Содержание к диссертации
ВВЕДЕНИЕ 6
1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ 11
-
Современное состояние питания населения 11
-
Пробиотики в жизни человека 14
-
Пребиотики в современном мире 21
-
Свойства и польза злаков 25
-
Свойства и польза овсяной и рисовой муки 31
-
Продукты на основе овсяной и рисовой муки 35
1.4. Заключение к обзору литературы 37
2. ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ 39
-
Объекты исследования 39
-
Постановка эксперимента 40
-
Методы исследований 40
2.3.1. Физико-химические методы 40
-
Определение рН 40
-
Определение титруемой кислотности 40
2.3.1.3.0пределение титруемой кислотности по лимонной
кислоте 40
-
Определение органолептических показателей 40
-
Определение загрязненности и зараженности вредителями хлебных запасов 42
-
Определение металломагнитной примеси 42
-
Определение массовой доли жира 42
-
Определение массовой доли белка и общего азота 42
-
Определение массовой доли липазы 42
-
Определение массовой доли Сахаров 43
-
Определение массовой доли альдегидов 43
-
Определение массовой доли минеральных веществ 44
-
Определение Z-потенциала 44
-
Определение массовой доли растворимых сухих веществ (Втіх) 45
-
Определение массовой доли влаги 45
-
Определение показателей безопасности 45
-
Определение массовой доли витаминов 46
-
Определение аминокислотного состава белков 46
2.3.2. Микробиологические методы 46
-
Среды, используемые при посевах 46
-
Методы, используемые при посевах 48
-
Обоснование сроков годности продукта 48
2.3.3. Методы определения структурно-механических свойств 49
2.3.3.1 .Определение динамической вязкости на Brookfield 49
2.3.3.2. Определение времени истечения на вискозиметре
ВЗ-246 (воронка) 50
2.3.3.3. Определение степени расслоения 51
2.3.3.3. Определение дисперсности 51
2.3.4. Математические методы 51
2.3.4.1. Математическая обработка разработанных рецептур 52
3. ИЗУЧЕНИЕ ПОКАЗАТЕЛЕЙ КАЧЕСТВА РИСОВОЙ И ОВСЯНОЙ МУКИ И ОБОСНОВАНИЕ СОСТАВА СИНБИОТИЧЕСКОГО
МОЛОКОСОДЕРЖАЩЕГО ПРОДУКТА 57
3.1. Подбор растительных компонентов для синбиотического
молокосодержащего продукта 57
-
Изучение показателей рисовой муки 57
-
Изучение показателей овсяной муки 64
-
Определение режимов тепловой обработки рисовой и
овсяной муки 69
3.2. Обоснование рецептур для синбиотического молокосодержащего
продукта 71
-
Составление рецептур для синбиотического молокосодержащего продукта 71
-
Математическая обработка разработанных рецептур 78
4. ОБОСНОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ
ПРОИЗВОДСТВА СИНБИОТИЧЕСКОГО
МОЛОКОСОДЕРЖАЩЕГО ПРОДУКТА 83
-
Изучение влияния режимов гомогенизации на консистенцию синбиотического молокосодержащего продукта 83
-
Исследования влияния режимов пастеризации на показатели синбиотического молокосодержащего продукта 85
-
Исследования процесса ферментации молочно-растительной основы молочнокислыми и пробиотическими культурами 88
-
Разработка схемы технологического процесса синбиотического молокосодержащего продукта 101
5. ОБОСНОВАНИЕ СРОКОВ ГОДНОСТИ СИНБИОТИЧЕСКОГО
МОЛОКОСОДЕРЖАЩЕГО ПРОДУКТА 103
-
Изучение изменения физико-химических и органолептических показателей продукта в процессе хранения 103
-
Изучение изменения реологических показателей продукта в процессе хранения 106
-
Изучение изменения микробиологических показателей продукта в процессе хранения 108
-
Расчет себестоимости синбиотического молокосодержащего продукта 110
ВЫВОДЫ 113
5
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 114
ПРИЛОЖЕНИЯ 133
Введение к работе
Здоровье человека в значительной степени определяется его питанием, т. е. обеспеченностью организма энергией и необходимыми нутриентами. Особенности питания влияют на процессы генерации энергии в клетке, биосинтез белка, структуру и функции клеточных и внутриклеточных мембран, активность ферментных систем, на нейрогуморальную регуляцию, иммунитет, биологические ритмы и т. д. От количества и качества питания зависят биохимические показатели обмена веществ, активность разных органов и систем. Однако в современных условиях из-за неправильной организации и несбалансированных рационов питания в организм человека поступает недостаточное количество биологически активных веществ. Все это ведет к увеличению количества людей с нарушенным обменом веществ (в частности с повышенной массой тела, сахарный диабет), а также со сниженной функциональной активностью внутренних органов и систем (например, лактазной недостаточностью, нарушением состава микрофлоры кишечника и другие). Такая ситуация инициирует особое внимание к профилактике этого явления путем коррекции пищевого рациона за счет потребления населением функциональных продуктов. Образ жизни современного человека требует все меньше и меньше энергозатрат, т. е. меньше энергетических составляющих пищи (белков, жиров, углеводов), при полноценном поступлении биологически активных веществ. При уменьшенном потреблении продуктов образуется дисбаланс между энергетической составляющей пищи, необходимой для физической деятельности, и макро- и микронутриентами, обеспечивающими физиологическую деятельность организма. Дефицит витаминов у дошкольников составляет в среднем от 16 до 45%, у школьников - от 40 до 70%, у студентов - до 60%, у взрослого населения - до 50%.
