представляющая собой компактную машину с автономным блоком подготовки горячей воды и состоящая из насоса-смесителя, бункера приготовления и тер-мизации продукта, компактного пульта управления (рисунок 6).

Преимуществом установки является совмещение двух операций (измельчение и 3 термообработка) в одной единице оборудования. Смешивание в режиме циркуляции и термомеханическая обработка предотвращает заваривание белка во время термообработки и позволяет получить пасту с од-1-бункер приготовления и термизациц 2даагор нородной гомогенной консистенцией. Для жидких юмпоненгон; З-насос-смесигеяь; 4-кран обеспечения необходимой санитарии и ги-трежоджой; 5-дагчик температуры; 6-б.токподго- гиены производства горячий продукт после гшкигерячейводьь термообработки по трубопроводу направ-

ляют в загрузочный бункер фасовочного аппарата типа АЛУР

Установление сроков годности пасты общего назначения. При установлении сроков годности продукта руководствовались МУК 4.2.1847-04 «Санитарно-эпидемиологическая оценка обоснования сроков годности пищевых продуктов». Для проведения данных исследований образцы пасты от трех выработок заложены на хранение при температуре (4±2) °С В соответствии с указанными методическими рекомендациями для скоропортящихся продуктов с предполагаемым сроком годности 20 суток установлен коэффициент резерва - 1,3, поэтому продукт хранили при данных температурных режимах в течение 26 суток. В течение всего периода хранения пасты контролировали изменение химических, микробиологических и органолепгаческих показателей продукта.

Анализ полученных данных свидетельствует о том, что за время хранения сырной пасты в течение 26 суток при указанных режимах не выявлено отрицательной динамики всего комплексалзучаемых показателей, поэтому срок годности сырной пасты составляет 20 суток.

Сухие комюненты и

компоненты на белсовсй

Рисунок 6 - Принципиальная схема установка

Исследование особенностей процесса выработки паст функционального назначения

Подбор функциональных ингредиентов. В качестве функциональных ингредиентов для пасты специального назначения специалистами Ярославской государственной медицинской академии рекомендованы соли кальция - цитрат и карбонат и витамин Оз (холекальциферол).

С целью подбора оптимального соотношения солей и изучения влияния их на качество и технологический процесс проведены экспериментальные выработки пасты по разработанной схеме. Расчет количества соли в различных соотношениях проводился таким образом, чтобы в 100 г пасты содержалось 1000 мг ионизированного кальция. Массовая доля витамина Б в 100 г пасты - 400 МЕ.

Органолепгачесхая оценка выработанной пасты позволила отказаться от использования в качестве добавки-обогатителя карбоната и цитрата кальция в чистом виде. В пасте с карбонатом отмечалось интенсивное выделение углекислого газа, образующегося в результате реакции карбоната кальция с лимонной, молочной и др. кислотами, содержащимися в смеси, причем реакция продолжалась и после упаковки продукта в потребительскую тару, создавая впечатление вспученного продукта. Однако микробиологический анализ пасты этого варианта подтвердил отсутствие посторонней микрофлоры и безопасность пасты для потребителя.

В пасте с цитратом кальция вносимая соль не удерживалась стабилизатором, отмечалось расслоение смеси. Очевидно, введение в смесь цитрата кальция в количестве 4,76 кг на 100 кг смеси приводит к тому, что основная часть сухих веществ (примерно 5 из 30 %) приходится на цитрат, который не участвует в струкгурообра-зовании под действием стабилизатора. Паста этого отличалась очень низким содержанием белка (4,2 %), что также оказало влияние на консистенцию.

Паста остальных опытных вариантов отличалась хорошей консистенцией, однако в пасте с большей долей цитрата (75 %) эксперты отметили наличие сильной крупитчато сти, вызванной цитратом кальция. По содержанию растворимого кальция паста этих вариантов практически не отличалась (таблица 3).

Таблица 3 - Массовые доли кальция и белка в пасте с различной комбинацией солей кальция_

Состав соли Массовая доля кальция Массовая доля белка, %

общий, мг/кг растворимый, мг/кг % растворимого в общем общий растворимый

контроль (без добавок) 1400±173 685±82 48,9 13,24=0,3 1,4±0,1

карбонат 100 % 9950Й194 8550±1026 85,9 9,7±0,3 1,2аю,1

карбонат 75 %, цитрат 25 % 10350±1242 9350±1122 90,3 9,6±0,3 1,0 ±о,1

карбонат 50 %, цитрат 50 % 10075±1209 8695±1042 86,3 8,6±0,3 0,9*0,1

карбонат 25 %, цитрат 75 % 10020±1202 8690±1042 86,7 4,5±0,3 0,9±0,1

цитрат 100 % 9875±1185 8225±987 83,3 4,2±0,3 0,91=0,1

Данные таблицы 3 показывают, что наибольшие значения общего и растворимого кальция отмечены в пасте, где в качестве соли-обогатителя используется смесь карбоната и цитрата кальция в соотношении 3:1.

Для получения полной картины влияния указанных добавок на качество пасты изучено изменение реологических показателей продукта с укачанными добавками на примере комплексного модуля сдвига в процессе хранения пасты при (4±2) °С (рисунок 7).

Рассматривая изменение комплексного модуля сдвига наста контрольного варианта, можно сделать вывод, что в этом случае фор- ^- контроль — карбонат 25 % мирование структуры продукта за- - карбонат 504 карбонат 75% канчивается на шестые сутки, о чем к карбонат юо% говорит перелом на кривой, после Рисунок 7 - Изменение комплексного модуля сдвиг* чего происходит стабилизация пасты во время хранения структурно-механических показателей пасты.

