Содержание к диссертации
Введение
ГЛАВА 1. Обзор литературы 11
1.1. Современные научные представления о функциональном питании 11
1.2. Школьное питание 19
1.2.1. Основные проблемы и научно-методические основы их решения 19
1.2.2. Современные тенденции в разработке и производстве кисломолочных продуктов функционального и школьного питания 24
1.3. Пропионовокислые бактерии как перспективные пробиотические
микроорганизмы для производства кисломолочных продуктов
функционального назначения 29
1.3.1. Потенциал пропионовокислых бактерий как пробиотиков 29
1.3.2. Основные аспекты использования пропионовокислых
бактерий в технологии кисломолочных продуктов 34
1.4. Основные закономерности порчи и стойкости в хранении,
перспективные пути увеличения сроков годности пищевых продуктов 38
1.4.1. Основные понятия и определения, характеризующие
стойкость пищевых продуктов в хранении 38
1.4.2. Основные физико-химические величины, обуславливающие стойкость пищевых продуктов в хранении 40
1.4.3. Основные пути и технологические приемы снижения активности воды и продления сроков годности молочных продуктов 48
1.5. Заключение по обзору литературы, определение цели и постановка задач исследований 50
ГЛАВА 2. Объекты и методы исследований 53
2.1. Организация экспериментальных исследований 53
2.2. Объекты исследований 53
2.3. Методы исследований 55
ГЛАВА 3. Обоснование компонентного состава и разработка композиций пищевых ингредиентов для кисломолочных соусов с регулируемым сроком годности 60
3.1. Обоснование компонентного состава разрабатываемого продукта 60
3.2. Исследование осмотических свойств пищевых ингредиентов для кисломолочных соусов 63
3.3. Постановка и решение задачи оптимизации состава композиций пищевых ингредиентов для разрабатываемого продукта 66
ГЛАВА 4. Исследование процесса ферментации разработанных композиций молочного сырья и пищевых ингредиентов 73
4.1. Исследование влияния разработанных композиций на развитие
молочнокислых и пропионовокислых бактерий 73
4.1.1. Исследование процесса ферментации композиций для производства ординарных соусов 76
4.1.2. Исследование процесса ферментации композиций для производства десертных соусов 82
4.1.3. Исследование процесса ферментации композиций для производства закусочных соусов 88
ГЛАВА 5. Разработка технологии кисломолочных соусов для школьного питания 96
5.1. Теоретическое и экспериментальное обоснование последовательности и параметров технологических операций производства кисломолочного соуса из натурального молочного сырья 97
5.1.1. Составление нормализованной смеси 98
5.1.2. Заквашивание и сквашивание 101
5.1.3. Разработка технологической схемы производства кисломолочного соуса из натурального молочного сырья 102
5.2. Теоретическое и экспериментальное обоснование последовательности и параметров технологических операций производства кисломолочного соуса из сухого молочного сырья 106
5.2.1. Исследование влияния различных видов водоподготовки на технологические параметры процесса восстановления сухого и свойства восстановленного молока 106
5.2.2. Разработка технологической схемы производства кисломолочного соуса при использовании в качестве сырья сухого молока 113
5.3. Разработка элементов системы качества при производстве кисломолочных соусов 118
ГЛАВА 6. Исследование показателей безопасности и качества кисломолочных соусов и обоснование срока их годности 122
6.1. Исследование осмотических свойств и показателя активности воды кисломолочных соусов 122
6.2. Исследование и обоснование срока годности кисломолочных соусов 127
6.3. Исследование микроструктуры, структурно-механических свойств и влагоудерживающей способности соусов 138
6.4. Определение пищевой, биологической и энергетической ценности кисломолочных соусов 146
6.4.1. Определение пищевой и энергетической ценности соусов 147
6.4.2. Определение биологической ценности соусов 147
Основные результаты и выводы 149
Библиографический список
- Современные тенденции в разработке и производстве кисломолочных продуктов функционального и школьного питания
- Основные физико-химические величины, обуславливающие стойкость пищевых продуктов в хранении
- Исследование осмотических свойств пищевых ингредиентов для кисломолочных соусов
