Введение к работе
Актуальность темы исследования. Правильное питание обеспечивает нормальный рост и развитие детей, способствует профилактике заболеваний, продлению жизни людей, повышению работоспособности и создает условия для адекватной адаптации их к окружающей среде.
Организация рационального питания учащихся во время пребывания в школе является одним из ключевых факторов поддержания их здоровья и эффективности обучения. Неполноценное питание в сочетании с увеличением учебных нагрузок снижает иммунный статус детей и подростков, ведет к увеличению численности детей с задержкой роста и отклонением массы тела от средних норм, к обострению наследственных и хронических заболеваний.
И одним из эффективных путей решения проблемы организации сбалансированного питания детей школьного возраста является создание технологической основы для производства специализированных продуктов, не только удовлетворяющих физиологические потребности организма человека в основных пищевых веществах и энергии, но и выполняющих профилактические функции. Этого можно достигнуть за счет комбинирования молочных и растительных компонентов, формирования пробиотических свойств продуктов.
В связи с этим актуальным представляется разработка технологии творожно-крупяного биопродукта, предназначенного для организации питания детей школьного возраста, что является одним из приоритетных направлений, отраженных в распоряжении правительства РФ «Основы государственной политики Российской Федерации в области здорового питания населения на период до 2020 года».
Степень разработанности темы. Вопросы создания творожных и творожно-растительных продуктов, в том числе специального назначения отражены в фундаментальных и прикладных научных трудах известных учёных А.А Покровского, А.Г. Храмцова, Н.Н. Липатова (ст.), Н.Н. Липатова (мл.), В.Д. Харитонова, И.А. Рогова, Н.И. Дунченко, И.С. Хамагаевой, В.И. Ганиной, Н.А. Тихомировой, В.Ф. Семенихиной, Н.С. Королевой, П.Ф. Крашенинина, В.Б. Спиричева, В.А. Тутельяна, Л.А. Остроумова, А.Ю. Просекова, И.А. Смирновой, Л.М. Захаровой, Н.Б. Гавриловой, И.А. Евдокимова, И.С. Хамагаевой, А.А. Майорова, М.П. Щетинина, В.И. Круглик и других. На основании их исследований разработаны новые технологии молочных и молокосодержащих продуктов с пробиотическими свойствами для массового и специального питания. Дальнейшему развитию технологии творожно-растительных биопродуктов могут способствовать исследования, направленные конструирование молочно-белковой основы продукта и изучение ее процесса коагуляции и ферментации ассоциациями мезофильных гомоферментативных культур и бифидобактерий.
Цель и задачи исследований. Цель настоящей работы – исследование и разработка технологии творожно-крупяного биопродукта. Для реализации поставленной цели сформулированы следующие задачи:
– проанализировать научно-техническую литературу, патентную информацию и экспериментально обосновать возможность применения гречневой муки в составе молочно-белковой основы (МБО) продукта;
– провести конструирование молочно-белковой основы продукта по оптимальному балансу незаменимых факторов питания (аминокислот), эффекту взаимного обогащения, биологической ценности и физико-химическим параметрам;
– установить режимы пастеризации молочно-белковой основы, обеспечивающие минимальную остаточную микрофлору;
– исследовать процесс коагуляции и ферментации молочно-белковой основы продукта;
– изучить ростостимулирующее влияние растительного компонента на ассоциативный рост бифидобактерий в молочно-белковой основе продукта в процессе ферментации;
– сформировать органолептический профиль продукта;
– изучить хранимоспособность творожно-крупяного биопродукта и установить гарантированный срок его годности;
– установить пищевую, биологическую ценность разработанного творожно-крупяного биопродукта и его показатели качества;
– определить основные технологические параметры и технологию производства творожно-крупяного биопродукта на основе принципов ХАССП, разработать нормативную документацию (СТО) и представить оценку экономической эффективности разработанной технологии.
Научная новизна работы. Обоснован состав и проведено конструирование молочно-белковой основы продукта с использованием молочного и растительного сырья по оптимальному балансу незаменимых факторов питания, эффекту взаимного обогащения и физико-химическим параметрам.