Во время хранения пасты с карбонатом кальция комплексный модуль сдвига существенно не изменяется. Следовательно, структура пасты этого варианта сформирована уже в процессе охлаждения продукта. Очевидно, определенную роль при этом сыграл углекислый газ, распределенный в пасте в виде очень мелких пузырьков. Насыщение структуры газом нашло отражение в снижении ее плотности по сравнению с контролем: кривая, описывающая изменение комплексного модуля сдвига в процессе хранения, прошла ниже, чем контрольная. Лишь при хранении продукта после 30 суток отмечеда незначительное увеличение комплексного модуля сдвига.

Кривые, отражающие изменение комплексного модуля сдвига пасты, в качестве функциональных ингредиентов для которых использованы карбонат и цитрат кальция в различных соотношениях, можно условно разделить на 3 участка. На первом (сразу после охлаждения до б суток) как и в контроле, происходит интенсивное нарастание комплексного модуля сдвига. Но в отличие от контроля, процесс образования структуры пасты данных вариантов на этом участке идет более интенсивно. Второй участок (6-24 суток) характеризуется замедлением процесса упрочнения структуры ц незначительным ростом сдвиговых характеристик» продукта. На заключительном'участке кривой (24-40 суток) происходит резкое увеличение комплексного модуля сдвига пасты, причем увеличение доли цитрата кальция приводит к более интенсивному росту этого показателя.

Полученные результаты свидетельствуют о более сложных процессах, протекающих при структурообразовании пасты со смесью солей, т.к. они согласно СанПиН 2.3.2.1078-01 характеризуются как стабилизаторы, а цитрат кальция к тому же и как комплексообразователь.

^ 70000-

I 60000

§ 50000 • л

| 40000? 30000

Е 20000-

1

10000

^^ I

*

' ф

I

Ж Ж ж-

10 20 30 Срок хранения, сутки

40

Разработанная технология сырной пасты на основе АМ является прекрасной основой не только для кальциевых солей, но и для других микронутриентов, например йода Внесение 5 г «йодказеина» на 1000 кг пасты обеспечивает получение готового продукта с массовой долей йода 0,45 мг/кг или 45 мкг в 100 г. Таким образом, употребление 100 г пасты, обогащенной йодом в форме «йодказеина» обеспечивает йодом на 30 % организм взрослого человека и на 38 % - ребенка.

Изучение особенностей технологического процесса выработки сырных паст, обогащенных кальцием и витамином И. Особенности процесса выработки этого вида паст обусловлены входящим в состав смеси карбонатом кальция, использование которого связано с реакцией газообразования, протекающей в кислой среде, и направлены на интенсификацию реакции карбоната кальция с кислотой до стадии фасования продукта.

Экспериментально установлено, что увеличение количества лимонной кислоты до 0,2 % (вместо 0,07 %) незначительно изменяет активную кислотность смеси, однако способствует переходу активного в плане реакции с лимонной кислотой карбоната в нейтральный цитрат кальция. Проведение специальной выдержки смеси с внесенным карбонатом кальция до термообработки также способствует интенсификации указанной реакции на стадии выработки, но сопровождается увеличением бактериальной обсемененности Решением этой проблемы явилась двойная термообработка при тех же режимах - до и после выдержки. Микробиологический анализ сырья и продукта в процессе выработки пасты подтвердил целесообразность проведения этой операции (таблица 4).

Основным источником микрофлоры является АМ. Микрофлора АМ представлена преимущественно термостойкими молочнокислыми бактериями, оставшимися в массе после выделения ее из подсырной сыворотки путем отваривания и развившимися во время самопрессования.

Таблица 4 - Результаты микробиологического контроля технологического процесса выработки сырной пасты_____

Контрольные точки Показатель

КМАФАнМ, к.о.е./г БГКП

1. Альбуминная масса 3x10° отсут. в 0,001 г

2 Раствор соли СаСОз перед внесением в основу 1х102 отсут. в 0,1 г

3. Основа до пастеризации 2x10* отсут. в 0,00001 г

4. Основа после пастеризации 4x103 отсут. в 0,1 г

5. Основа после пасгерюаиии с добавлением СаСОз 4x10* отсут. в 0,1 г

6 Смесь после 3-4 ч вйдержки 1,9х105 отсут. в 0,1 г

7. Смесь+щпрат Са+стабилизатор+витамин Б перед второй термической обработкой 1,5x105 отсут. в 0,1 г

8 Смесь после второй термической обработки 4,8x103 отсут. в 0,1 г

9. Смесь после фасовки 3,8x10* отсут. в 0,1 г

10. Готовый продукт 4x103 отсут. в 0,1 г

Пастеризация основы дает ожидаемый результат - общая бактериальная об-семененность снижается на 5 порядков, в том числе БГКП в 104 раз. Внесение раствора соли не оказывает заметного влияния на показатель бактериальной обсеме-ненности за счет соотношения основа/раствор соли - 10:1. В процессе выдержки при остывании смеси от 75 до 50 °С в течение 3-4 часов наблюдается развитие остаточной термостойкой микрофлоры. Общее количество микрофлоры в основе после выдержки возрастает до 1,9хЮ5 к.о.е./г, что очень близко к предельному по норме содержанию микроорганизмов в готовом продукте. Это указывает на необходимость второй термообработки.

Внесение перед второй термической обработкой цитрата кальция, ванилина и стабилизатора структуры не оказывает влияния на бактериальную обсеменен-ность смеси.

Вторая термическая обработка смеси при 75 °С в течение (5±2) мин способствует снижению общего количества бактерий на 2 порядка (первая термообработка снизила этот показатель на 5 порядков), что подтверждает заключение о преобладании в смеси термостойкой микрофлоры.

Во время фасовки пасты общее количество бактерий и БГКП не увеличилось, что указывает па хорошие санитарно-гигиенические условия конкретной операции. Следует отметить, что на практике в производственных условиях именно эта технологическая операция способствует вторичному обсеменению продукта посторонней микрофлорой.