- Исследование процесса ферментации композиций для производства ординарных соусов
Введение к работе
Актуальность работы
В рамках приоритетного национального проекта «Образование» особое место занимает Федеральная программа модернизации школьного питания, в которой неотъемлемой составляющей является обеспечение детей и подростков молоком и молочными продуктами [301]. Поэтому в ряде регионов Российской Федерации реализуется программа «Школьное молоко», в основе которой лежит регулярное обеспечение детей и подростков в образовательных учреждениях молоком в качестве дополнительного питания. При этом в современных социально-экономических условиях пищевая ценность школьных завтраков и обедов, реализуемых в большинстве образовательных учреждений Российской Федерации, не отвечает возрастным физиологическим потребностям детей и подростков в пищевых веществах и энергии, а школьный возраст является важным периодом в жизни человека, в течение которого происходит интенсивный рост и развитие организма, сложные изменения метаболизма, сердечнососудистой, эндокринной, центральной нервной систем, опорно-двигательного аппарата. Поэтому проблема обеспечения оптимального питания школьников приобретает еще большую актуальность и социально-экономическую значимость [117-121, 150, 151, 185, 186].
Теоретические и практические основы в области продуктов для школьного питания заложены в трудах Н.С. Королевой, П.Ф. Крашенинина, Н.Н. Липатова (ст.), Н.Н. Липатова (мл.), А.Н. Покровского, И.А. Радаевой, И.А. Рогова, В.Ф. Семенихиной, В.Б. Спиричева, Е.И. Титова, В.А. Тутельяна, A.M. Уголева, А.Г. Храмцова и др. и получили свое развитие в молочной отрасли благодаря работам Н.Б. Гавриловой, В.И. Ганиной, Н.И. Дунченко, И.А. Евдокимова, Л.А. Забодаловой, Л.А. Остроумова, С.А. Рябцевой, Н.А. Тихомировой, Э.С. Токаева, И.С Хамагаевой, Т.П. Шамановой, Л.Н. Шатнюк, D. Burk.it, A. Hassan, S. Schenker, J. Wong и др.
В рамках национального проекта разработан подпроект «Школьное питание», одной из важнейших задач которого является обеспечение детей школьного возраста полноценным горячим питанием. Важной составляющей этого питания являются продукты, которые стимулируют аппетит, способствуют лучшему усвоению компонентов основных блюд и находят применение в ежедневном рационе школьников. Такими продуктами являются соусы. За последнюю четверть века сформировалось поколение детей и подростков, активно использующее соусы в своем рационе питания. При этом важно отметить, что по медико-биологическим требованиям применение в школьном питании традиционных майонезов запрещено, а использование сметаны возможно только после тепловой обработки [117, 118, 120]. В свете этого актуальным представляется разработка технологии кисломолочного соуса, предназначенного для питания школьников, который по составу и свойствам будет соответствовать потребностям детского организма, а его применение позволит обеспечить рационализацию и оптимизацию рационов и режимов их питания.
Цель и задачи исследования
Цель работы - разработка технологии кисломолочного соуса для школьного питания, получаемого путем биологического сквашивания, со сроком годности, регулируемым в зависимости от значения показателя активности воды.
Для достижения поставленной цели были сформулированы следующие задачи исследования:
• обосновать выбор молочного сырья и пищевых ингредиентов;
• исследовать осмотические свойства молочного сырья, пищевых ингредиентов и их композиций;
• исследовать процесс ферментации разработанных сырьевых композиций;
• провести оптимизационный расчет рецептур кисломолочных соусов различного назначения в рационе питания школьников;
• научно обосновать последовательность и параметры технологических операций производства кисломолочного соуса для школьного питания и на их основе разработать проект технической документации;
• провести промышленную апробацию разработанной технологии и на основе физико-химических, микробиологических и органолептических исследований оценить показатели безопасности и качества полученных соусов;
• на основе комплексных исследований показателя активности воды, осмо-ляльности и осмотического давления обосновать срок годности кисломолочных соусов;
• определить пищевую и биологическую ценность полученных кисломолочных соусов.
