Введение к работе
Актуальность работы. Государственная программа «Основы государственной политики Российской Федерации в области здорового питания населения на период до 2020 года» предусматривает создание пищевых продуктов с заданным химическим составом и установленным физиологическим действием, способным предотвратить развитие алиментарно-зависимых заболеваний, таких как сердечно-сосудистые, онкологические, сахарный диабет и др.
Проблема снижения адаптационной устойчивости организма как следствие постоянного воздействия негативных факторов окружающей среды занимает основное место в экологии человека и приобретает все большую актуальность.
Согласно литературным данным более 100 заболеваний человека являются следствием «окислительного стресса», который возникает в результате нехватки антиоксидантов. Один из путей решения этой проблемы - обогащение традиционных продуктов массового потребления природными биологически активными соединениями.
К перспективным источникам антиоксидантов, традиционно, относится, растительное сырье. Но известно, что и вторичные продукты переработки молока также содержат антиоксиданты, в частности, творожная сыворотка в виду своего ценного химического состава. В настоящее время это невостребованный ресурс молочной отрасли, переработка которого на пищевые цели не превышает 25%. В этой связи применение творожной сыворотки для обогащения традиционных продуктов антиоксидантами представляется нам особенно актуальным.
Исследованиям в этих областях посвящены работы Бахтина И.А., Храмцова А.Г., Евдокимова И.А., Антипьева Е.В., Терах Е.И., Просенко А.Е., Клебанова Г.И., Яшина А.Я., Мельниковой Е.И., Полянского К.К., Rhodes C.J., Halliwell В. и др.
Однако, проблема обогащения традиционных продуктов питания антиоксидантами остается актуальной и приобретает все большую социальную значимость в условиях развивающегося демографического кризиса РФ.
Учитывая тенденции роста объемов производства и расширения ассортимента функциональных продуктов, на наш взгляд, перспективно получение полифункциональных пищевых компози-ций,сочетающих компоненты растительного и животного сы-рья,характеризующихся позитивным действием на организм человека, в том числе высокой антиоксидантной активностью. Реализация таких композиций в технологиях напитков открывает дополнительные возможности в решении проблемы комплексной, экологически безопасной и экономически целесообразной переработки вторичного
молочного сырья, позволяет получить напитки функциональной направленности, эффективно предотвращающие состояние «окислительного стресса».
Исследования по теме диссертационной работы выполнялись в соответствии с тематикой НИР кафедры технологии молока и молочных продуктов «Развитие физико-химических и биотехнологических основ производства молочных продуктов различного функционального назначения» (№ г. р. 01.2.00605297, 2006 - 2010 гг.).
Цель работы -получение полифункциональных композиций заданного уровня качества на основе творожной сыворотки и применение их в технологиях напитков с антиоксидантными свойствами (АОС).
Для достижения поставленной цели определены следующие задачи:
обосновать способы физико-химической и биотехнологической модификации творожной сыворотки в полифункциональные углеводосодержащие композиции с повышенной антиоксидантнои активностью (АОА);
оптимизировать условия получения полифункциональных композиций (ПФК) на основе творожной сыворотки с применением углеводного комплекса цикория и топинамбура;
предложить новые экспрессные способы контроля качественных характеристик творожной сыворотки,композиций на ее основе, напитков и устройства для их реализации;
установить химический состав, коллоидную стабильность, антиоксидантную активность, функционально-технологические свойства и срок годности ПФК с применением традиционных и оригинальных методик;
усовершенствовать технологиинапитков с АОС на основе ПФК;
- изучить химический состав, физико-химические свойства,
АОА, показатели качества и безопасности, сроки годности напитков,
произвести оценку экономической эффективности предложенных
технологических и технических решений и их опытно-
промышленную апробацию на предприятиях отрасли.
Научные положения, выносимые на защиту.
способы, условия получения,состав и свойства ПФК на основе творожной сыворотки;
усовершенствованные технологии, состав и свойства, показатели качества напитков с повышенной АОА на основе ПФК.