Изучение влияния выбранного стабилизатора на консистенцию пасты с солями кальция и витамином £>. Исследования проводили на пасте общего (вариант 1) и специального назначения с добавлением солей кальция и витамина О (вариант 2).

Термическая обработка пасты варианта 1 осуществлялась при температуре 75 °С с выдержкой в течение 5 мин. Технологический процесс выработки пасты функционального назначения (вариант 2) проводили с двойной термической обработкой.

Анализировали смесь этого варианта в процессе второй термической обработки, т.к. именно на этом этапе технологического процесса вносили стабилизатор <йМХ - Суиер (Стандарт)» в дозе 0,4 %.

Отбор проб производили в следующих точках:

- в момент нагрева до температуры 45 °С | до внесения стабилизатора (точка 1);

- в момент нагрева до температуры 45 °С ' после внесения стабилизатора (точка 2);

- в момент окончания термической обра-точки отбора проб ■ ботои при температуре 75 °С (точка 3);

в вариант 1 ■ вариант 2 - при температуре б °С после охлажде-

Рисунок 8 - Изменение динамической ния в течение 18 ч (точка 4). вязкости пасты в процессе термомехани- Изменение динамической вязкости пасты ческой обработки представлено на рисунке 8.

Как показывают данные рисунка 8, динамическая вязкость пасты варианта 2 несколько выше уже вначале исследований (точка 1), причем больший прирост динамической вязкости пасты этого варианта отмечен во всех исследуемых точках. В целом же, изменение консистенции пасты под влиянием добавленных функциональных ингредиентов органолепгически неощутимо Различие между образцами обнаружено только при определении структурно-механических свойств продукта инструментальным методом.

* Полученные результаты положены в основу технологического процесса вы-

работки пасты, обогащенной кальцием и витамином О (рисунок 9).

Рисунок 9 - Схема техноло! ического процесса произволе! на сырной пасты, обогащенной витамином О и кальцием

Установление срока годности пасты функционального назначения. Разрабатываемый продукт относится к категории лечебно-профилактических и предназначен для питания больных людей, поэтому требования к его качеству выше, чем к продукту общего назначения. В этой связи согласно МУК 4.2.1847-04 «Санитарно-эпидемиологическая оценка обоснования сроков годности пищевых продуктов» для скоропортящихся лечебно-профилактических продуктов с прогнозируемым сроком годности 20 сутсйс с учетом коэффициента резерва 2,0 сроки исследо*-вания пищевых продуктов должны быть ограничены 40 сутками

Проведенные исследования показали, что в процессе хранения насты при указанных режимах не происходит ухудшения изучаемых показателей, а именно - физико-химические, микробиологические и органолептические показатели соответствуют предъявляемым к продукту требованиям, поэтому срок годности пасты функционального назначения составляет 20 суток.

Проведение клинических испытаний сырной пасты, обогащенной кальцием и витамином £>. Клинические испытания организованы и проведены специалистами Ярославской государственной медицинской академии на базе Центра профилактики остеопороза г. Ярославля. Пасту в соответствии с ТУ 9225-099-04610209-2001 «Сырная паста «Здоровячок» (на опытную партию) вырабатывали в ОНО Экспериментально-производственного сыродельного завода (г. Углич).

Для проведения клинических испытаний пасты сформированы группы больных (возраст женщин от 45 до 72 лет с длительностью менопаузы более 1 года), у которых по данным ренгеновской остеоденситометрии была выявлена патологическая остеопения позвоночника, давших добровольное согласие на участие в исследовании и подписавшие информированное согласие.

Основная группа получала сырную пасту с добавкой кальция в виде солей карбоната и цитрата, суточная доза кальция составляла 1000 мг в пересчете на элементарный кальций и витамина О, (холекальциферола) - 400 МЕ. Контрольная группа получала сырную пасту без добавок кальция и витамина Ц,

Анализ результатов исследований, полученных специалистами ЯГМА, показал следующее:

- у пациенток обеих трупп отмечается повышение уровня альбуминов плазмы, что также объясняется употреблением в пищу самого белкового продукта, состоящего из легкоусвояемых сывороточных белков (таблица 5);

- в обеих группах отмечается повышения уровня кальция, пересчитанного по альбумину, хотя, у пациенток основной группы, принимавшей продукт с добавлением кальция и витамина Ц,, это повышение более значительное (таблица 6),

- минеральная плотность костной ткани, определяемая методом остеоденситометрии, повышается в группе, получающей обогащенный кальцием и витамином продукт, по сравнению с 1руппой, принимавшей продукт без добавок, где отмечено снижение показателей плотности кости (таблица 7).

Таблица 5 - Динамика содержания альбумина в сыворотке крови, (Х±о, ммоль/л)

Группа Длительность приема пасты, мес.

0 3 6 9 12

основная п-50 п 49 п=48 п-47

42376±2Д32 46,627±2Д)8 46,9521=2^86 46,641=> 2,427 46,577г23)

контрольная п=50 п=49 п-48 п=44 п-44

43,226)^605 46,42642,748 45,906*2296 46,166ЬЗ,164 46,430)2,761

Таблица 6 - Динамика содержания кальция в сыворотке крови, (Х±а, г/л)

Группа Длительность приема пасты, мес.

0 3 6 9 12

основная п=50 2,483*0,091 п-49 2,548±0,074 п=48 2,576±0,071 п=46 2,573±0,060 п=47 2,5 5 5± 0,060

контрольная п=50 2,485=0,128 п-49 2,541 ±0,099 п-48 2,552*0,079 п=44 2,547^0,075 п-44 2,538±0,065

Таблица 7 - Изменение МПКТ позвоночника (Х±о, %)

Группа Прирост (снижение) МПКТ в % к исходному

через 6 мес. через 12 мес.