Научная новизна
На основании исследования осмотических свойств молочного сырья и композиций пищевых ингредиентов научно обоснована возможность создания посредством биологического сквашивания кисломолочных соусов с регулируемым сроком годности в зависимости от значения показателя активности воды, осмоляльности и осмотического давления.
Разработаны оптимальные композиции пищевых ингредиентов и на их основе рассчитаны рецептуры кисломолочных соусов, предназначенных для питания школьников.
Получены новые фактические данные об основных осмотических свойствах пищевых ингредиентов различных функционально-технологических групп, входящих в рецептуру кисломолочных соусов, на основе которых получены уравнения регрессии, адекватно аппроксимирующие зависимости температуры замерзания, осмоляльности и осмотического давления модельных водных растворов пищевых ингредиентов от их массовой доли в растворе.
Исследованы и научно обоснованы параметры ферментации соусов.
Сформулирована и экспериментально подтверждена гипотеза о детерминированности параметров процесса ферментации осмотическими свойствами ферментируемых сырьевых композиций.
Научно обоснованы последовательность и технологические параметры производства кисломолочных соусов из натурального и сухого молочного сырья. Установлено, что нанофильтрационная обработка питьевой водопроводной воды позволяет повысить скорость растворения в процессе восстановления сухого молока при производстве соусов из сухого молочного сырья.
На основании теоретических и экспериментальных исследований научно обоснован срок годности соусов. Установлены и аналитически формализованы зависимости срока годности соусов от их значения показателя активности воды, осмоляльности и осмотического давления.
По разработанной технологии получены соусы. Исследованы их физико-химические, микробиологические, органолептические свойства, показатели безопасности и качества, пищевая и биологическая ценность, на основе которых получены новые фактические данные об ординарных, десертных и закусочных соусах.
Практическая значимость
На основании данных об осмотических свойствах композиций молочного сырья и пищевых ингредиентов разработаны серии рецептур кисломолочных соусов для школьного питания различного назначения: ординарных, десертных, закусочных.
Полученные в работе научные результаты легли в основу технологии производства кисломолочных соусов и проекта ТУ 922629-048-02068640-07 «Соусы кисломолочные» и ТИ «Соусы кисломолочные». Проведена промышленная апробация разработанной технологии в условиях ОАО «Ясногорский молочный завод» (г. Ясногорск Тульской области) и подтверждена возможность ее практической реализации для массового производства.
Оригинальность технологических решений защищена положительным решением ФИПС о выдаче патента № 2006139719/13 (043303), приоритет установлен от 10.11.2006, по заявке на изобретение «Способ производства функционального кисломолочного продукта (соуса)».
Результаты исследований используются в учебном процессе по дисциплинам «Научные основы производства продуктов питания» для студентов спе-циалитета по спец. 260303 «Технология молока и молочных продуктов»; «Пищевые и биологически активные добавки» для студентов бакалавриата по направлению 260100; в курсовом и дипломном проектировании, а также при проведении научно-исследовательских студенческих работ.
