Введение к работе
Актуальность работы. Состояние здоровья современного человека в значительной степени определяется характером, уровнем и структурой питания, в которых зачастую имеются серьезные нарушения в силу экологических, социальных и других факторов. Пища как сложный химический комплекс, содержащий тысячи основных и минорных компонентов, способна оказывать разнообразные физиологические эффекты, это дает возможность использовать рационы питания для предупреждения нарушений и восстановления функций организма.
Все большее применение в последние годы находят продукты на основе козьего молока, обладающие ценными питательными свойствами для жизнедеятельности человека, особенно для детей и людей пожилого возраста.
В России в 2009 году родились более 1,7 миллиона детей. Значительная часть женщин, по различным причинам, в 3-4 месяца прекращают грудное вскармливание. В этих случаях важно организовать оптимальное искусственное вскармливание для обеспечения роста и развития ребенка. В связи с этим требуется проведение научных исследований по разработке специализированных продуктов детского питания.
Основателем отечественной науки о детском питании является А.А. Покровский. Большой теоретический и практический вклад в развитие технологии продуктов для детей внесли: А.А. Агтиггх, А.А. Баранов, М.Я. Бренц, Л.Н. Иванова, И.Я. Конь, Н.С. Королева, Г.С. Коробкина, П.Ф. Крашенинин, Н.Н. Липатов, Н.Н. Липатов (мл.), А.Б. Лисицын, К.С. Ладодо, В.С. Медузов, В.М. Позняковский, И.А. Рогов, И.А. Радаева, В.Б. Спиричев, В.А. Тутельян, А.В. Устинова, Е.М. Фатеева, В.Д. Харитонов, А.Г. Храмцов, Г.П. Шаманова, A. Armuzzi, D. Hofinann, P. Marteau и другие отечественные и зарубежные ученые.
По данным Института питания РАМН, в городах количество новорожденных, страдающих непереносимостью и аллергией к белкам коровьего молока, увеличивается в силу экологических, генетических, социальных и других факторов. Особенности состава и свойств козьего молока делают продукты его переработки в ряде случаев эффективной альтернативой продуктам из коровьего молока. Поэтому важной социальной проблемой является обеспечение населения продуктами на основе козьего молока, и в первую очередь, беременных и кормящих матерей, детей раннего, дошкольного и школьного возраста.
Исследованию свойств козьего молока посвящены труды таких ученых, как С.М. Кунижев, Р.И. Раманаускас, О.А. Суюнчев, К.Е. Маtаk и других.
Формирование государственной политики в области здорового питания является жизненно необходимой государственной задачей. Она закреплена нормативными документами:
- Федеральный закон РФ от 02.01.2000 № 29-ФЗ «О качестве и безопасности пищевых продуктов»;
- Указ президента от 30.01.2010 № 120 «Об утверждении Доктрины продовольственной безопасности Российской Федерации»;
- Постановление правительства от 14.07.2007 № 446 «О государственной программе развития сельского хозяйства и регулирования рынков сельскохозяйственной продукции, сырья и продовольствия на 2008–2012 годы».
В настоящее время объем теоретических и прикладных исследований недостаточен для объективной оценки влияния составных компонентов козьего молока на качество выпускаемой продукции. До настоящего времени исследования по влиянию сырья, технологических параметров, аппаратурного оформления на качество готовых продуктов не позволили создать эффективного производства продуктов на основе козьего молока. Для комплексной переработки молока необходима развитая сеть товарных козоводческих ферм, позволяющих обеспечить молокоперерабатывающие предприятия достаточным количеством молока-сырья, а также должна быть разработана и расширена научная и нормативно-техническая база.
Целью настоящей работы является развитие научно-практических основ переработки козьего молока и разработка технологий продуктов функционального назначения.
Для достижения поставленной цели сформулированы и последовательно решались следующие задачи:
провести анализ и определить тенденции развития производства козьего молока и продуктов на его основе в Российской Федерации и за рубежом;
исследовать состав и специфические свойства белков козьего молока в сравнении с женским и коровьим молоком;
выявить влияние различных способов обработки козьего молока на его свойства;
научно обосновать режимы технологических процессов переработки козьего молока;
разработать методические подходы для идентификации козьего молока-сырья;
разработать технологии новых продуктов общего и специального назначения на основе козьего молока;
разработать аппаратурно-технологические решения, рекомендуемые для производства и переработки козьего молока, включая создание и испытания экспериментальных образцов нового оборудования.
В основу научной концепции, развиваемой в работе, положена гипотеза о том, что качество и свойства молочных продуктов из козьего молока в значительной степени определяются биохимическими, иммунохимическими и физико-химическими свойствами белков, входящих в состав этого сырья.
Научная новизна:
научно обосновано и экспериментально подтверждено, что состав белков козьего молока, их аминокислотные последовательности, физико-химические свойства имеют качественные отличия от белков коровьего молока, что позволяет использовать эти отличия для идентификации сырья, поступающего на переработку, и обоснованно оптимизировать технологические процессы производства продуктов из козьего молока;
- выявлено, что сывороточные белки козьего, коровьего и женского молока отличаются по физико-химическим и иммунохимическим свойствам. При этом антигенные детерминанты сывороточных белков молока коров и коз идентичны, но отличаются от антигенных детерминант сывороточных белков женского молока;
- установлено, что термическая обработка козьего молока при температуре выше 70оС изменяет физико-химические свойства белков; это приводит к увеличению глубины гидролиза белков основными протеазами желудочно-кишечного тракта: пепсином и трипсином, что значительно повышает усвояемость продуктов на основе козьего молока и придает им гипоаллергенные свойства;
научно обоснованы и экспериментально доказаны закономерности влияния различных физических способов обработки козьего молока на его физико-химические, биохимические и иммунохимические свойства;
установлено, что для повышения термостойкости и снижения бактериальной загрязненности козьего молока-сырья целесообразно осуществлять его термизацию при температуре 64±2С на ферме или при поступлении на переработку сразу подвергать термической обработке при температуре 68±2С.
Практическая значимость результатов:
разработаны методические рекомендации по подбору сырьевых зон производства козьего молока-сырья;
разработаны методические рекомендации по организации молочно-товарных ферм;
разработаны методические рекомендации идентификации козьего молока-сырья;
совместно с ОАО «Мир-Продмаш» и ГНУ ВНИМИ Россельхозакадемии разработаны и успешно испытаны экспериментальные образцы модернизированного оборудования, рекомендованного для использования при переработке козьего молока;
разработаны и реализованы в промышленности более 10 технологий продуктов общего и специального назначения на основе козьего молока;
разработаны предложения по аппаратурному оформлению процессов производства и переработки козьего молока.
Апробация работы. Основные положения работы доложены и обсуждены на международных и российских конференциях, семинарах и научно-практических форумах: Москва, 2006–2010; Углич, 2006–2010; Адлер, 2007–2008; Волгоград, 2007–2008; Минск, 2008; Истра, 2009; V Европейский конгресс педиатров, 2009.
Публикации. По материалам диссертации опубликовано 71 наименование научных трудов, в том числе 1 монография, 22 статьи в рецензируемых изданиях, соответствующих списку ВАК, получено 2 патента и 1 заявка на патент.
Структура и объём работы. Диссертация состоит из введения, 6 глав, выводов, списка литературы (327 работ отечественных и зарубежных авторов), приложения. Работа изложена на 297 страницах машинописного текста, содержит 57 таблиц и 53 рисунка.