основная 1,583±3,467 (п=48) 1,560±2,497 (п-47)

контрольная - 0,51713,022 (п=47) (р<0,01) - 0,463^3,153 (п=44) (р<-0,01)

Таким образом, клинические испытании сырной пасты, обогащенной кальцием и витамином Э, позволили рекомендовать ее как дополнительный эффективный и безопасный способ профилактики системного остеопороза у женщин в посяменопаузе.

Разработка постоянно действующей технической документации по производству сырных паст. Поскольку технологии сырных паст функционального назначения, обогащенных кальцием и витамином Д значительно отличались от технологии паст общего назначения, принято решение о разработке двух отдельных технических документов, регламентирующих выпуск паст общего и специальною назначения.

Сырная паста общего назначения сохранила название «Здоровячок». Технические условия (ТУ 9225-099-04610209-2005 «Паста сырная «Здоровячок») на ее прошводство согласованы и утверждены в установленном порядке

Проект технических условий на сырную пасту функционального назначения направлен для рассмотрения в ГНУ Институт питания РАМН на предмет соответствия документа и самого продукта требованиям науки о гагиене питания. После получения положительного заключения, согласования и утверждения технические условия ТУ 9225158-04610209-2005 «Паста сырная профилактическая» введены в действие.

Органолептические и химические показатели пасты обоих видов представлены в таблице 8.

Таблица 8 - Характеристика сырных паст

Показатель Характеристика

Паста сырная «Здоровячок» (ТУ 9225-099-04610209-2005) Паста сырная профилактическая (ТУ 9225-158-04610209-2005)

Органолептичэские

Вкус и запах 'Ьктый кисломолочный, сладкий, с легким специфическим привкусом альбуминной массы. В сырной ласте с гшполнителем - привкус и запах ввезенного наполнителя Чистый кисломолочный, сладкий, с ^г-ким специфическим привкусом альбуминной массы и легким ароматом ванилина

Консистенция Однородная, нежная, мажущаяся. Допускается незначительная кругопча-гость Однородная, нежная, мажущаяся Допускается легкая крупитчатость и незначительное отделение сыворотки

Цвет От белого до светло-желтого, равномерный по всей массе, для сырной пасты с цикорием - светло-коричневый От белого до светло-желтого, равномерней по всей массе

Химические

Мае со-вая доля жира, %, 3,0 или 9,0 3,0 или 9,0

влаги, %, 71,0 68,0

Сахаровы, % 7,0 5,0

функцион. компонента йода - 0,45 мг/ю кальция-950-1000 м)/100 г витамина П> - 400 МЕУ100 г

В результате исследований установлено, что 100 г пасты, обогащенной кальцием и витамином V, содержит: белка 9,6±0,3%;

кальция растворимого 92Ш:110 мг;

фосфора 670+30 мг;

магния 13,9±1,6мг,

витамина Б 365±43 МЕ.

Сравнивая соотношение кальция и фосфора, нужно отметать, что, по лшератур-ным данным, для лучшего усвоения кальция это соотношение должно быть 1:1, в выработанном продукте соотношение этих элементов близко к желаемому, а мапшя, избыток которого снижает всасывание кальция, в пасте очень мало.

Экономическая эффективность производства сырной пасты. Экономическая эффективность производства сырных паст обусловлена тем, что основным сьфьем для этих продуктов является вторичное молочное сырье - альбуминная масса, подсырные сливки и сыворотка, образующееся при производстве сыра и молочного сахара.

Прибыль предприятия, выпускающего пасту сырную «Здоровячок» и профилактическую составит, соответственно, 830 и 430 руб на 100 кг пасты.

Кроме того, сырная паста профилактическая экономически выгодна как для производителей, так и для потребителей - больных остеопорозом Медикаментозное лечение остеопороза в течение года обходится больному в сумму около 1900 рублей, тогда как использование для этих целей сырной пасты, обогащенной кальцием и витамином О, всего в 600 рублей.

Промышленное производство сырной пасты «Здоровячок» освоено на ОНО «Экспериментально-производственный сыродельный завод» ВНИИМС (г Углич). За период с 2002 по 2005 г.г на предприятии выработано более 25 т сырной пасты

ВЫВОДЫ

1. Разработаны теоретические и практические основы технологии нового продукта - сырной пасты функционального назначения на основе альбуминной массы, основанной на проведении термической обработки альбуминной массы в присутствии стабилизаторов структуры в режиме циклического диспергирования с обогащением функциональными ингредиентами. Произведен подбор оборудования для осуществления данного технологического процесса

2. Исследована возможность включения в состав рецептуры подсырной сыворотки, подсырных сливкок, альбуминной массы после длительного хранения в замороженном состоянии и вкусо-ароматических наполнителей. Экспериментально доказано, что замена до 10 % свежей альбуминной массы дефростированной не оказывает существенного влияния на качество готового продукта Дальнейшее увеличение доли дефростированной АМ в общей 'приводит к снижению качества продукта за счет усиления крупитчатости консистенции пасты. Для снижения выраженности специфического альбуминного привкуса целесообразно использовать сахар, ванилин и цикорий.

3 Проанализировано влияние различных стабилизаторов на вязкость сырной пасты в процессе ее термомеханической обработки, на основании чего выбран оптимальный стабилизатор - 7,МХ-Супер (Стандарт), позволяющий получить пасту с гомогенной, стабильной в хранепии консистенцией Рекомендовано снижение

дозы данного стабилизатора до 0,4 %, что позволяет получить более нежную консистенцию пасты и не влияет качество ее в хранении.