Апробация работы
Основные положения и результаты исследований доложены и обсуждены на V Международной научной конференции «Живые системы и биологическая безопасность населения» Москва (2006); Международной научно-практической конференции «Актуальные вопросы совершенствования технологии производства и переработки продукции сельского хозяйства», Йошкар-Ола (2007); Научных чтениях с международным участием, посвященных 100-летию со дня рождения проф. П.Ф. Дьяченко, Москва (2006); Всероссийской выставке научно-технического творчества молодежи «НТТМ-2006», Москва, ВВЦ (2006); Всероссийской научно-практической конференции «Новое в технике и технологии производства молочных продуктов», Адлер (2006); Конференции, посвященной 60-летию кафедры «Технология молока и молочных продуктов» и 75-летию МГУПБ, Москва (2005); Научных чтениях, посвященных 70-летию со дня рождения проф. A.M. Маслова, Санкт-Петербург (2007); V Научно-практической конференции «Перспективы развития масложировой, маслодельной и сыродельной промышленности», Москва, ВВЦ (2007), V Юбилейной школе-конференции «Высокоэффективные пищевые технологии, методы и средства для их реализации» по направлению «Теория и практика создания функциональных продуктов питания с учетом требования нутрициологии и диетологии», Москва (2007).
Публикации
По материалам диссертации опубликовано 13 печатных работ, в том числе 3 из них в журналах, рекомендованных ВАК РФ.
Структура и объем диссертации
Диссертационная работа состоит из введения, шести глав, выводов, списка использованной литературы, содержащего 301 источник информации, в том числе 70 зарубежных авторов. Основная часть работы изложена на 150 страницах, содержит 38 таблиц, 26 рисунков, а также дополнена приложением.
Современные тенденции в разработке и производстве кисломолочных продуктов функционального и школьного питания
Кисломолочные продукты по способу производства подразделяются на три основные группы [221]: продукты, в которых снижение рН достигается путем непосредственного внесения органических кислот (молочной, лимонной); ферментированные кисломолочные продукты, получаемые биологическим сквашиванием молочного сырья или молокосодержащих смесей специально подобранными штаммами промышленно и физиологически ценных микроорганизмов; продукты, вырабатываемые путем внесения биомассы жизнеспособных клеток микроорганизмов, выращенных на специальных средах и в продукте непосредственно не развивающихся. Для производства кисломолочных продуктов функционального питания наиболее важное значение имеет только второй способ, так как при биологическом сквашивании снижение рН продукта достигается за счет продукции микрофлорой закваски физиологичных для организма человека кислот, таких как молочная, пропионовая, уксусная, яблочная и др., а не введением в продукт синтетических органических кислот, как при химическом сквашивании [3, 6, 25, 69, 96, 165, 166, 219 - 221, 271]. Функциональные свойства ферментированных кисломолочных продуктов, полученных биологическим сквашиванием, обусловлены наряду со сбалансированностью основных нутриентов, таких как белок, жир, углеводы, минеральные вещества, содержанием витаминов, а также биологически ценных комплексов физиологически активных веществ, являющихся продуктами метаболизма микрофлоры заквасок. К последним, в первую очередь, относятся органические кислоты: молочная, уксусная, пропионовая, муравьиная; ферменты, антибиотические вещества, витамины [3, 25, 70, 96, 162 - 166, 195, 196, 219 - 221, 271]. Физиологическое действие таких кисломолочных продуктов заключается в улучшении обмена веществ, стимулировании секреции желудочного сока и возбуждении аппетита, а также в нормализации микрофлоры кишечника [70, 163, 166, 195, 196, 220, 221].
В настоящее время разработано немало кисломолочных продуктов функционального питания. Во ВНИМИ под руководством В.Ф. Семенихиной разработаны такие кисломолочные пробиотические продукты как «Бифацид», «Биокефир», «Биойогурт», «Бифитон», а также «Бифилин», содержащие клеток би-фидобактерии [163, 164, 167]. Одним из первых отечественных бифидосодер-жащих кисломолочных ферментированных промышленно выпускаемых продуктов был «Бифилайф», который защищен патентом РФ на изобретение № 2109054 и товарным знаком, а также прошел широкие клинические испытания [3]. В НИИ детского питания на основе молочнокислых и бифидобактерий разработан пробиотический продукт «Биопростокваша» [222].
В Восточно-Сибирском государственном технологическом университете создана закваска для сметаны на основе бифидобактерий и разработана технология продукта, обогащенного полиненасыщенными жирными кислотами молочного жира [59].
