Введение к работе
Актуальность работы. Современная наука о питании утверждает, что для нормальной жизнедеятельности человека необходима пища, способная обеспечить организм витаминами, жирами, белками, углеводами и другими полезными веществами. Потребление биологически полноценных продуктов создает реальные предпосылки увеличения средней продолжительности жизни, длительного сохранения физического и духовного здоровья, социального и нравственного удовлетворения, активной жизни у пожилых и рождения здорового поколения.
Все больше отечественных пищевых предприятий начинают выводить на рынок новые продукты, которые не только обладают питательными свойствами в традиционном смысле, но и восполняют дефицит эссенциальных нутриентов в рационе. Молоко является прекрасной базой для создания целого ряда инновационных продуктов, потребление которых способствует сохранению и укреплению здоровья населения.
Теоретические и практические основы в области создания «здоровых продуктов питания» заложены в трудах Н.С. Королевой, А.М. Шалыгиной, А.Г. Храмцова, И.А. Евдокимова, Л.А. Остроумова, М.С. Уманского, А.А. Майорова, В.А. Тутельяна, Н.И. Дунченко, И.А. Смирновой, Л.М. Захаровой, Л.А. Забодаловой, И.С. Хамагаевой, Н.Б. Гавриловой, Н.А. Тихомировой, В.И. Ганиной и других ученых.
Большую ценность для человека с точки зрения физиологии питания представляют кисломолочные продукты. Усиление функциональной направленности этих продуктов за счет использования при их выработке определенных видов и штаммов заквасочных и других микроорганизмов и ингредиентов является весьма перспективным направлением.
Модификация кисломолочных продуктов путем введения компонентов растительного происхождения позволяет придать традиционным продуктам новые свойства, экономить молочное сырье, а главное – регулировать химический состав продуктов в соответствии с современными требованиями науки о питании. Перспективным сырьем для создания кисломолочных продуктов является соя и продукты ее переработки, так как по аминокислотному составу соевые белки максимально приближены к белкам животного происхождения, имеют полный набор незаменимых аминокислот, относятся к числу хорошо усвояемых. Амурская область является одним из регионов массового соесеяния (более 60 % площадей посева сои в России сосредоточено в Амурской области), поэтому продукты её переработки здесь широко распространены, востребованы и пользуются заслуженным спросом населения.
Актуальным направлением является разработка кисломолочных продуктов, обладающих пробиотическими и пребиотическими свойствами. К потенциально биологически активным добавкам, обладающим пребиотическими свойствами, можно отнести арабиногалактан - продукт переработки лиственницы Даурской, произрастающей в Амурской области. Данный полисахарид обладает уникальными свойствами, одним из которых является способность оказывать положительный эффект на микрофлору Lactobacilli и Bifidobacteria. Учитывая эти качества, изучение совместного использования арабиногалактана и заквасок на пробиотических культурах микроорганизмов при производстве кисломолочных продуктов представляет практический интерес.
Учитывая актуальность поставленной задачи, в Дальневосточном государственном аграрном университете разработана технология кисломолочного продукта, обогащенного в качестве пребиотика - арабиногалактаном, экстрагированным из лиственницы Даурской. Результаты исследований обобщены и представлены в настоящей диссертационной работе.
Цель работы и задачи исследования. Целью настоящей работы является исследование и разработка технологии кисломолочного продукта, обогащенного арабиногалактаном, для придания ему пробиотических и пребиотических свойств.
Для реализации поставленной цели определены следующие задачи исследований:
изучить состав и свойства арабиногалактана, экстрагированного из лиственницы Даурской, для использования его в производстве кисломолочного продукта;
обосновать выбор композиционной смеси и состав закваски для производства кисломолочного продукта, обладающего пробиотическими и пребиотическими свойствами;
определить дозу и этап внесения арабиногалактана в композиционную смесь;
исследовать комплексное влияние технологических факторов и ингредиентов на формирование кисломолочного продукта;
определить рациональные технологические параметры производства кисломолочного продукта;
разработать и утвердить техническую документацию на новый вид кисломолочного продукта;
оценить экономическую эффективность от внедрения и реализации разработанных технологических решений.