5 Подобраны специальные ишредиешы - соли кальция и витамин D, йодказе-ин - придающие готовому продукту функциональные свойства. Установлено, что использование карбоната кальция и цитрата кальция в соотношении 3.1 является оптимальным для получения качественного продукта для профилактики и лечения заболеваний опорно-двигательной системы

6. Изучены особенности технологического процесса выработки сырных паст, обогащенных кальцием и вш амином D. Доказана необходимость проведения двойной термомеханической обработки и специальной выдержки смеси, обусловленных включением в рецептуру карбоната кальция Установлены режимы термомеханической обработки - температура 75 °С с выдержкой в течение 5 мин, обеспечивающие получение пасты с требуемыми санитарно-гигиеническими показателями.

7. Клинические испытания, проведенные специалистами Ярославской государственной академии на базе Центра профилактики ост со пороза г Ярославля, подтвердили эффективность использования пасты сырной профилактической для профилактики и лечения заболеваний опорно-двигатслыюй системы, вызванных нарушением кальциевого обмена, (в т.ч. остеопороза).

8 Разработаны комплекты технической документации.

- ТУ 9225-099-04610209-2005 «Паста сырная «Здоровячок», включающая сырную пасту в следующем ассортименте- сладкая с ванилином, обогащенная йодом и с цикорием, и предназначенная для непосредственного употребления в пищу всех категорий населения;

- ТУ 9225-158-04610209-2005 «Паста сырная профилактическая», обогащенная солями кальция и витамином D, и предназначенная для диетического (лечебного и профилактического) питания женщин в период постмснопаузы

По материалам диссертации опубликованы следующие работы

1 Способ производства белкового продукта из альбуминной массы. Патент № 2261618 на заявку № 2003133613 МП К А23 С 23/00 /Свириденко Ю.Я., Шер-гина И Л., Свириденко Г.М., Делицкая И.Н , Шергин H.A., Куртова E.H., Белова К.Ю., Ершова О.Б./ Заявлено 18.11.2003.

2. Шергина И.А., Делицкая И Н., Шергин Н А, Куртова E.H. Сыршя паста // Сыроделие и маслоделие, 2002, № 3, с 15-16

3. Шергина И А, Делицкая И.Н Биотехнология получения сырной пасты на основе белковой альбуминной массы'// Материалы 1 Международного конгресса «Биотехнология - состояние и перспективы развития», Москва, 2002, М.. ЗАО ПИК «Максима», 2002, с. 357.

4 Шергина И А., Делицкая И Н , Шергин Н А, Куртова Е Н Разработка технологии сырной пасты на основе белковой массы из подсырной сыворотки // Труды НПК «Технологические аспекты комплексной переработки сельскохозяйственного сырья при производстве экологически безопасных - пищевых продуктов общего и специального назначения», У1 лич, 2002, с 574-576.

5. Русских В.М., Суворова Н.Ю , Шергина И.А., Делицкая И Н., Елисеев

0.М., Шергин НА. Установка для пастообразных молочных продуктов // Молочная промышленность, 2002, №2, с. 59-59.

6. Свириденко Ю.Я, Ожгихина Н.Н, Шергина И.А., Свириденко Г.М., Делицкая И.Н., Ершова ОБ., Белова К.Ю Новый функциональный продукт для профилактики и лечения остеопороза //Материалы Международной конференции «Технологии и продукты здорового питания», Москва, 2003, с.23-26

7. Шергина И.А., Делицкая И Н, Лепилкина О.В , Ильина С Г. Изменение вязкости сырной пасты в процессе выработки // Сборник материалов НПК «Наукоемкие и конкурентоспособные технологии продуктов питания со специальными свойствами», Углич, 2003, с. 504-507

8 Шергина И.А., Делицкая И.Н., Шергин Н.А, Куртова ЕН. Разработка техпологии сырной пасты «Здоровячок» на основе альбуминной массы из подсыр-ной сыворотки // Сборник материалов региональных конференций «Новые технологии переработки молока, производства сыра и масла», М" НОУ «ОНТЦ МП», 2004, с. 108-111.

9. Шергина И.А., Делицкая И.Н., Елисеев О.М., Шергин Н.А Создание нового технологического оборудования для производства пастообразных молочных продуктов// Сборник материалов региональных конференций «Новые технологии переработки молока, производства сыра и масла», М. НОУ «ОНТЦ МП», 2004, с 174-177

10. Свириденко Ю.Я, Свириденко ГМ, Делицкая И.Н. Влияние термической обработки на микробиологические показатели сырной пасты // НПК «Безопасность и качество сельскохозяйственного сырья и пищевых продуктов», Углич, 2004 г., ч.2, с. 110-119.

11. Шергина И.А, Лепилкина О.В., Делицкая И.Н., Куртова Е Н. Стабилизаторы для сырной пасты // Сыроделие и маслоделие, 2004, № 6, с. 33-34

12 Шергина И.А., Делицкая ИН , Лепилкина О.В Изменение вязкости сырной пасты под действием стабилизаторов // Материалы конференции, посвященной 75-летию создания МГУПБ, Москва, 2005, с. 171-175.

13. Шергина И А., Делицкая И.Н., Лепилкина О В Структурно - механичен ские показатели сырной пасты при хранении // Сыроделие и маслоделие, 2005, №

1, с. 18-19

14. Свириденко Ю Я., Делицкая И.Н, Шергина И.А, Свириденко Г.М., Белова К Ю. Сырная паста функционального назначения // Материалы НПК «Приоритетные направления научных исследований в области производства, хранения и переработку сельскохозяйственной продукции», Углич, 2005, с 387-390

15 Шергина И А , Свириденко Ю Я , Делицкая И Н Влияние замороженной альбуминной массы на консистенцию сырной пасты // Материалы НПК «Приоритетные направления научных исследований в области производства, хранения и переработки сельскохозяйственной продукции», Углич, 2005, с.410-412.

Особую благодарность за научные консультации и практическую помощь в работе автор выражает зав отделом сыроделия ГНУ ВНИИМС, к.т.н. Шергиной Ирине Александровне.