Во нашей стране также разработан ряд продуктов с пребиотиками, и в частности с лактулозой. Это кисломлочные напитки: кефирный, ряженковый, йо-гуртный, бифидосодержащий с комплесным пребиотиком «Лаэлем» [68, 100], био- и бифидокефиры, биойогурты и биоряженка, обогащенные лактулозой [80, 211].
Во ВНИИМСе разработаны бифидосодержащие напитки на основе обезжиренного молока, такие как «Вита», «Углический», «Бифидопахта». Отмечена высокая пищевая и биологическая ценность и лечебно-профилактические свойства этих продуктов [161, 229].
Одним из развивающихся направлений разработки кисломолочных продуктов функционального питания является создание комбинированных продуктов на основе растительного сырья и продуктов его переработки [131].
Так в МГУПБ под руководством проф. Н.А. Тихомировой разработана технология кефира с отечественной БАД «Витозар», представляющей собой муку из проросших зародышей пшеницы. Показано, что повышенная пищевая ценность, гипоаллергенные свойства, богатый витаминно-минеральный состав, хорошие вкусовые качества и легкая усвояемость делают возможным включение «Витозара» в кисломолочные продукты функционального назначения [189, 193, 194].
В Омском государственном аграрном университете разработаны кисло-молочно-растительные продукты на основе моркови, топинамбура, свеклы, молочнокислых и бифидобактерий, предназначенные как для массового, так и для геродиетического питания [26].
Во ВНИМИ разработаны кисломолочный напиток, молочно-белковый продукт, пасты творожные с применением нерастворимых гетерогенных пищевых волокон, полученных из вторичных ресурсов переработки сахарной свеклы [61].
В Кемеровском технологическом институте пищевой промышленности разработаны творожно-растительные продукты с зерновыми добавками из зародышей и отрубей пшеницы [71].
Не мало важно отметить, что все вышеперечисленные кисломолочные продукты относятся к продуктам массового потребления. В доступной литературе имеется гораздо меньше данных по разработке кисломолочных функциональных продуктов для питания детей, и особенно для детей школьного возраста.
Основные физико-химические величины, обуславливающие стойкость пищевых продуктов в хранении
Основными физико-химическими величинами, характеризующими состояние влаги в пищевых продуктах, являются осмотическое давление, осмо-ляльность, осмолярность, температура, или точка замерзания и активность воды [20, 132, 133,144,176, 192].
Осмотическое давление как физическое явление обусловлено различием химического потенциала чистого растворителя и раствора [73, 74, 181]. То есть оно определяется превышением химического потенциала растворителя над химическим потенциалом раствора при той же температуре и представляет собой термодинамическое сродство между компонентами, приходящееся на единицу объема растворителя [181].
Изменение химического потенциала раствора относительно потенциала растворителя зависит от активности, или эффективной концентрации частиц в растворе. Чем больше количество вещества, количество моль, дисперсной фазы, тем большее осмотическое давление данного раствора (дисперсной системы).
Осмотическое давление растворов описывается уравнением Вант-Гоффа [7, 66, 73, 74, 92, 123, 181], которое имеет вид для растворов неэлектролитов: П =1000 CRT (1.1) и для растворов электролитов: П = і 1000 CRT, (1.2) где П - осмотическое давление, Па; С — молярная концентрация растворенного вещества, моль/л; R - универсальная газовая постоянная, R = 8,3144 Дж/(моль К); Т - абсолютная температура раствора, К і - изотонический коэффициент, или коэффициент Вант-Гоффа, 1000 — коэффициент перевода молярной концентрации, выраженной в моль/л, в моль/м3.
Введение изотонического коэффициента для растворов электролитов обусловлено различной степенью диссоциации веществ в растворах. Изотонический коэффициент определяется как отношение числа частиц (ионов или молекул) в растворе к общему числу молекул электролита в растворе, или как отношение наблюдаемого для растворов электролитов осмотического давления к расчетному осмотическому давлению для растворов неэлектролитов при той же концентрации [7, 73, 74, 92].