Исследован процесс коагуляции и ферментации молочно-белковой основы ассоциациями мезофильных гомоферментативных культур и бифидобактерий и определены его рациональные параметры. Разработаны математические модели, описывающие влияние продолжительности ферментации, активной кислотности, массовой доли гречневой муки и сухих веществ на изменение клеточной концентрации бифидобактерий (B. lactis, B. bifidum). Установлена наиболее эффективная ассоциация микроорганизмов для ферментации молочно-белковой основы.
Сформирован органолептический профиль творожно-крупяного биопродукта. Экспериментально обоснован гарантированный срок годности творожно-крупяного биопродукта, исследованы его показатели безопасности и качества, определена пищевая и биологическая ценность.
Теоретическая и практическая значимость работы. На основании результатов проведенных исследований разработана технология творожно-крупяного биопродукта с использованием принципов ХАССП, утверждена нормативная документация для его производства (СТО 90282083-001-2012). Проведена промышленная апробация разработанной технологии в условиях молочного предприятия ООО «Сибиряк+» и подтверждена возможность ее практической реализации для массового производства.
Новизна технического решения, составляющего основу технологии нового творожно-крупяного биопродукта, отражена в заявке на изобретение №2012132734 «Творожный продукт» (приоритет от 31.07.2012 г).
Теоретические выводы и положения работы используются в основной образовательной программе подготовки бакалавров и магистров по направлениям 260200 «Продукты питания животного происхождения» и 260800 «Технология продукции и организация общественного питания.
Методология и методы исследования. При организации и проведении исследований применялся комплекс общепринятых, стандартных и модифицированных методов исследований, в том числе физико-химических, микробиологических, биохимических, реологических, а также математические методы статистической обработки результатов исследований и построения математических моделей.
Основные положения, выносимые на защиту:
– методика конструирования молочно-белковой основы продукта по оптимальному балансу незаменимых факторов питания (аминокислот), эффекту взаимного обогащения, биологической ценности и физико-химическим параметрам;
– результаты экспериментального изучения процесса коагуляции и ферментации молочно-белковой основы продукта ассоциациями мезофильных гомоферментативных культур и бифидобактерий;
– комплексная оценка степени влияния гречневой муки и продолжительности ферментации на изменение клеточной концентрации бифидобактерий (B. lactis, B. bifidum) в процессе коагуляции и ферментации молочно-белковой основы продукта;
– технология творожно-крупяного биопродукта с использованием принципов ХАССП (СТО 90282083-001-2012).
Достоверность результатов подтверждается достаточной повторностью и воспроизводимостью экспериментальных данных, полученных с использованием современных физико-химических, микробиологических, реологических методов исследований, и их математической обработкой, апробацией нового технологического решения в производственных условиях.
Качество и безопасность разработанного продукта на соответствие требованиям ФЗ № 88 «Технический регламент на молоко и молочную продукцию» ((в ред. Федерального закона от 22.07.2010 № 163-ФЗ) подтверждены исследованиями в аккредитованной испытательной лаборатории ООО «Центр сертификации и экспертизы «Омск-тест».
Апробация результатов. Основные положения работы и результаты исследований были предметом обсуждения и докладов на конференциях и конгрессах различного уровня, в том числе: международной научно-практической конференции «Достижения и перспективы естественных и технических наук» (Ставрополь, 2011 г.), V Всероссийской научно-практической конференции «Исследования и достижения в области теоретической и прикладной химии. Экология. Продукты питания» (Барнаул, 2011 г.), межвузовской научно-практической конференции «Студент и научно-технический прогресс: инновационные технологии и сервис» (Новосибирск, 2012 г.), международной интернет-конференции «Биотехнология. Взгляд в будущее» (Казань, 2012 г), международной молодежной конференции «Биокаталитические технологии и технологии возобновляемых ресурсов в интересах рационального природопользования» (Кемерово, 2012 г.), V специализированном конгрессе «Молочная промышленность Сибири» (Барнаул, 2012 г.).
Публикации. По материалам диссертационной работы опубликовано 11 работ, в том числе 3 статьи в изданиях, рецензируемых ВАК РФ.
Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, основной части, заключения, списка литературы и приложений. Основной текст работы изложен на 146 страницах машинописного текста, содержит 44 таблицы, 32 рисунка, 172 литературных источника и приложения.
