Введение к работе
Актуальность темы. Начиная с 90-х годов ХХ столетия в нашей стране стали придавать большое значение безотходному производству, в том числе и в перерабатывающей отрасли агропромышленного комплекса.
Одной из отраслей пищевой промышленности является переработка молока, вырабатывающая в масштабах страны огромное количество молочной сыворотки, которая, к сожалению, не на всех предприятиях используется как ценнейшее вторичное сырье, а сливается в канализацию.
В связи с этим, разработка новых технологий использования молочной сыворотки для производства пищевых продуктов, в том числе и функционального назначения, имеет огромное значение.
Как отмечают Лодыгин А.Д., Евдокимов И.А., Гришина А.С. и др. (2009), создание препаратов с сочетаемыми свойствами, например, симбиотических ассоциаций заквасочной микрофлоры, является перспективным, поскольку полезные свойства производимых при их участии кисломолочных продуктов реализуются в большой степени их антагонизмом к патогенным микроорганизмам.
В настоящее время расширение ассортимента кисломолочных продуктов, в том числе и производимых на основе молочной сыворотки, является перспективным направлением пищевой промышленности.
В научной литературе широко освещены различные вопросы получения, состава и переработки молочной сыворотки, в том числе производство белково-витаминных добавок для животных, питьевого спирта, ароматизаторов сливочного масла и др. (Макарова Н.В., Зимичев А.В., Зипаев Д.В. и др., 2008).
В связи с ростом мирового производства сыров, большое значение придается экономическому аспекту использования молочной сыворотки.
Основополагающее значение среди российских исследований в области переработки молочной сыворотки имеют работы академика Храмцова А.Г. и его многочисленных учеников, которые считают, что до сих пор не решена проблема полного и рационального использования молочной сыворотки не только в России, но и в мире.
Уровень переработки молочной сыворотки, как считает Э.Ф.Кравченко (2004), не превышает 8,9 – 12,2%.
Как считает И.А.Евдокимов (2006), в определенной степени проблему переработки молочной сыворотки может решить выпуск напитков на её основе, сегмент которого в настоящее время в России занимает 1,3% от общего объема использования сыворотки, тогда как в Европе напитки на основе молочной сыворотки имеют огромную популярность (G.B.Niketic, M.B.Rakic, 2000).
В молочной промышленности микробиологические процессы играют важную роль и определяют качество продукта. Однако состав микрофлоры, участвующей в микробиологических процессах, в особенности группы дрожжей молока и молочных продуктов, изучены не в полной мере. Установлено, что дрожжи встречаются почти во всех молочных продуктах.
С физиологической точки зрения, наличие дрожжей в продуктах - явление положительное. Дрожжи содержат большое количество витаминов, задерживающих развитие многих вредных бактерий, в том числе и гнилостных микроорганизмов.
Как необходимый элемент признаны дрожжи при производстве кумыса, кефира и других кисломолочных напитков, которые являются продуктами комбинированного брожения – молочнокислого и спиртового. Дрожжи, сбраживающие лактозу, вызывают в молочных продуктах спиртовое брожение. В различных типах простокваши, приготовленных на естественных заквасках, дрожжи обнаруживаются в большом количестве, но многие авторы не считают их необходимым элементом микрофлоры простокваши. На этом основании последнюю готовят на чистых культурах одних кисломолочных бактерий. Однако ряд исследователей отмечает, что дрожжи, вырабатывая летучие ароматические вещества, напоминающие запах различных фруктов, обусловливают вкус и аромат кисломолочных напитков. Углекислота, выделяемая при спиртовом брожении, придает более мягкий, менее кислый вкус, остроту и ощущение свежести.
На основании выше изложенного мы рассматриваем молочную подсырную сыворотку не только как отход переработки молока, а как ценный источник для выделения молочнокислых микроорганизмов и дрожжей, а также как сырье для производства на ее основе кисломолочных напитков, на чем и базируется актуальность настоящего диссертационного исследования.
