Введение к работе
1.1. Актуальность темы. В связи с обострением проблемы сохранения здоро
вья людей возросла необходимость в разработке новых видов функциональных про
дуктов питания, в том числе хлебобулочных изделий, обладающих диетическими и
лечебно-профилактическими свойствами. Значительное место на мировом рынке ста
бильно занимают пищевые продукты с пребиотическими свойствами. Наибольшее
распространение среди пребиотиков получил бифидус-фактор лактулоза. Перспек
тивным сырьем для получения лактулозы являются различные виды молочного бел-
ково-углеводного сырья, среди которого наиболее целесообразным является депро-
теинизированная молочная сыворотка, содержащая значительное количество лакто
зы и обладающая гипоаллергенными свойствами.
Молочная сыворотка также традиционно используется в хлебопечении с целью интенсификации технологического процесса производства хлеба и увеличения его пищевой ценности.
Разумное сочетание преимуществ физиологических свойств лактулозы, пищевых и технологических свойств молочной сыворотки позволит улучшить качество хлебобулочных изделий и придать им функциональные свойства.
Теоретические и практические основы разработки технологии лактулозы и использования молочной сыворотки в хлебопекарной промышленности заложены в трудах Коваленко М. С, Храмцова А. Г., Евдокимова И. А., Нестеренко П. Г., Рябцевой С. А., Остроумова Л. А., Кравченко Э. Ф., Серова А. В., Ройтера И. М., Дробот В. И., Щерба-тенко В. В., Чумаченко Н. А., ДемчукА. П., Патга В. А., Ауэрмана Л. Я., Пащенко Л. П., Цыгановой Т. Б., Шиловской Т. Е., Василисиной В: В. и др. ученых.
Разработка технологии бифидогенных концентратов для хлебопекарнбй промышленности на основе молочной сыворотки в сухом и сгущенном виде также позволит решить ряд экологических проблем, связанных с ее утилизацией.
1.2. Цель и задачи исследований. Целью диссертационной работы является
разработка технологии бифидогенного лактулозосодержащего концентрата для хле
бопекарной промышленности на основе рационального использования молочного
белково-углеводного сырья и технологии хлебобулочных изделий с его применени
ем.
Для достижения поставленной цели решались следующие задачи:
. обосновать вид сырья и выбор методов его обработки для получения бифи
догенного концентрата для хлебопекарной пишиліхшсппиі. і о,
j РОС НАЦИОНАЛЬНАЯ J
I БИБЛИОТЕКА !
усовершенствовать процесс изомеризации лактозы в лактулозу электроактивацией депротеинизированной подсырной сыворотки;
разработать технологию и аппаратурное оформление производства сгущенного и сухого бифидогенного концентрата;
изучить состав и свойства бифидогенных концентратов, предложить систему управления их качеством;
. исследовать влияние бифидогенного концентрата на хлебопекарные свойства пшеничной муки, интенсивность брожения и качество хлебобулочных изделий;
разработать рецептуру и технологию хлебобулочных изделий с бифидоген-ным концентратом, изучить их состав, свойства и пищевую ценность;
провести экологический мониторинг, оценку экономической эффективности и маркетинговые исследования, определить социальную значимость разработанных технологических решений.
13. Научная новизна состоит в следующем:
научно обоснована целесообразность и эффективность электрохимической обработки депротеинизированной подсырной сыворотки одновременно в катодной и анодной камерах с целью изомеризации лактозы в лактулозу;
установлено положительное влияние карбамида в католите подсырной сыворотки на степень изомеризации лактозы в лактулозу, определены параметры процесса;
обоснована целесообразность использования анолита сыворотки для установления оптимального уровня кислотности и предотвращения распада лактулозы в католите;
определены технологические параметры получения сгущенного и сухого бифидогенных концентратов из депротенизированной сыворотки;
научно обоснована целесообразность применения полученных концентратов в хлебопекарной промышленности;.
проведено комплексное исследование влияния бифидогенных концентратов на свойства клейковины пшеничной муки, ход технологического процесса, качество и пищевую ценность хлебобулочных изделий.
1.4. Практическая значимость. Разработаны и утверждены технические документации на бифидогенный концентрат (ТУ 9229-010-02067965-2004 «Концентрат сывороточный белковый «Лактохлеб») и хлебобулочные изделия с его добавлением (ТУ 9115-011-02067965-2004 «Сдоба "Университетская"»). Технология концентрата «Лактохлеб» апробирована и внедрена на мелочном заводе ООО «Вита» (г. Желез-НОБОДСК) и ОАО «Маслосырозаврд «Светлоградский» (г. Сгетлоград). За внедряемый
5 период выработано 2500 кг данного продукта. Производственные испытания технологии сдобы «Университетской» проводились в производственном филиале научно-производственной лаборатории «НПЛ-Хлеб» СевКавГТУ ЧП Бигдай О. Б. (г. Ставрополь) и на ОАО «Лабинский хлебозавод» (г. Лабинск). Выработано более 600 кг сдобных изделий.