Согласно второму (криоскопическому) и третьему (эбулиоскопическому) законам Рауля [7, 73, 74, 92, 212], помимо повышения осмотического давления при растворении веществ наблюдается еще одно очень важное явление, которое выражается в изменении температур замерзания и кипения раствора по отношению к данным параметрам чистого растворителя.
Аналогично осмотическому давлению, изменение (понижение) температуры замерзания и повышение температуры кипения растворов выражается следующим образом [7, 73, 74]: - для растворов неэлектролитов: АТ3ам = Кт, (1.3) АТКИ„ = Э т, (1.4) - для растворов электролитов: АТЗІШ = і К т, (1.5) АТКИП = і Э т, (1.6) где АТзам и АТКИП - понижение температуры замерзания и повышение температуры кипения раствора соответственно, град; К - криоскопическая постоянная, (К кг /моль); Э - эбулиоскопическая постоянная (К кг /моль); m - моляльная концентрация раствора, (моль/кг); і - изотонический коэффициент.
Присутствие изотонического коэффициента в уравнениях, описывающих и осмотическое давление, и изменение температур замерзания и кипения, объясняется тем, что все эти физические явления выражают так называемые колли-гативные (коллективные) свойства растворов. Они не зависят от природы растворенного вещества и определяются только свойствами растворителя и концентрацией растворенного вещества [7, 38, 73, 74, 212].
Для основного растворителя пищевых систем - воды криоскопическая и эбулиоскопическая постоянные равны 1,86 и 0,51 (К кг / моль) соответственно [7,73,74,212].
Исследование осмотических свойств пищевых ингредиентов для кисломолочных соусов
Для разработки композиций пищевых ингредиентов для рецептур кисломолочного соуса на основе биологического сквашивания с регулируемым сроком годности были исследованы осмотические свойства указанных пищевых ингредиентов и их влияние на состояние влаги, которое является одним из основных факторов, обуславливающих стойкость продуктов питания в хранении [31,110,132, 133,144,176, 192].
Для устранения методической ошибки, связанной с нестабильностью состава и свойств молочного сырья, обусловленной временем года, породой животного, периодом лактации и многими другими факторами, для определения степени влияния пищевых ингредиентов на состояние влаги было предложено исследование коллигативных свойств их модельных водных растворов.
Исследуемые диапазоны концентраций пищевых ингредиентов были установлены, исходя из органолептических порогов насыщения и рекомендуемых суточных норм потребления детьми школьного возраста и составили для Сахаров от 0,1 до 10 масс. %, для солей от 0,1 до 4 масс. %, для диетических волокон от 1 до 5 масс. %.
Осмотические свойства пищевых ингредиентов определяли по индивидуальным и комплексным показателям. При исследовании коллигативных свойств, а именно: температуры замерзания, осмоляльности и осмотического давления, модельных растворов пищевых ингредиентов были получены уравнения регрессии, адекватно аппроксимирующие зависимость этих физико-химических величин от массовой доли исследуемых пищевых ингредиентов в растворе. Графики зависимости осмоляльности модельных растворов от их
Экспериментальные данные свидетельствуют, что наименьшими осмотически деятельными свойствами обладают диетические волокна, осмоляльность растворов которых на порядок меньше, чем осмоляльность растворов Сахаров и солей при той же концентрации. При одной и той же массовой концентрации в растворах моносахаридов осмоляльность выше, чем в растворах сахарозы, что объясняется их меньшей молекулярной массой по сравнению с дисахаридами [66, 123, 192]. По сравнению с растворами Сахаров в растворах солей при тех же концентрациях осмоляльность значительно выше, что обусловлено их меньшей молекулярной массой по сравнению с сахарами, а также способностью к электролитической диссоциации [66, 73, 74, 123].
