Введение к работе
з Актуальность темы. В свете концепции здорового питания особую значимость приобретает разработка пищевых продуктов функционального назначения, способствующих профилактике различных заболеваний, продлению жизни, повышению умственной и физической работоспособности. В современных экологических условиях обогащение продуктов питания биологически активными ингредиентами является перспективным (Шендеров, 2003).
В связи с этим представляет интерес биогель из морских водорослей «Ламиналь», содержащий физиологически активные ингредиенты: полисахариды, биогенные элементы, органически связанный йод (Пат. № 2041656). Биогель обладает противовоспалительным, спазмолитическим, обволакивающим действием, ускоряет процессы регенерации слизистой оболочки ЖКТ, оптимизирует состояние иммунной и сердечно-сосудистой систем, проявляет адсорбирующий эффект (Мирошниченко и др., 1988; Корзун и др., 1992, 2005; Подкорытова и др., 1998, 2001, 2005). Кроме того, функциональные свойства биогеля «Ламиналь», определяемые присутствием в нем альгината натрия, позволяют использовать его как загуститель и стабилизатор в технологиях пищевых продуктов (Подкорытова и др., 1996, 1997; Ковалева, 2000; Podkorytova et al., 2007). При обогащении продуктов питания биогелем «Ламиналь» повышается их биологическая ценность, что положительно сказывается на состоянии здоровья организма потребителя (Разумов, Подкорытова, 2005). В работах А.В. Подкорытовой, Н.М. Амининой, Е.А. Ковалевой, В.Н. Корзуна, А.Н. Парац, В.А. Мирошниченко и др. показана перспективность использования альгината натрия и биогеля «Ламиналь» в лечебно-профилактических целях, а также в технологиях производства пищевых продуктов.
Создание структурированных продуктов за счет полисахаридов водорослей - одна из современных тенденций развития пищевой промышленности. Поэтому нами было сделано заключение о целесообразности
4 развития этого направления, в частности, применительно к молочным продуктам. Научные представления и практические основы получения функциональных молочных продуктов представлены в трудах Г.С. Гончаровой, Л.А. Остроумова, В.Ф. Семенихиной, А.Г. Храмцова, И.А. Рогова, А.В. Гудкова, В.И. Ганиной, С.А. Рябцевой, Б.А. Шендерова, А.В. Тутельяна, G.R. Gibson, Т. Mitsuoka, М. Reyed и др. По мнению этих авторов, оздоравливающий эффект молочных продуктов в значительной степени обусловлен тем, что их употребление способствует обеспечению организма необходимыми питательными веществами и биологически активными продуктами метаболизма пробиотических культур, особенно бифидобактерий (Гончарова и др., 1986; Шендеров, 1998, 2001; Ганина и др., 1999;; Mitsuoka, 1990; Bezkorovainy, 1989; Biavati, Matarelli, 2006; Reyed, 2004, 2007). Поэтому изучение возможности сочетания свойств полисахаридов морских водорослей, пробиотиков и молока в пищевых продуктах представляется современным и актуальным направлением исследований.
Цель настоящей работы состояла в разработке биотехнологий пищевых альгинатсодержащих продуктов функциональной направленности.
Для достижения цели были поставлены и решены следующие задачи:
выявить закономерности процесса гелеобразования в системах, содержащих различное количество структурообразователя (альгината натрия или биогеля «Ламиналь») и других пищевых добавок;
определить рациональное соотношение компонентов (биогель и другие пищевые добавки) и порядок их внесения для получения продуктов с вязкой текучей или гелеобразной консистенцией;
исследовать кинетические закономерности развития бифидобактерий и их способность к кислотообразованию в средах с различным содержанием биогеля «Ламиналь»;
разработать рецептуры и технологии получения функциональных (молочных и кисломолочного) продуктов с применением биогеля «Ламиналь»;
определить и обосновать сроки хранения функциональных продуктов, содержащих биогель «Ламиналь»;
разработать нормативно-техническую документацию на новые виды пищевой продукции функциональной направленности.