Целью диссертационного исследования явилось выделение из молочной сыворотки, с последующей идентификацией, дрожжей, и получение на их основе кисломолочного напитка смешанного брожения.
В задачи исследований входило:
выделение чистых культур дрожжей из подсырной сыворотки;
установление видовой принадлежности выделенных штаммов дрожжей;
изучение морфологических, культуральных и физиолого-биохимических свойств отобранных штаммов дрожжей;
разработка рецептур приготовления напитков смешанного брожения с использованием местных штаммов дрожжей, с комплексным изучением их свойств;
определение эффективности использования выделенных штаммов дрожжей при выращивании молодняка свиней.
Научная новизна работы заключается в том, что впервые, в условиях РСО-Алания, из подсырной сыворотки выделены, идентифицированы и депонированы во Всероссийской коллекции промышленных микроорганизмов 2 штамма дрожжей Saccharomyces cerevisiae, под номерами ВКПМ -3414 и ВКПМ -3415; разработана технология производства нового напитка «Свежесть» на основе подсырной сыворотки, с применением штаммов дрожжей Saccharomyces cerevisiae ВКПМ -3414 и Saccharomyces cerevisiae ВКПМ -3415; установлена эффективность использования напитка «Свежесть» без наполнителей в кормлении поросят.
Практическая значимость диссертационной работы состоит в рекомендации молокоперерабатывающим предприятиям рецептур производства ацидофильно-дрожжевого напитка «Свежесть» с использованием чистых культур дрожжей и молочнокислых микроорганизмов селекции НИИ биотехнологии Горского государственного аграрного университета. Установлена целесообразность использования в кормлении молодняка свиней ацидофильно-дрожжевого напитка «Свежесть» без наполнителей, что обосновано установлением повышения рентабельности производства свинины.
Основные положения, выносимые на защиту:
- результаты выделения из образцов подсырной сывортки чистых культур дрожжей;
- результаты идентификации местных штаммов Saccharomyces cerevisiae на основании изучения их морфологических, культуральных и физиолого-биохимических свойств;
- показатели, полученные при изучении свойств подсырной сыворотки, как сырья для производства ацидофильно-дрожжевых напитков;
- разработка рецептур производства напитков смешанного: молочнокислого и спиртового брожений;
- результаты комплексного изучения свойств напитка смешанного брожения «Свежесть»;
- результаты, полученные при использовании напитка «Свежесть» без наполнителей в кормлении молодняка свиней;
- показатели эффективности использования напитка «Свежесть» без наполнителей при выращивании молодняка свиней.
Апробация работы. Материалы диссертационной работы доложены и обсуждены: на ежегодных научно-практических конференциях ФГБОУ ВПО «Горский государственный аграрный университет» (2006-2012г.); на Международной научно-практической конференции молодых ученых и специалистов «Вклад молодых ученых в реализацию приоритетного национального проекта «Развитие агропромышленного комплекса» (Троицк, 2007), на Международных научно-практических конференциях «Рациональное использование биоресурсов в АПК» (Владикавказ, 2008), «Новые направления в решении проблем АПК на основе современных ресурсосберегающих инновационных технологий» (Владикавказ, 2010), «Наука о проблемах инновационного развития АПК» (Великие Луки, 2010), «Новые технологии переработки сельскохозяйственного сырья в производстве продуктов общественного питания» (Владивосток, 2010).
Публикации результатов исследований. По результатам диссертационной работы опубликовано 9 научных работ, в том числе - 2 в изданиях, рекомендованных ВАК РФ, получено 2 патента на изобретения.
Объем и структура диссертации. Диссертационная работа изложена на 146 стр. компьютерного текста и включает в себя следующие разделы: введение, обзор литературы, материал и методика исследований, результаты собственных исследований и заключение, выводы, предложения производству, библиографический список, приложение. В работе имеется 34 таблицы, 10 диаграмм, 1 схема и 1 приложение. Библиографический список включает 194 наименований, в том числе 60 на иностранных языках.