24

25

Подписано в печать 21 11 2005 г. Формат 60x84/16 Объём 1 п. л. Тираж 80 экз.

Отпечатало на ризографе ГНУ ВНИИМС Росселъхозакадемии 152613, г. Углич, Красноармейский б., 19

х-9/7 9 РНБ Русский фонд

2007-4 1209

НОРМАТИВНЫЕ ССЫЛКИ

ОПРЕДЕЛЕНИЯ, ОБОЗНАЧЕНИЯ И СОКРАЩЕНИЯ

ВВЕДЕНИЕ

1 ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1.1. Функциональные продукты питания

1.2 Проблема белкового дефицита и возможные пути ее решения

1.3. Состав и биологическая ценность альбуминной массы как 14 белковой основы функционального продукта

1.4. Проблемы, ограничивающие выработку продуктов из 23 альбуминной массы, и способы их решения

1.5 Обоснование выбора функциональных ингредиентов для 37 обогащения пасты

1.6 Выбор направления исследований, цели и основные задачи

2 ОРГАНИЗАЦИЯ РАБОТЫ, ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ 49 ИССЛЕДОВАНИЙ

3 РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

3.1 РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ СЫРНЫХ ПАСТ НА 58 ОСНОВЕ АЛЬБУМИННОЙ МАССЫ

3.1.1 Обоснование выбора компонентного состава и вкусовых 58 ингредиентов для сырных паст

3.1.2 Разработка технологии производства сырных паст

3.1.3 Влияние вида стабилизатора на процесс выработки 67 и качество паст, выбор оптимального стабилизатора

3.1.4 Оптимизация компонентного состава паст

3.1.5 Изучение возможности использования в рецептуре сырных 84 паст дефростированной альбуминной массы

3.1.6 Подбор технологического оборудования для производства 87 сырных паст

3.1.7 Установление сроков годности сырной пасты и 90 разработка технологического регламента по ее производству

3.2 ИССЛЕДОВАНИЕ ОСОБЕННОСТЕЙ ПРОЦЕССА

ВЫРАБОТКИ ПАСТ ФУНКЦИОНАЛЬНОГО НАЗНАЧЕНИЯ

3.2.1 Подбор функциональных ингредиентов

3.2.2 Особенности технологического процесса выработки 112 пасты функционального назначения

3.2.3 Изучение влияния выбранного стабилизатора на коней- 118 стенцию пасты с функциональными ингредиентами

3.2.4 Установление сроков годности функционального продукта 121 и разработка технологического регламента по его производству

3.3. ПРОВЕДЕНИЕ КЛИНИЧЕСКОЙ АПРОБАЦИИ 123 ФУНКЦИОНАЛЬНОГО ПРОДУКТА

3.4. РАЗРАБОТКА ТЕХНИЧЕСКОЙ ДОКУМЕНТАЦИИ ПО 128 ПРОИЗВОДСТВУ СЫРНЫХ ПАСТ

3.5. РАСЧЕТ ЭКОНОМИЧЕСКОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ 130 ПРОИЗВОДСТВА СЫРНОЙ ПАСТЫ

• ВЫВОДЫ

В течение последних десятилетий существенно изменилось отношение потребителей к представлению о роли ежедневного питания в жизни людей. Кроме аспектов безопасности и собственно питательного эффекта, потребителей все больше интересует влияние разных продуктов на их здоровье. В результате совместной работы медицинской науки и пищевой промышленности появились концепции в области питания, направленные на улучшение здоровья людей путем создания новых пищевых продуктов, которые благоприятно воздействуют на функции человеческого организма. Этому способствует и накопление знаний о взаимосвязи между питанием и здоровьем. По данным экспертов, по крайней мере, каждое третье заболевание раком, каждое второе заболевание сердечно-сосудистой системы и повышенное давление вызваны неправильным питанием [1].

Другой важный аспект - обоснование рационального питания. Разработаны концепции, направленные на оптимизацию полезных факторов питания. Продукты повышенной пищевой ценности улучшают состояние здоровья в таких аспектах, как регулирование веса (профилактика ожирения); активизация природных систем защиты (повышение иммунитета); снижение заболевания костей (предотвращение остеопороза); улучшения работы системы пищеварения (предотвращение желудочно-кишечных расстройств); снижения уровня сердечно-сосудистых заболеваний (предотвращение заболеваний сердца путем снижения уровня холестерина и кровяного давления); эндокринных заболеваний (диабет, зоб), вызванных нарушением структуры питания. Такие продукты стратегически могут быть поставлены между обычными продуктами питания и фармацевтическими, что отражает их изменяющуюся роль по сравнению с лекарством. Этот подход характеризуется как концепция «Продукт питания как лекарство».

Накопленный международный опыт свидетельствует о том, что восстановления структуры питания практически можно достигнуть только путем создания функциональных пищевых продуктов (ФПП).

По своему назначению они относятся к продуктам массового потребления, т.е. имеют вид традиционной пищи и предназначены для питания в составе обычного рациона всех групп населения, но содержат функциональные ингредиенты, оказывающие биологически значимое позитивное воздействие на обменные процессы в организме человека. Потребление таких продуктов не является лечебным приемом в комплексной терапии заболеваний, что определяет продукты лечебного питания, но помогает предупредить определенные болезни.

Для обеспечения большего эффекта основу ФПП могут составлять легкоусвояемые белки, например, сывороточные. Учитывая высокую биологическую ценность, низкую себестоимость и доступность, термокоагулированные сывороточные белки в виде альбуминной массы можно рассматривать как наиболее перспективное сырье для получения биологически полноценных дешевых продуктов питания функционального назначения.