Полученные экспериментальные данные позволили количественно оценить осмотические свойства выбранных пищевых ингредиентов и легли в основу расчета состава их композиций для использования в разработке рецептур ассортимента соусов различного назначения и срока годности.
На основании экспериментальных данных, характеризующих коллига-тивные свойства модельных растворов пищевых ингредиентов, был произведен оптимизационный расчет композиций для кисломолочных соусов с регулируемым сроком годности.
С целью расчета состава композиций пищевых ингредиентов для кисломолочных соусов на основе биологического сквашивания с регулируемым сроком годности была сформулирована задача линейного программирования одно-критериальной оптимизации, общая математическая постановка которой выражается следующим образом: мость осмоляльности модельных растворов от концентрации пищевых ингредиентов, представленных в табл. 3.1; Принципиальное отличие в постановке задач линейной оптимизации для расчета рецептур ординарных, десертных и закусочных соусов заключалось только в различиях систем ограничений, которыми формируется множество допустимых альтернатив Д .
Для ординарных соусов система ограничений определяется возможным диапазоном концентраций диетических волокон, вносимых в молочное сырье.
Для десертных и закусочных соусов множество допустимых альтернатив Ар. формируется следующей системой неравенств: О х а .; І СІ ;Х; b{ (3.2) / = i g рх p b2, где п — количество пищевых ингредиентов в композиции ( 1 п 10); к, - коэффициенты линейных уравнений, описывающих зависимость осмоляльности модельных растворов от концентрации пищевых ингредиентов, представленных в табл. 3.1; q, - максимально допустимая массовая доля і-того пищевого ингредиента в соусе, %; а; - коэффициенты сладости пищевых ингредиентов, входящих в композицию; bj — сладость, композиции, ед., (0 Ь/ 10) - для десертных и (0 Ъ] 5) - для закусочных соусов; z — количество моно- и дисахаридов, которые могут входить в композицию, z = 3; gp - коэффициент, учитывающий присутствие сахара-песка, глюкозы и фруктозы в композиции, gp є {0; 1}; b2 - суммарная массовая доля сахара-песка, глюкозы и фруктозы в композиции , %, 0 Ь2 10.
Исследование процесса ферментации композиций для производства ординарных соусов
С целью разработки технологии кисломолочного соуса для школьного питания, получаемого путем биологического сквашивания, со сроком годности, регулируемым в зависимости от значения показателя активности воды, проведены экспериментальные исследования свойств различных видов молочного сырья и пищевых ингредиентов различных функционально-технологических групп. На основании медико-биологических требований к продуктам школьного питания разработаны и рассчитаны оптимальные композиции молочного сырья и пищевых ингредиентов для получения продукта с максимальным значением осмоляльности и осмотического давления и минимальным значением активности воды. Исследовано влияние разработанных композиций на развитие молочнокислых и пропионовокислых бактерий в процессе их ферментации.
Проведенные экспериментальные исследования, описанные в предыдущих главах, показали, что для производства молочных и сливочных соусов на основе биологического сквашивания, придания им заданных функционально-технологических и потребительских свойств целесообразно применение пищевых ингредиентов десертного, закусочного и профилактического различного назначения. В связи с эти были определены три основные группы соусов по назначению использования: 1) .ординарные соусы, вырабатываемые из молочного сырья и диетических волокон, обладающих свойствами пребиотиков. В ординарных соусах вкусовые и ароматические пищевые ингредиенты не применялись; 2) десертные соусы, вырабатываемые из молочного сырья и диетических волокон с применением натуральных подслащивающих веществ (сахарозы, глюкозы и фруктозы); 3) закусочные соусы, вырабатываемые из молочного сырья и диетических волокон с использованием различных натуральных соленых веществ, в частно сти профилактических пищевых солей, разработанных ГУ НИИ Питания РАМН, оказывающих благоприятное воздействие на метаболические процессы в организме людей, и в частности профилактирующих йоддифицитные заболевания и заболевания сердечно-сосудистой системы, а также с применением натуральных подслащивающих веществ: сахарозы, глюкозы и фруктозы.