Научная новизна.
Предложены способы и оптимизированы условия физико-химической и биотехнологической трансформации творожной сыворотки с применением инулинсодержащего сырья (цикорий, топинамбур) в ПФК.
Разработаны оригинальные способы для определения показателей качества и безопасности ПФК и напитков на их основе.
Подобраны и оптимизированы рецептуры напитков с АОАна основе ПФК, разработаны технологические решения для их реализации.
Установлен химический состав, свойства, показатели качества и безопасности, АО А, сроки годностиПФК инапитков на их основе.
Практическая значимость.
Предложенные способы физико-химической и биотехнологической трансформации творожной сыворотки позволяют получитьПФК (патент № 2409966)сАОС иповышенным коэффициентом эквивалентной сладости для алкогольных и безалкогольных напитков.
Разработаныустройства (проточная ячейка детектирования (патент № 2367938) и устройство для определения коллоидной стабильности (патент № 2426096)), позволяющие экспрессно определить ка-чествотворожной сыворотки, ПФК и напитков на их основе.Запатентованные технические решения прошли апробацию в условиях физико-химической лаборатории ОАО «Молкомбинат Воронежский».
Проведенная опытно-промышленная апробация напитков с повышенной АОА(000 «Миллеровский винзавод» г. Миллерово Ростовской обл.) подтвердила экономическую, технологическую целесообразность и социальную значимость предложенных решений.
Соответствие диссертации паспорту научной специально-сти.Диссертационное исследование соответствует п.З и п. 7паспорта специальности 05.18.04 - «Технология мясных, молочных и рыбных продуктов и холодильных производств».
Апробация работы.Основные положения диссертационной работы доложены и обсуждены в период 2008-2011 г. на ежегодных отчетных научных конференциях Воронежской государственной технологической академии - очно; научно-практических международных и всероссийских конференциях: XVI и ХГХРоссийских молодежных научных конференциях «Проблемы теоретической и экспериментальной химии» (г. Екатеринбург, 2006 и 2009); X - XI Международных конференциях молодых ученых «Пищевые технологии» (г. Казань, 2009 - 2010); IV Всероссийской конференции «Новые достижения в химии и химической технологии растительного сырья» (г. Барнаул, 2009); VIII Международном симпозиуме «Новые нетрадиционные растения и перспективы их использования» (г. Москва, 2009) - очно; III Всероссийской конференции с международным участием «Аналитика России» (г. Краснодар, 2009); Международной научно-практической конференции «Пищевая промышленность: состояние, проблемы, перспективы» (г. Оренбург, 2009); Всероссийской молодежной конференции «Биотехнология растительного сырья, качество и безопасность продуктов питания» (г. Иркутск, 2009); Всероссийской
научной конференции студентов, аспирантов и молодых ученых (г. Воронеж, 2009) - очно, III Всероссийской научно-практической конференции с международным участием «Современное состояние и перспективы развития пищевой промышленности и общественного питания» (г. Челябинск, 2010); II Международной научно-технической конференции «Новое в технике и технологии пищевых производств» (г. Воронеж, 2010) - очно;№ Международной конференции «Экстракция органических соединений» (г. Воронеж, 2010) -очно; 1-11 Международной научно-практической конференции «Современная наука: теория и практика» (г. Ставрополь, 2010-2011); Международной научно-технической конференции «Современные достижения биотехнологии» (г. Ставрополь, 2011).
Результаты работыэкспонировались на конкурсах и выставках, награждены 8дипломами и 1 сертификатом участника.
Публикации.По материалам диссертации опубликовано 25 работ, в том числе 4статьи в журналах, рекомендованных ВАК, 4 статьи в научно-технических журналах, 17тезисов докладов и 3 патента РФ.
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, обзора литературы, экспериментальной части, выводов, списка использованных источников и приложений. Работа изложена на X страницах машинописного текста, содержит X таблиц и X рисунков. Список литературы включаетХ наименований работ отечественных и зарубежных авторов.