Проблема эффективного использования белков молочной сыворотки является особенно актуальной в связи с дефицитом белка в питании, что характерно для многих стран мира, в том числе и для России. По данным Института Питания РАМН потребление животного белка в России на 20 % ниже рекомендуемой физиологической нормы, что уменьшает резистентность организма человека к неблагоприятным внешним воздействиям [2].

Разработка технологии сырных паст функционального назначения на основе альбуминной массы имеет большую социальную значимость, т.к.:

- позволит направить на пищевые цели большое количество ценного белка;

- пасты могут быть использованы для профилактики многих распространенных заболеваний, что укрепит здоровье населения и позволит продлить период активного долголетия.

С учетом вышеизложенного исследования, направленные на разработку технологии получения пастообразных продуктов на основе альбуминной массы, в т.ч. обогащенных функциональными ингредиентами, являются актуальными.

Работа выполнялась в 2002-2005 гг. в ГНУ Всероссийский научно-исследовательский институт маслоделия и сыроделия (ГНУ ВНИИМС).

Тема работы рассмотрена и утверждена на заседании Ученого Совета ВНИИМС (протокол № 8 от 18 октября 2005 г.).

На защиту выносятся следующие положения:

- изыскание способов получения на основе альбуминной массы пастообразного продукта стойкого в хранении, лишенного недостатков сырья (специфический альбуминный привкус и крупитчатая консистенция, низкий срок годности);

- изучение влияния различных стабилизаторов на структурно-механические показатели пасты в процессе выработки и хранения;

- подбор специальных ингредиентов, придающих продукту функциональные свойства, и подтверждение этих свойств путем клинических испытаний;

- разработка состава и технологии пастообразных продуктов на основе альбуминной массы, в т.ч. обогащенных функциональными ингредиентами.

Научная новизна работы заключается в изучении закономерностей формирования структуры и свойств пищевого продукта на основе альбуминной массы под влиянием механических и пищевых воздействий; установлении влияния данного пищевого продукта, обогащенного некоторыми функциональными добавками, на развитие заболеваний опорно-двигательной системы человека.

Научная новизна разработки подтверждена патентом № 2261618 на изобретение (заявка № 2003133613 от 18.11.2003 г.) «Способ производства белкового продукта из альбуминной массы».

Практическая значимость работы.

В результате выполнения работы:

- разработана технология и подобрано оборудование для производства сырных паст из альбуминной массы, что позволит направить на пищевые цели большое количество ценного белка;

- в результате обогащения базовой рецептуры сырной пасты функциональными ингредиентами (соли кальция, витамин Б, йодказеин) создана серия продуктов специального назначения для профилактики ряда заболеваний;

- функциональные свойства сырной пасты, обогащенной солями кальция и витамином Б, подтверждены результатами клинических испытаний;

- разработаны 2 комплекта технических документов на пасту сырную «Здоровячок» и пасту сырную профилактическую.

На 6-ой Агропромышленной выставке «Золотая осень» в номинации «Лучшая продовольственная продукция 2004 года» сырная паста «Здоровячок» награждена Дипломом [3], на 7-ой Агропромышленной выставке «Золотая осень» сырная паста профилактическая также награждена Дипломом.

Результаты работы обсуждались на Ученом Совете ВНИИМС(2003-2005 гг.), Международном конгрессе «Биотехнология - состояние и перспективы развития», Москва (октябрь 2002 г), Международной конференции «Технологии и продукты здорового питания», Москва (июнь 2003 г), научно-практических конференциях: «Технологические аспекты комплексной переработки сельскохозяйственного сырья при производстве экологически безопасных пищевых продуктов общего и специального назначения», Углич (сентябрь 2002 г), «Наукоемкие и конкурентоспособные технологии продуктов питания со специальными свойствами», Углич (сентябрь, 2003 г.), «Безопасность и качество сельскохозяйственного сырья и пищевых продуктов», Углич (сентябрь 2004 г), региональных конференциях «Новые технологии переработки молока, производства сыра и масла», г. Новочеркасск, 2004, научной конференции, посвященной 75-летию создания МГУПБ, Москва (февраль 2005 г.), НПК «Приоритетные направления научных исследований в области производства, хранения и переработки сельскохозяйственной продукции» (Углич, сентябрь 2005 г).

Основные положения диссертации опубликованы в 15 печатных работах.

Диссертационная работа оформлена в виде монографии на русском языке в одном томе на 145 страницах машинописного текста, включает 42 таблицы, 16 рисунков, библиографию 133 наименования и 8 приложений.

САНИТАРНО-ЭПИДЕМИОЛОГИЧЕСКОЕ ЗАКЛЮЧЕНИЕ 76.01.12.922.Т.001 ^97.02.05

Настоящим санитарно-эпидемиологическим заключением удостоверяется; что требования, ; установленные в проектной документации (перечислить рассмотренные документы, указать наименование и адрес организации-разработчика): "Паста сырная "Здоровячок", ТУ 9225-099-04610209-2005.

ГНУ ВНИИМС, 152613, Ярославская область, г. Углич, Красноармейский бульвар, 19. (Российская Федераш

СООТВЕТСТВУЮТ (НЕ СООТВЕТСТВУЮТ) государственным санитарно-эпидемиологическим правилам и нормативам (ненужное зачеркнуть, указать полное наименование'санитарных правил)

СанПиН 2.3.2.1078-01 "Гигиенические требования безопасности и пищевой ценности пищевых продуктов",; МУК 2.3.2.971-00 "Порядок санитарно-эпидемиологической экспертизы технических документов на пищевь продукты". "■'■.'

Основанием для признания представленных документов соответствующими (не соответствующими) государственным санитарно-эпидемиологическим? правилам и нормативам.'ЯВЛЯЮТСЯ (перечислить рассмотренные документы):

Экспертизапроектной документации, И м I

Главный государственный санитарныи врач (заместитель главного государственного санитарного врач.

Формат А4. Бланк. Срок хранения 5 лет.

