Введение к работе
Актуальность работы. Одной из основных задач социального и экономического развития стран СНГ является обеспечение детей высококачественными продуктами питания.
В настоящее время молочные продукты специального ассортимента для детей раннего возраста выпускают пять молочноконсервных комбинатов и несколько десятков гормолзаводов.Обьем производства сухих адаптированных молочных продуктов составляет свыше 50 тыс т. с доведением в 1995 г до 80 тыс. т, что будет покрывать полную потребность. Производство жидких и пастообразных молочных продуктов для этого контингента отстает от потребности в них и составляет около 60 тыс, т ( 13% от потребности) , сростом производства их к 1995 г до 345 тыс т. Одновременно с реконструкцией действующих предприятий, предполагается построить 50 новых цехов детского питания, организовать выпуск детских молочных продуктов более совершенного состава, обогащенных белковыми концентратами, защитными факторами , "" ферментами , фруктовыми и овощными наполнителями, расширить производство продуктов специального питания (энпитов, низколактозных и безлактозных смесей).
Основными направлениями в этой области являются:
усовершенствование состава и технологии производства сухих, жидких и пастообразных молочных продуктов . максимальное приближение их по основным составляющим и незаменимым'факторам питания к женскому молоку;
создание сухих и жидких кисломолочных продуктов , обогащенных защитными факторами, бифидофлорой;
разработка состава и технологии новых видов сухих молочных продуктов с овощными и фруктовыми наполнителями для прикорма детей;
разработка технологии сухих молочных продуктов специального (лечебного) питания для больных детей с различной патологией;
получение стойких в хранении продуктов - стерилизованных , сублиматов и концентратов с длительными сроками хранения;
научное обоснование режимов и сроков хранения продуктов.
Однако разработка рецептур , технологии, режимов и сроков хранения продуктов детского питания невозможны без установления критериев оптимальности (обобщенных показателей качестза) и использования новых методов контроля этих показателей.
Рассмотрение сформулированных выше аспектов представляется актуальной задачей, требующей использования биохимических и фичико - химических . подхидов при разработке способов повышения качества и биологической ценности продуктов детского и специального питания.
До настоящего времени не разработаны обобщенные показатели качества молочных консервов для детского питания при выпуске и хранении, отсутствуют комплексные исследования изменений физико-химических показателей и биологической ценности продуктов.
В связи с этим требуется масса разнообразной фнчіко-химической информации по описанию биохимических и химических процессов, протекающих в сырье . полуфабрикатах и готовой продукции, отсутствие которых сдерживает плодотворную разработку и внедрение новых рецешур и технолошй. Убедительным свидетельством необходимое!и ного служат обширные программы научных исследовании . включенных в координационные планы РАСХН, отраслевых институтов и вузов. '.)ксперименгады(ые исследования проводились ни кафедрах технологии молока и молочных нродукюв и органической и аналитической химии Ставропольскою
технического университета (г. Ставрополь) . Отдельные разделы проводились в сотрудничестве с отделами химии и технологии пищевых продуктов и питания здорового и больного ребенка Института питания РАМН , отделами технологии консервирования, сушки и технологии продуктов детского питания ВНИМИ и его Истринского филиала, НИИ детского питания, лабораторией химии липидрв института биоорганической, химии им. М.М.Шемякина, Московским институтом эпидемиологии и микробиологии им. Г.Н. Габричевского, Белгородской кооперативной академией. Московской академией пищевой промышленности.
Диссертация отвечает современным тенденциям и перспективам развития производства продуктов детского и специального молочного питания, является составной частью комплексной научно - технической программы Минвуза РСФСР "Продовольствие" (1986-90 г.г.), проводилась в соответствии с комплексными планами ГКНТ СССР по программе Ц.ОЗ и Российской научно-технической программой "Новые интенсивные технологии агропромышленного комплекса России в интересах ускоренного решения продовольственной программы (1991-93 г.г.)", а также " Программой метрологического обеспечения производства продовольственных товаров (мясо - молочный подкомплекс) на 1986-90 г.г.".