Научная новизна. Показаны возможности регулирования структурно-механических свойств пищевых продуктов путем варьирования концентрации альгинатсодержащих компонентов и других пищевых добавок. Обоснована технология функциональных продуктов с регулируемой структурой с применением биогеля «Ламиналь» и других пищевых добавок.
Впервые теоретически обосновано и практически показано, что биогель обладает пребиотическими свойствами в отношении Bifidobacterium bifidum in vitro. Определены кинетическая закономерность развития бифидобактерий и способность их к кислотообразованию в альгинатсодержащих системах. Впервые показано, что альгинат натрия может являться источником питания для В. bifidum при периодическом культивировании.
Обоснована биотехнология функционального кисломолочного продукта с высоким титром и активностью бифидобактерий, содержащего биогель «Ламиналь». Изучены физико-химические, органолептические и микробиологические показатели кисломолочного продуктов с биогелем «Ламиналь».
Показано, что внесение биогеля «Ламиналь» в систему способствует увеличению срока хранения кисломолочных продуктов.
Практическая значимость работы. Разработаны технологии функциональных продуктов, содержащих биогель «Ламиналь», определены сроки хранения, а также утвержден комплект технической документации:
ТУ 9284-276-00472012-05 на производство фруктово-молочного десерта « Л аминалька»;
ТУ 9284-291-00472012-05 на производство фруктово-молочного напитка «Л аминалька».
Разработан проект нормативной документации на производство кисломолочного продукта, содержащего биогель «Ламиналь».
Поданы заявки и получены положительные решения на выдачу патентов: «Способ приготовления лечебно-профилактического кисломолочного продукта» № 2008134394/13 от 21.07.09 и «Питательная среда для культивирования бифидобактерий» № 2009108863 от 10.03.09.
Проведен расчет себестоимости функциональных продуктов, изготовленных в соответствии с разработанными технологиями.
На Международной рыбохозяйственной выставке «Интерфиш» (2009) в номинации «Инновационные технологии при производстве пищевой рыбной продукции» смотра-конкурса «Современный рыбный продукт» фруктово-молочный напиток «Ламиналька» награжден почетной грамотой (г. Москва).
Реализация результатов исследований. На опытно-экспериментальном производстве ФГУП «ТИНРО-Центр» апробированы разработанные технологии производства функциональных продуктов. Выпущены опытно-промышленные партии фруктово-молочных напитков и десертов.
Технология кисломолочного продукта с биогелем «Ламиналь» апробирована в производственных условиях ЗАО «Новое время» (г. Фокино). Выпущена опытная партия кисломолочного продукта.
Апробация работы. Материалы диссертации представлены на региональной научно-практической конференции «Проблемы бизнеса и технологий в Дальневосточном регионе» (Находка, 2006); 3-й Международной научно-практической конференции «Морские прибрежные экосистемы. Водоросли, беспозвоночные и продукты их переработки» (Владивосток, 2008); научной конференции, посвященной 70-летию СМ. Коновалова «Современное состояние водных биоресурсов» (Владивосток, 2008); III Международном Симпозиуме «Пищевые биотехнологии: проблемы и перспективы в XXI веке» (Владивосток, 2008); научно-практической конференции «Фундаментальные и прикладные аспекты медико-биологических исследований» (Владивосток, 2009).
7 Публикации. Основное содержание диссертационной работы изложено в 8 публикациях, в том числе в 4 статьях, 2 патентах.
Основные положения, выносимые на защиту:
Использование альгинатсодержащего биогеля из водорослей в сочетании с другими пищевыми добавками позволяет регулировать структуру функциональных молочных продуктов.
Альгинатсодержащий биогель проявляет пребиотические свойства в отношении Bifidobacterium bifidum in vitro.
3. Технология кисломолочных продуктов с биогелем обеспечивает
высокое содержание и жизнеспособность бифидобактерий при хранении.
Структура и объем диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, 3 глав, выводов, списка использованной литературы и приложений. Работа изложена на 150 с, включает 13 таблиц, 29 рисунков и 13 приложений. Список литературы включает 241 источников (в том числе 112 иностранных). В приложениях приведены: нормативная документация, акты о выпуске опытных партий, патенты, заключение клинических испытаний.