Технологическая инструкция по производству сырной пасты «Здоровячок»' взамен утвержденной ГНУ ВНИИМС 24 января 2002 г.)

Дата введения в действие -01,03.290Ь г.

Сырная паста «Здоровячок» (далее - сырная паста) изготовляется из альбуминной массы из подсырной сыворотки с добавлением сливок, вкусовых и ароматических добавок, обогащением микронутриептами и предназначена для непосредственного употребления в пищу.

В зависимости от внесенных вкусовых и ароматических,добавок и мик-ронутриентов сырную пасту изготовляют в следующем ассортименте:

• сырная паста «Здоровячок», массовой долей жира 9"%; "

• сырная паста «Здоровячок», обогащенная йодом,-массовой дозхей жира

• сырная паста «Здоровячок» с цикорием, массовой долей жира 9 %;

• сырная паста «Здоровячок», массовой долей жира 3%; - сырная паста «Здоровячок», обогащенная йодом, массовой долей жира 3%;

• сырная паста «Здоровячок» с цикорием, массовой долей жира 3 %. .". ••:'.

1 Технические требования

1.1 Сырная паста должна соответствовать требованиям технических условий на данный продукт и изготавливаться по настоящей технологической инструкции с соблюдением санитарных правил для предприятий шпцевой и перерабатывающей промышленности, утвержденным в установленном порядке.

1.2 Характеристики .

1.2.1 По органолелтическим показателям сырная паста должна соответствовать требованиям, указанным в таблице ! . цией по микробиологическому контролю на предприятиях молочной промышленности, утвержденной Госагропромом СССР 28,12.37 г.

Данные по производству сырных паст записывают в технологический журнал установленной формы (приложение Б).

Карта метрологического обеспечения дана в приложении В, т.» огй&.'^'^Ч ш^штжтшйзш директора по научной работе за*

И.А. Шергиеа

• 34=8^ елойгеьдеоделия

Зав. сектором стандартизации, нормирования^: иыетрологри Л:В. Абдуллаева .

ОНО ЭПСЗ ВВИИМС Росссльхозакадемии • Главный технолог /^^о^Г"'Е.Н. Куртова

РОССИЙСКАЯ АКАДЕМИЯ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ НАУК

ГОСУДАРСТВЕННОЕ НАУЧНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВСЕРОССИЙСКИЙ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ

МАСЛОДЕЛИЯ И СЫРОДЕЛИЯ (ГНУ ВНИИМС)

ОКП92 2591

СОГЛАСОВАНО Федеральная служба по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека

Санитарно-эпидемиологическое заключение №77.99.27.922X000889.06.05 от 08.06.2005 г.

ВНИИМС . Свириденко 2005 г.

ПАСТА СЫРНАЯ ПРОФИЛАКТИЧЕСКАЯ

Технические условия ТУ 9225-158-04610209-2005 (взамен ТУ 9225-099-04610209-2001)

Профессор кафедры терапии ишсз; ,

О.Б. Ершова

Дата введения в действие - 01.07,2005 г. ¡рТАНО диреетира по научной работе

Г.Д. Перфильев сыроделия с/Г И.А. Шергина отделом микробиологии Г.М, Свиридейш ш сотрудник отдела сыроделия И.Н. Делицкая

1/р* г -г. 1г1 .Д. ДСЛИЦЛв

ЛГШ- -Шш. сектором стандартизации,

Ассистент кафедры терапии Ф1Ш. пошттщшя и метрологии иППСЗ еаиС ,К.Ю. Белова нормирования и метрологии

Л.В. Абдуллаева

ОНО Зтепериментально-производетв;©нный сыродельный завод Главный технолог ¿С^./, Е.Н. Куртова ростехрегуТшрование

ФГУ «Ярославский ЦСН» и " 1 ■- ни-"

Углич Ярославской обл. 2005 г.

ФедерациЬ } „ "" " о **

•нЛчН- К**» »С» *>»

Ж. I * "Г* *

77,99,27 922 Т 000989 06 05 0Т 08 06 2005 г

V ^ N Ч 1 г» **

•г««« а ¡¿»^г*;«;«-»^

78-01 "Гигиенические требования безопасности и пищевой ценности пищевых ^ продуктов1' '' ч ' ( > Ч ""

Осмсшдаем для признания представленных документов соответстру^щймй Сш „ соответствующими) государственным санитарно-эпидемиологическим правилам.^

•------------ ------- -------- ' ' ' 1 ' з. о; ♦З'-С'-: .

Фбрма^ А4. 8йан1(- ,-Срок хранения 5 лет

О ЗАО «Пероый псматний'лвор'. г. Москва,'2005>;;'Урове»^ -¡3-:

НУ вниимс

•ЮГя. Свириденко 2005 г. •

Технологическая инструкция по производству сырной пасты профилактической взамен технологической инструкции, утвержденной директором ГНУ ВНИИМС 24 января 2002 г.)

Дата введения в действие - О1/0Т.£ШШ г.

Сырная паста профилактическая (далее - сырная паста) изготавливается из альбуминной массы из подсырной сыворотки с добавлением сливок, вкусовых и ароматических добавок, обогащением солями кальция и витамином 03, Сырная паста предназначена для профилактического питания женщин в период постменопаузы.

В зависимости от массовой доли- жира сырную пасту вырабатывают в следующем ассортименте:

• сырная паста профилактическая, массовой долей жира 9 %; т сырная, паста профилактическая, массовой долей жира« 3 %.

1 Технические требования

1.1 Сырная паста должна соответствовать требованиям технических условий и изготавливаться по настоящей технологической инструкции с соблюдением санитарных правил для предприятий молочной промышленности, утвержденным- в установленном порядке,

1.2 Характеристики

1,2.1 По органолептическим показателям сырная наста должна соответствовать требованиям, указанным в таблице 1.