1.5. Апробация работы. Основные результаты работы опубликованы в трудах,
доложены и обсуждены на:
Международных конференциях: «Циклы» (Ставрополь, 1999-2000), «Био-~ ресурсы биотехнологии инновации Юга России» (Ставрополь-лПятигорск, 2003);
Всероссийских научно-практических и научно-технических конференциях: «Интеграция науки, производства и образования: состояние и перспективы» (Юрга, 1999), «Прогрессивные, экологически безопасные технологии хранения и комплексной переработки сельскохозяйственной продукции для создания продуктов питания» (Москва, 1999), «Современные достижения биотехнологии» (Ставрополь, 2002), «Безотходная технология использования сырья при выработке сыра, масла и цельномолочных продуктов» (Адлер, 2002);
Региональной научно-технической конференции «Вузовская наука - Северо-Кавказскому региону» (Ставрополь, 1999);
Внутривузовских отчетных научно-технических конференциях СевКавГТУ (Ставрополь, 1999).
-
Публикации. Основное содержание диссертации опубликовано в 7 научных статьях и 11 тезисах докладов.
-
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, аналитического обзора, описания методов и результатов исследований, их анализа, технико-экономической оценки производства, выводов, списка литературы (221 источник) и
14 приложений. Основное содержание работы изложено на 150 страницах печатного текста, включая 32 таблицы и 31 рисунок.
2. ОРГАНИЗАЦИЯ ПРОВЕДЕНИЯ ЭКСПЕРИМЕНТОВ; И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ
2.1. Характеристика объектов исследований. Объектами исследований являлись: депротеинизированная подсырная сыворотка, полученная при производстве сыра «Адыгейский Альпийский», удовлетворяющая требованиям ОСТ 10 213-97; электролитически активированная депротеинизированная подсырная сыворотка (катодная, анодная фракции и их смеси); бифидогенный концентрат, полученный из
электроактивированной депротеинизированной подсырной сыворотки; полуфабрикаты хлебопекарного производства и хлебобулочные изделия, полученные с добавлением бифидогенного концентрата.
Известно, что добавление молочной сыворотки в хлебобулочные изделия оказывает положительное влияние на их качество. Вместе с тем отмечено аллергическое воздействие введенной сыворотки на организм определенной категории людей. Основными аллергенами являются молочные белки: Р-лактоглобулин, а-лактоальбу-мин, казеин. В используемой сыворотке достигается снижение аллергенных свойств путем денатурации и удаления белков посредством термокислотной коагуляции.
2.2. Организация проведения исследований. Теоретические и экспериментальные исследования проводились в Северо-Кавказском государственном техническом университете. Отдельные этапы проводились в творческом сотрудничестве с Кубанским государственным технологическим университетом, Ставропольским государственным университетом, Ставропольским НИИ сельского хозяйства. Производственные испытания технологии концентрата сывороточного белкового «Лак-тохлеб» проводили на молочных заводах ООО «Вита» (г. Железноводск) и ОАО «Маслосырзавод «Светлоградский» (г. Светлоград). Производственные испытания технологии сдобы «Университетской» проводились в производственном филиале НПЛ «Хлеб» СевКавГТУ ЧП Бигдай О.Б. (г. Ставрополь) и на ОАО «Лабинский хлебозавод» (г. Лабинск).
Схема проведения исследований представлена на рис. 1.
Для исследования технологического процесса изомеризации лактозы в лакту-лозу использовали опытно-промышленную установку для униполярной электроактивации жидких систем «УЭ-1», сконструированную и изготовленную на кафедре прикладной биотехнологии СевКавГТУ, а также проточные электрохимические модульные элементы ПЭМ-3, входящие в состав диафрагменного электрохимического реактора РПЭ промышленной установки «СТЭЛ».
При исследовании свойств молочного белково-углеводного сырья и бифидо-генных концентратов использованы стандартные и общепринятые физико-химические, микробиологические и биохимические методы исследований. Для определения лактулозы применяли поляриметрический и хроматографический методы.
При оценке свойств растительного сырья, полуфабрикатов и качества готовых хлебобулочных изделий использовали общепринятые и специальные методы, применяемые в хлебопекарной промышленности. Определение реологических характеристик теста и готовых хлебобулочных изделий проводили на пенетрометре «Лабор-365» (Венгрия) и фаринографе фирмы «Брабендер» (Германия).
Теоретическое обоснование выбора направления исследования
Определение объектов и методов исследования
Исследование процесса изомеризации лактозы в лактулозу методой электроактивации
беї карбамида
с добавлением карбамида
Ф Ф ф <і) ф ф
Выбор оптимальных параметров изомеризации
сухого
Разработка технологии бифидогенного концентрата
сгущенного
Изучение состава и свойств концентрата
Исследование влияния концентрата на технологический процесс и качество хлебобулочных изделий
Разработка технологии хлебобулочных изделий с бифидогенным концентратом
Изучение состава м свойств хлебобулочных изделий
Экологический мониторинг, социальная значимость, экономическая эффективность производства
Апробация результатов исследования
Рисунок 1 -Схема проведения исследований
8 При выполнении исследований использовали методы математического планирования и обработки результатов с использованием персонального компьютера и программ: Fisher, MathCAD 2001 Professional, MS Excel XP, Statistica. Повторность экспериментов трех-, пятикратная.
Похожие диссертации на Разработка технологии бифидогенного концентрата из молочного белково-углеводного сырья для хлебопечения