Научная новизна работы заключается в следующем:
Изучен моносахаридный состав, физико-химические и органолептические свойства арабиногалактана, экстрагированного из лиственницы Даурской. Исследовано влияние полисахарида на развитие бифидобактерий. Установлена доза арабиногалактана - 1,5 % от массы смеси, обеспечивающая необходимый стимулирующий эффект для пробиотических микроорганизмов (6108 КОЕ/см3).
Обоснован технологический этап внесения арабиногалактана – до тепловой обработки смеси. Установлено положительное влияние арабиногалактана на качественные показатели и стабильность микрофлоры (Streptococcus thermohilus, Lactobacillus delbrueckii подвид bulgaricus и Bifidobacterium lactis) в процессе хранения кисломолочного продукта.
Исследовано влияние режима тепловой обработки смеси и дозы вкусового наполнителя на формирование кисломолочного продукта. Установлен режим тепловой обработки смеси (91 ± 2) С и оптимальное количество сиропов брусничного и калинового – 10 % от массы продукта.
Установлены особенности формирования кисломолочного продукта и определены математические зависимости комплекса показателей качества.
Разработана технология производства кисломолочного продукта, обогащенного арабиногалактаном. Получены данные, характеризующие пищевую и биологическую ценность, органолептические и микробиологические показатели готового продукта, установлены сроки годности – 8 суток при температуре (4 ± 2) С.
Практическая значимость работы. На основании проведенных теоретических и экспериментальных исследований разработана и апробирована в условиях производства технология кисломолочного продукта, обогащенного арабиногалактаном. Даны рекомендации по применению арабиногалактана в производстве продуктов питания. Разработана техническая документация на кисломолочный продукт «Арабинолакт» (ТУ 9224-002-02068315-11, ТИ 9224-002-02068315-11). Подана заявка на патент № 2010152654/10 от 22.12.2010 г. Проведена промышленная апробация продукта на ООО ПКФ «Лайн» г. Благовещенска Амурской области. Результаты работы используются в учебном процессе при проведении лабораторных и практических занятий, а также выполнении выпускных квалификационных работ при обучении студентов по специальности «Технология молока и молочных продуктов».
Апробация работы. Основные положения и результаты диссертационных исследований были доложены на международных и межрегиональных научно-практических конференциях и семинарах: «Вавиловские чтения» (Саратов, 2009); «Пищевая промышленность и агропромышленный комплекс: достижения, проблемы, перспективы» (Пенза, 2010); «Продукты питания и рациональное использование сырьевых ресурсов» (Кемерово, 2009); «Современное состояние и перспективы развития пищевой промышленности и общественного питания» (Челябинск, 2009); «Технология производства и переработки сельскохозяйственной продукции» (Благовещенск, 2009, 2010); «Проблемы модернизации АПК» (Курган, 2010); «Современные технологии продуктов питания: теория и практика производства» (Омск, 2010), «Безопасность и качество товаров» (Саратов, 2010); «Биотехнология в интересах экологии и экономики Сибири и Дальнего Востока» (Улан-Удэ, 2010); «Новые технологии переработки сельскохозяйственного сырья в производстве продуктов общественного питания» (Владивосток, 2010).
Разработанный кисломолочный продукт «Арабинолакт» представлен на Международных выставках «Амурэкспофорум 2010» (г. Благовещенск) и «Использование растительного и животного сырья Дальневосточного региона и Японии в пищевых технологиях» (г. Благовещенск, 2010), на Всероссийском космическом инновационном конвенте (п. Углегорск, 2011).
Публикации. По материалам диссертации опубликовано 14 работ, в том числе 2 в журналах, рекомендованных ВАК РФ.
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, литературного обзора, методологии исследований, результатов исследований и их анализов, выводов, списка литературы и приложений. Содержание изложено на 111 страницах, содержит 21 рисунок и 30 таблиц. Список литературы включает 194 наименования.
