Введение к работе
з
Актуальность темы. Современная нищеная технология позволяет обеспечить комплексную переработку многих видов вторичного сырья наряду с резким сокращением ею потерь и отходов. В настоящее время одним из приоритетных направлений переработки вторичного молочного сырья является производство пищевых и кормовых продуктов функционального назначения, о том числе лечебно-профилактического, обогащенных биологически активными веществами.
В последние годы в России и за рубежом при разработке технологий продуктов функционального питания особое внимание уделяется их обогащению лактулозой, как одним из общепризнанных стимуляторов пролиферации полезной кишечной микрофлоры человека. В соответствии с современной классификацией биологически активных добавок к пище, лактулоза относится к группе непереваримых олигосахаридов-пребиотиков, стимулирующих рост и развитие нормальной микрофлоры толстого кишечника.
Теоретические и практические основы раїработки технологии добавок, обогащенных лактулозой с использованием молочной сыворотки, заложены в трудах А.Г. Храмцова, С.А. Рябцсной, И.А. Евдокимова, Н.Я. Дыкало, П.Г. Нестеренко, Л.А. Остроумова, Г.Б. Гаврилова, А.В. Серова, Т. Mizota, Y. Tamura, S. Adashi, G.R. Andrews, F. Peluely и других ученых.
Одним из направлений совершенствования технологии пищевых и кормовых концентратов молочной сыворотки является получение продуктов с промежуточной влажностью. Продукты с промежуточной влажностью занимают среднее положение между сгущенными и сухими. Они отличаются стабильной консистенцией, удобством транспортирования и использования, продолжительными сроками хранения. Обогащение бифидогенных концентратов гидролизатом обезжиренного молока создает возможность оптимизации состава продуктов по источникам азотного питания бифидобактерий, решения проблемы дефицита белка в питании человека и кормлении сельскохозяйственных животных.
Цель и задачи исследования. Целью настоящей работы является разработка технологии бифидогенных концентратов пищевого и кормового назначения с регулируемыми физико-химическими свойствами на основе направленного синтеза лактозы в лактулозу по механизмам LA-трансформации и перегруппировки Амадори.
Для достижения поставленной цели были определены следующие задачи:
исследовать кинетику изомеризации лактозы в лактулозу в нодсырпой сыворотке при различных дозах внесения гидролизата обезжиренного молока;
определить оптимальные параметры синтеза лактулозы в молочной сыворотке, обогащенной гидролизатом обезжиренного молока;
изучить влияние азотистых соединений сыворотки на скорость и степень изомеризации лактозы в лактулозу;
исследовать влияние етруктурообразователей на физико-химические показатели и консистенцию концентратов;
- изучить взаимосвязь показателя активности воды и микробиологических
свойств бифидогенных концентратов с промежуточной влажностью;
- разработать технологию получения бифидогенных концентратов из
молочной сыворотки, техническую документацию на продукт;
провести апробацию разработанной технологии;
изучить состав и свойства опытных образцов концентратов;
- провести экологический мониторинг и оценку экономической
эффективности разработанной технологии.
Научная новизна паботы. Научно и экспериментально обосновано введение в молочную сыворотку гидролизата обезжиренного молока при получении бифидогенных концентратов. Исследована кинетика и определены оптимальные параметры процесса изомеризации лактозы в лактулозу в подсырной сыворотке, обогащенной гидролизатом обезжиренного молока. Доказано, что внесение низкомолекулярных форм азота способствует увеличению скорости и степени изомеризации лактозы в лактулозу.
Изучено влияние стабилизаторов консистенции на реологические характеристики и физико-химические свойства бифидогепных концентратов на основе молочной сыворотки, обогащенных лактулозой и гидролизатом обезжиренного молока. Установлена взаимосвязь между показателем активности воды и микробиологическими свойствами сгущенных бифидогепных концентратов с промежуточной влажностью.
По результатам работы получено' решение о выдаче патента на изобретение но заявке № 2007135494/13(038803) от 24 сентября 2007 г. «Способ производства концентрата блочной молочной сыворотки».
Практическая- значимость работы. Разработаны технические условия (ТУ 9229-003-0532418-07) и технологический регламент (СТО 02067965 - 001-2008) па «Концентраты функциональные из вторичного молочного сырья с пребиотической активностью». Проведена опытно-промышленная выработка концентратов на базе ФГУП НИИКИМ (г. Ставрополь). Жидкий и сгущенный (массовая доля сухих веществ 20 %) концентраты прошли апробацию на телятах-молочниках в составе цельного молока в СПК колхоз «Новомарьевский» Ставропольского края.
Апробация работы. Основные результаты работы доложены и обсуждены на отчетных научно-технических конференциях Северо-Кавказского государственного технического университета, г. Ставрополь, 2004 - 2007 гг; Региональной научно-технической конференции «Вузовская наука - Северо-Кавказскому региону», г. Ставрополь, 2005 - 2007 гг; Всероссийской научно-практической конференции «Пути повышения эффективности производства молочных продуктов», г. Адлер, 2005 г; Международном практическом семинаре «Современные направления переработки сыворотки», г. Ставрополь, 2006 г; Всероссийской научной студенческой конференции «Научный потенциал студенчества - будущему России», г. Ставрополь, 2006 і'; Международной научной конференции студентов и молодых ученых «Живые системы и биологическая безопасность населения», г. Москва, 2006 г; Симпозиуме ММФ «Лактоза и ее производные», г, Москва, 2007 г.
Публикации. По результатам проведенных исследований опубликовано 16 печатных работ.
Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, пяти глав, выводов, списка литературы, содержащего 159 наименований, и приложений. Работа изложена на 146 страницах машинописного текста, содержит 36 таблиц, 18 рисунков и 9 приложений.