Цель и задачи работы. Общим направлением данной работы является исследование основных факторов, определяющих взаимосвязь физико-химических и биохимических изменений при выработке и хранении молочных продуктов для детского и специального питания и их качеством.
Целью работы является разработка научных основ технологии адаптированных молочных продуктов детского питания, режимов производства и хранения этих и специальных продуктов, включая лечебные, изыскание путей совершенствования их и решение вопросов контроля качества на основе физико-химических и биохимических подходов.
В соответствии с целью и объектами исследования ставились следующие основные задачи:
описать физико - химические и биохимические процессы, протекающие в полуфабрикатах и готовой продукции при производстве и хранении;
проанализировать механизмы реакций , условия их протекания и влияние на качественные показатели продукта;
разработать методологические основы исследования физико-химических и биохимических изменений жировой и углеводной фракций продуктов при хранении;
исследовать зависимость основных показателей от параметров технологического процесса:
обосновать оптимальные режимы и сроки хранения сухих смесей;
разработать пригодные для производственных условий методики контроля качества и провести их производственные испытания;
- создать условия для широкого использования результатов исследования в
промышленности.
Научная новизна. На основании выполненных исследований сформулированы и обоснованы научные положения , совокупность которых можно квалифииировыать как разработку теоретических основ технологии производства молочных консервов для детского и специального питания.
Проведены широкие исследования физико-химических и биохимических изменений жировой и углеводной фракций при выработке и хранении продуктов.. установлена взаимосвязь показателей с качеством сырья , параметрами технологического процесса, способами упаковки и режимами хранения.
На основе глубокого исследования состава липидов и углеводов женского молока разработаны методологические основы адаптации рецептур молочных продуктов для детского питания по жировому и углеводному компонентам.
Разработаны пригодные для производственного контроля методы анализа компонентов , значения которых определяют обобщенные показатели качества.
Создана теория и разработан новый технологический процесс получения безлактозных и низколактозных молочных продуктов.
Новизна выполненной работы подтверждена 20 авторскими свидетельствами на изобретения.
Практическая ценность работы. Разработаны рекомендации , позволяющие
повысить биологическую и пищевую ценность продуктов для детского и
специального питания , а также технике-экономические показатели . при выработке
и хранении. !
Решены вопросы методического обеспечения контроля качества сухих молочных продуктов. Разработанные методы оценки свойств сухих молочных продуктов и их взаимосвязи с технологическими параметрами производства и хранения продуктов способствуют объективной оценке качества, оптимизации процессов и созданию на этой основе новых видов молочных продуктов повышенной биологической ценности , создают научные основы направленного регулирования свойств готового продукта в зависимости от его целевого назначения.
Предложено несколько вариантов получения безлактозного и низколактозного молока и смесей .технологии молочно-белковой пасты "Свежесть", продуктов с би-фидогенными добавками, препарата липазы, технологические схемы восстановления сухой молочной основы при производстве жидких продуктов детского питания , удаления нитратов из сырья, технология молочных продуктов с измененным белковым составом.
Экономический эффект от внедрения некоторой части разработок превышает 100 млн руб в год.
Реализация результатов исследований. Результаты экспериментальных исследований и теоретических разработок использованы при совершенствовании технологии сухих молочных смесей "Малютка" и "Малыш", "Детолакт" , "Росток", энпитов, кисломолочных смесей для детского питания, сублимированных продуктов специального питания, молока концентрированного.
Разработаны и предложены для практического использования технологические схемы и технологии производства ряда новых продуктов и биологически активных добавок.
Разработанные методы оценки качественных и количественных показателей сухих молочных консервов применяются в практике работы предприятий и организаций, занимающихся вопросами производства указанных продуктов и исследованиями их свойств. Для реализации созданных методов разработаны и внедрены устройства, а также вспомогательное оборудование для ГЖХ.
