Введение к работе
Актуальность работы. В последние годы в России, в связи с ухудшением экономической ситуации, отмечается увеличение общей заболеваемости населения, сокращение средней продолжительности жизни. У значительной части населения выявлен дефицит витаминов, макро- и микроэлементов. Оздоровление организма человека и обеспечение его активной жизнедеятельности на основе массового использования кисломолочных продуктов с пробиотическими свойствами является перспективным направлением в пищевой промышленности, а также медицине и нутрициологии.
Одним из перспективных путей развития молочной промышленности является разработка ферментированных молочных напитков, получаемых из вторичного молочного сырья. В связи с этим несомненный интерес представляет разработка и совершенствование биотехнологических методов, позволяющих улучшить микрофлору конечного продукта и, в конечном счёте, повысить качество и увеличить сроки хранения готового продукта.
Теоретическим и практическим аспектам создания функциональных молочных продуктов посвящены труды Г.Б. Гаврилова, Н.Б. Гавриловой, В.И. Ганиной, И.А. Евдокимова, П.Ф. Крашенинина, Н.Н. Липатова, А.А. Майорова, Л.А. Остроумова, В.Ф. Семенихиной, И.А. Смирновой, НА. Тихомировой, М.С. Уманского, И.С. Хамагаевой, В.Д. Харитонова, А.Г. Храм-цова, М.П. Щетинина и других.
Ежедневно организм человека вырабатывает янтарную кислоту и сам же использует ее на свои нужды. Однако в неблагоприятных условиях, когда в результате стресса или резко изменившихся физических нагрузок возникают напряжения в цепочке обмена веществ, расход янтарной кислоты повышается, возникает ее дефицит, а следом и ощущение усталости и недомогания. Свойство янтарной кислоты повышать активность клеточного дыхания, увеличивать сопротивляемость организма и защитить его от токсикозов, например при алкогольном опьянении, при передозировке витамина D, и т.д., в той или иной степени позволяют уменьшить и вред от курения табака. Возможности янтарной кислоты улучшить клеточное дыхание и, интенсифицируя метаболизм глюкозы, обеспечить организм энергией, необходимой для выполнения физической работы, естественно, привлекают внимание.
Цель и задачи исследований. Целью настоящей работы явилась разработка ферментированных напитков на основе обезжиренного молока, молочной сыворотки и пахты с повышенным содержанием янтарной кислоты.
Для достижения поставленной цели определены следующие задачи:
изучить физиолого-биохимические свойства микроорганизмов в связи с биосинтезом янтарной кислоты;
осуществить подбор состава заквасок и установить рациональные режимы технологического процесса, уточнить состав заквасок для производства ферментированных молочных напитков;
изучить процесс ферментации вторичного молочного сырья молочнокис-
лыми бактериями;
разработать технологию ферментированных напитков с повышенным содержанием янтарной кислоты, изучить состав и свойства напитков;
разработать техническую документацию, оценить эффективность выработки.
Научная новизна работы заключается в следующем:
изучены физиолого-биохимические свойства культур микроорганизмов (Streptococcus termophilus, Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricum, Lactococ-cus lactis spb. lactis, Anaerobiospirillum succiniciproducens, Mannheimia succiniciproducens) и выявлены основные закономерности биосинтеза янтарной кислоты культурами-продуцентами;
получена новая комбинированная закваска и изучено влияние технологических параметров на динамику накопления органических кислот;
показана принципиальная возможность использования комплексных заквасок для производства напитков с повышенным содержанием янтарной кислоты;
изучен процесс ферментации молочной сыворотки, обезжиренного молока и пахты под действием микроорганизмов;
показано, что количество янтарной кислоты после процесса ферментации составило в молочной сыворотке - 0,65±0,4%, в обезжиренном молоке -0,78±0,4%, в пахте - 0,72±0,5%.
Практическая значимость работы. Разработана техническая документация на ферментированные напитки с повышенным содержанием янтарной кислоты (ТУ 9224-008-02068315-09, ТУ 9334-009-02068315-09, ТУ 9224-010-02068315-09).
Апробация работы. Основные результаты работы были предметом докладов и обсуждений на всероссийской научно-практической конференции «Актуальные проблемы техники и технологии переработки молока» (г. Барнаул, 2008 г.), на региональной конференции студентов и аспирантов «Пищевые продукты и здоровье человека» (г. Кемерово, 2008 г.), на региональной конференции «Продукты питания и рациональное использование сырьевых ресурсов» (г. Кемерово, 2008 г.), на VII Международном форуме «Молочная индустрия-2009» (Москва, 2009 г.).
Публикации. По материалам диссертации опубликовано 12 работ, в том числе три в журналах, рекомендованных ВАК РФ «Молочная промышленность», «Достижения науки и техники АПК».
Структура и объем диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, литературного обзора, методической части, результатов исследований, их анализа, выводов, списка использованной литературы и приложений. Содержание изложено на 114 страницах, включает 31 таблицу и 23 рисунка. Список литературы включает 185 наименований.
