Введение к работе
Актуальность работы. Приоритетные направления государственной политики Российской Федерации предусматривают реализацию национальных программ по оздоровлению населения, разработке новых технологий и увеличению объемов производства лечебно- профилактических и функциональных продуктов питания.
Анализ структуры питания населения россиян, свидетельствует о возрастающих тенденциях избыточного потребления жиров и рафинированных углеводов, в частности сахарозы, и недостатке белка. Это приводит к развитию алиментарно-зависимых заболеваний (сердечнососудистых, ожирение, сахарный диабет и др.). Широкое применение жиросодержащих ингредиентов и сахарозы находит в рецептурах десертных продуктов, в том числе мороженого, производство и потребление которого в РФ неуклонно растет. Большой научный и практический интерес представляет разработка технологий и поиск новых пищевых ингредиентов, позволяющих максимально заменить рафинированные и высокоэнергоценные компоненты мороженого при одновременном улучшении его потребительских свойств.
В связи с дефицитом пищевых ресурсов особое значение приобретает максимальное использование ценных побочных продуктов переработки сырья, в частности, подсырной сыворотки, ежегодные объемы производства которой в РФ превышают 3,6 млн т. и имеют тенденцию к росту.
Невысокая массовая доля сухих веществ, нестабильные показатели состава и физико-химических свойств вызывают необходимость максимальной адаптации подсырной сыворотки к пищевым технологиям.
Однако проблема рационального использования ценных компонентов молока, содержащихся в сыворотке, и разработки продуктов на ее основе остается актуальной.
Переработке подсырной сыворотки и получению продуктов на ее основе посвящены работы известных ученых: А. Г. Храмцова, И. А. Евдокимова, П. Г. Нестеренко, З. С. Зобковой, Н. И. Дунченко, Л. А. Забодалова, Е. И. Мельниковой, В.Д. Харитонова, Э. Ф. Кравченко, С. А. Рябцевой, Н. А. Тихомировой, E. Renner, J. Chem, Sato Kazuyoshi и ДР.
Автор выражает благодарность к.т.н., доценту Е. Б. Станиславской за научные консультации при выполнении работы.
Исследования по теме диссертационной работы выполнялись в соответствии с тематикой НИР кафедры молока и молочных продуктов «Разработка технологии молочных продуктов целевого назначения, в том числе лечебно-профилактического, специального, функционального, обогащенных витаминами и биологически активными добавками» (№ г.р. 01.2.01253871, 2011 - 2015 гг.), по федеральной целевой программе «Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технологического комплекса России на 2007 - 2013 гг.» (гос. контракт № 12.527.11.0008 от 4 июня 2012 г.).
Цель работы - оптимизация условий модификации химического состава и свойств подсырной сыворотки для применения ее в технологии низкокалорийного мороженого.
Для достижения поставленной цели определены следующие задачи:
обосновать способы модификации химического состава и свойств подсырной сыворотки для получения пищевой композиции, имитирующей органолептические характеристики молочного жира;
оптимизировать условия получения микропартикулята сывороточных белков с заданными функционально-технологическими свойствами;
установить химический состав, в том числе, аминокислотный, витаминно-минеральный и срок годности микропартикулята сывороточных белков;
обосновать компонентный состав молочной смеси для низкокалорийного мороженого и оптимизировать условия биоконверсии лактозы в ней;
оптимизировать рецептуру, изучить химический состав, показатели, гарантирующие качество и безопасность нового продукта, установить срок его годности;
разработать технологию низкокалорийного мороженого с мик- ропартикулятом сывороточных белков;
провести оценку конкурентоспособности на рынке продуктов данной ассортиментной группы, разработать проекты технической документации на производство мороженого, рассчитать экономическую эффективность, провести опытно-промышленную апробацию на предприятиях отрасли.
Научные положения, выносимые на защиту. Способы и условия модификации подсырной сыворотки в пищевую композицию, имитирующую органолептические характеристики молочного жира.
Химический состав, функционально-технологические свойства, показатели качества и безопасности микропартикулята сывороточных белков.
Модифицированная технология, состав и свойства низкокалорийного мороженого с микропартикулятом сывороточных белков.
Научная новизна.
Расширены данные о микропартикуляте сывороточных белков, а также условия его получения с применением методов физико-химической модификации, а также оптимизированы условия получения с применением методов физико-химической модификации, позволяющей получить размер частиц микропартикулята 1,6 мкм.
Обоснован компонентный состав и оптимизированы условия биоконверсии молочной смеси на основе микропартикулята сывороточных белков для производства низкокалорийного мороженого, рецептура которого предусматривает снижение молочного жира (на 69 %) и сахарозы (на 43 %) в сравнении с традиционной технологией.
Введение в рецептуру мороженого микропартикулята сывороточных белков и глюкозо-галактозного сиропа позволяет повысить его сопротивляемость к таянию и устойчивость к тепловому удару.
Практическая значимость. Предложен способ модификации подсырной сыворотки, позволяющий получить новую пищевую композицию высокой биологической ценности, имитирующую органолепти- ческие свойства молочного жира.
Разработана рецептура и ресурсосберегающее технологическое решение производства низкокалорийного мороженого с микропартику- лятом сывороточных белков. Новизна технологического решения подтверждена патентом РФ (№ 2466551).
Экономическая и технологическая целесообразность, социальная значимость предложенной технологии подтверждена опытно- промышленными апробациями на предприятиях отрасли (филиал ОАО МКВ «Калачеевский сырзавод» г. Калач, ОАО «Липецкий хладокомбинат», г. Липецк).
Соответствие диссертации паспорту научной специальности.
Диссертационное исследование соответствует п. 3, п. 4 и п. 6 паспорта специальности 05.18.04 - «Технология мясных, молочных и рыбных продуктов и холодильных производств».
Апробация работы. Основные положения диссертационной работы доложены и обсуждены на научно-практических международных и всероссийских конференциях: III Всероссийской научно- практической конференции с международным участием «Современное состояние и перспективы развития пищевой промышленности и общественного питания» (Челябинск, 2009); XI международной конференции молодых ученых «Пищевые технологии и биотехнологии» (Казань, 2010); международном научно-практическом семинаре «Современные технологии продуктов питания: теория и практика производства» (Омск, 2010); II Международной научно -технической конференции «Новое в технологии и технике пищевых производств» (Воронеж, 2010); II международной научно-практической конференции «Современная наука: теория и практика» (Ставрополь, 2011); международном научно-практическом семинаре «Феномен молочной сыворотки: синтез науки, практики и инноваций» (Ставрополь, 2011); II международной научной конференции «Молодая наука пищевой промышленности» (Ставрополь, 2011), отчетных научных конференциях ВГУИТ (Воронеж, 2010 - 2012); «Пищевые продукты и здоровье человека» международной конференции студентов, аспирантов и молодых ученых (Кемерово, 2012).
Результаты работы представлены на конкурсах и выставках, награждены дипломами и сертификатами участника.
Публикации. По материалам диссертации опубликовано 14 работ, в том числе 4 в журналах, рекомендованных ВАК РФ, 9 тезисов докладов, 1 патент РФ.
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, обзора литературы, экспериментальной части, выводов, списка использованных источников и приложений. Работа изложена на 187 страницах машинописного текста, содержит 38 таблиц и 51 рисунок. Список литературы включает 144 наименования работ отечественных и зарубежных авторов.