Материалы работы использованы в учебных пособиях для вузов, справочниках , монографиях и статьях других авторов, посвященных физико-химическим и биохимическим аспектам производства молочных продуктов детского и специального питания.
Апробация работы. Основные результаты работы доложены на Всесоюзных на
учно-технических конференциях: "Основные направления увеличения производства
и пути повышения качества продуктов детского и диетического питания"
(Одесса, 1977), "Дальнейшее совершенствование теории, технологии и техники
сушки" (Чернигов, |981),"Основные направления рационального использования
обезжиренного молока , пахты и . сыворотки" (Ставрополь,!98)),"1 V
Всесоюзная конференция по жидкофазному окислению органических соединений" (Баку , 1979), "О повышении роли молодых ученых и специалистов в ускорении научно-технического прогресса в мясной и молочной промышленности"(Москва. 1985) " V Всесоюзный биохимический съезд"(Киев, 1986), Всесоюзной конференции " Современная технология сыроделия и безотходная переработка молока" ( Ереван , 1988) , Всесоюзном коллоквиуме "Процессы и аппараты пищевых производств" (Москва,1991) , Международной конференции "Экоресурсосберегающие технологии переработки сельскохозяйственного сырья" (Астрахань, 1993), Международных симпозиумах "Экология человека: проблемы и состояние лечебно-профилактического питания"(Пятигорск , 1993 , Москва, 1994), ряде республиканских научно-технических конференций.
Результаты работ опубликованы в трудаХ Международных конгрессов по молочному делу (XX, Париж, 1978 ,ХХ1, Москва, 1982, ХХШ, Оттава, 1990 , XXIY Мельбурн , 1994 ) , экспонировались на международной выставке "Химия-82", докладывались и обсуждались на заседаниях Ставропольского отдела Всероссийского биохимического общества АН РФ, научно-технических конференциях Ставропольского политехнического института (1972-94), на координационных совещаниях по разработке унифицированных методов анализа (Москва, 1982-87).
Публикации. Основное содержание диссертационной работы опубликовано в 96-брошюрах, статьях и материалах конференций, по материалам работы получено 20 авторских свидетельств.
В диссертации обобщены результаты исследований за период с 1972 г. по 1994 г., выполненные автором, а также при его непосредственном участии и руководстве.
Автор выносит на защиту следующие основные положения:
физико-химическую концепцию изменений липидной и углеводной фракций
молочных смесей в процессе производства, влияние режимов обработки сырья на процессы комплексообразования;
выявленные связи между физико-химическими и биохимическими показателями и качеством продуктов в зависимости от режимов хранения;
гипотезу , объясняющую характер взаимодействий при структурообразовании смесей с повышенным содержанием белка;
научно обоснованные технологии получения безлактозного и низколактозного молока и смесей;
биотехнологические подходы для получения биологически активных добавок для детского и специального питания;
гипотезу.обьясняющую снижение растворимости сухих молочных продуктов при хранении и способы повышения растворимости при восстановлении таких продуктов.
Объекты и методы исследований. Объектами исследований служили молоко женское и коровье, ингредиенты, используемые для производства молочных смесей , полу-фабрикаты, сухая молочная основа и сухое обезжиренное молоко, различные виды готовых жидких, пастообразных , концентрированных и сухих молочных продуктов для детского и специального питания.
Экспериментальные образцы детских молочных продуктов, предназначенных для исследований, вырабатывались на экспериментальном производстве ВНИМИ , Истринском отделении ВНИМИ, в лаборатории сублимационной сушки Таллинского КТБ Минмясомолпрома ЭССР.
Промышленные образцы вырабатывались и отбирались на Истринском МКК детского питания, Балтском МКК, Сибайском МКК, в цехах детского питания Краснодарского и Ставропольского гормолкомбинатов.