В качестве заквасочной микрофлоры для всех типов кисломолочных соусов на основе биологического сквашивания научно обоснована и экспериментально подтверждена целесообразность использования чистых культур мезо-фильных молочнокислых лактококков Lactococcus lactis subsp. lactis и пропио-новокислых бактерий Propionibacterium freudenreichii subsp. shermanii.
Таким образом, для изготовления соусов должно применяться следующее сырье: молоко коровье не ниже второго сорта по ГОСТ Р 52054; сахар-песок по ГОСТ 21; глюкоза пищевая по ГОСТ 975-88 фруктоза пищевая по ТУ производителя; соль поваренная по ГОСТ Р 51574-2000; соль пищевая профилактическая с пониженным содержанием натрия по ТУ 9192-031-17028327-04; соль пищевая, йодированная йодатом калия по ТУ 9192-031-17028327-04; соль пищевая профилактическая с пониженным содержанием натрия, йодированная йодатом калия по ТУ 9192-031-17028327-04; диетические волокна Raftilose Р95, Raftiline ST, Raftiline HP; закваски и бактериальные концентраты молочнокислых и пропионово-кислых бактерий по ТУ 992-369-00419785-04.
Для составления нормализованной смеси при производстве кисломолочных соусов на основе биологического сквашивания с использованием результатов оптимизационного расчета композиций пищевых ингредиентов, произве денного в главе 3, были рассчитаны оптимальные рецептуры для получения соусов различного назначения с максимальным значением осмоляльности и осмотического давления нормализованной смеси и минимальным значением показателя активности воды. В качестве примера в таблице 5.1 приведены рецептуры всех групп соусов с традиционными массовыми долями жира с максимальным значением осмоляльности и осмотического давления нормализованной смеси.
Составление нормализованной смеси осуществляют следующим образом. Отобранное по качеству молоко нормализуют с таким расчетом, чтобы массовая доля жира и сухих веществ в готовом продукте была не менее массовых долей жира и сухих веществ, предусмотренных рецептурой на каждый вид продукта. Нормализацию по жиру осуществляют путем добавления к цельному молоку обезжиренного молока или сливок, а также путем сепарирования части молока в целях отбора сливок или обезжиренного молока. Требуемую жирность в нормализованных молоке или сливках для составления нормализованной смеси определяют с учетом нормы вносимой закваски и вида молока, на котором она приготовлена (цельном или обезжиренном). Требуемую массовую долю жира в нормализованных молоке или сливках для составления нормализованной смеси определяют по формуле: Ж„ = 100(ЖН.СМ - Зак х Жзак) / (100 - Зак - Кп.и.) (5.1) где Жн - массовая доля в нормализованном молоке или сливках, %; Жн.см - массовая доля жира в нормализованной смеси для производства соуса, %; Ж3ак - массовая доля жира в закваске, %; Зак - количество вносимой закваски, %; Кп.и. _ суммарное количество пищевых ингредиентов, %.
Количество обезжиренного молока или сливок, необходимых для нормализации цельного молока до необходимой массовой дол жира, определяют следующим образом: М„б.м. = Мц,м,(Жц,м. - Жн.м.) / (Ж„.м— Жо6.м) (5-2) Мел. = МЦ.М.(ЖН. - Жц.м.) / (Же, - Ж,,) (5.3) где М0б.м., Мц.м. - масса обезжиренного и цельного молока, кг; Мсл — масса сливок, кг; Ж0б.м, Жцм., Ж„.м - массовая доля жира в обезжиренном, цельном, нормализованном молоке, %; Жсл — массовая доля жира в сливках, %; Жн - массовая доля жира в нормализованном молоке (при производстве молочных соусов) или в нормализованных сливках (при производстве сливочных соусов), %. При составлении нормализованной смеси пищевые ингредиенты вносят в нормализованное молоко или сливки через воронку в потоке.