Теоретические и практические основы решения проблемы оздоровления современного человека с использованием функциональных продуктов питания заложены в многочисленных трудах отечественных и зарубежных ученых:
Гавриловой Н.Б., Ганиной В.И., Голубевой Л.В., Донской Г.А., Дунченко Н.И., Евдокомова И.А., Забадаловой Л.А., Крашенинина П.Ф., Остроумова Л.А., Рогова И.А., Рябцевой С.А., Семенихнной В.Ф., Титова Е.И., Тихомировой Н.А., Токаева Э.С., Тутельяна В.А., Храмцова А.Г., Харитонова В.Д., Шендерова Б.А., Fuller R., Gibson G.R. и других ученых.
Одним из прогрессивных направлений в развитии производства функциональных продуктов питания является создание молочных продуктов с применением растительного сырья и/или продуктов его переработки. Частичная замена молочного сырья растительным приводит, с одной стороны, к снижению стоимости продуктов и поэтому, они становятся более доступны широким слоям населения, а, с другой стороны, они способствуют компенсации недостатка биологически активных веществ в рационе, повышению сопротивляемости организма к неблагоприятным факторам внешней среды, и, следовательно, увеличению продолжительности жизни населения.
В молочной промышленности с точки зрения более сбалансированного содержания макро- и микронутриентов к одному из перспективных направлений относят совместное использование молочного сырья с зерновыми компонентами. Использование натуральных продуктов имеет ряд преимуществ. В состав этих продуктов помимо белковых веществ входят витамины, минеральные соли, органические кислоты, пищевые волокна и другие ценные компоненты, причем они находятся в виде природных соединений, то есть, физиологичны для организма. Совместное использование молочного и растительного сырья позволяет более рационально расходовать молоко, производство которого пока не покрывает потребности населения нашей страны.
В этой связи актуальным представляется расширение линейки синбиотических молокосодержащих продуктов путем разработки технологий на основе молочного сырья и продуктов переработки зерна.
Целью настоящей диссертационной работы являлась разработка технологии жидкого синбиотического молокосодержащего продукта на основе обоснованного сочетания молочного сырья, продуктов переработки растительного сырья и пробиотических бактерий.
Для достижения поставленной цели необходимо было решить следующие задачи: провести аналитический обзор функциональных свойств и экспериментально обосновать возможность применения продуктов переработки зерна в составе молочных продуктов; и исследовать микробиологические показатели рисовой и овсяной муки и обосновать требования к ним при введении в молочную основу; определить и научно обосновать количество рисовой и овсяной муки, вводимых в молочную основу; исследовать развитие пробиотических микроорганизмов в молочно-растительной основе; и определить рациональные параметры технологии жидкого синбиотического молокосодержащего продукта; провести комплексный анализ состава и свойств нового продукта и установить срок его годности; разработать проект технической документации и осуществить проверку технологии в промышленных условиях.
Научная новизна
Аналитически и экспериментально обоснована целесообразность использования рисовой и овсяной муки в составе жидкого синбиотического молокосодержащего продукта.
Обоснованы и сформулированы требования к показателям безопасности рисовой и овсяной муки, применяемых в сочетании с молочным сырьем.
Выявлена корреляционная зависимость влияния количества рисовой и овсяной муки на динамическую вязкость и степень расслоения получаемой молочно-растительной основы.
Установлено, что введение в состав молочной основы установленных рациональных количеств рисовой и овсяной муки стимулирует развитие бифидобактерий в процессе ферментации молочно-растительной основы.
Научно обоснованы и экспериментально установлены рациональные параметры технологии синбиотического молокосодержащего продукта.
Определено, что использование рисовой и овсяной муки в составе молочной основы позволяет получать низкокалорийный синбиотический продукт с более широким нутриентным составом.
Практическая значимость
Разработана рецептура и технология низкокалорийного и с пониженной массовой долей лактозы синбиотического продукта с применением рисовой и овсяной муки.
На основании изучения органолептических, физико-химических и микробиологических показателей обоснован срок годности разработанного синбиотического молокосодержащего продукта. Разработан проект технической документации на новый вид продукта.
Проведена проверка разработанной технологии в промышленных условиях на предприятии ОАО «Вимм-Билль-Данн», показавшая возможность ее реализации при получении низкокалорийного и с пониженной массовой долей лактозы синбиотического молокосодержащего продукта с требуемыми показателями качества и безопасности.
Исследования осуществлялись в рамках аналитической ведомственной целевой программы, тема № 4209 «Коллекция культур бактерий, бактериофагов, дрожжевых и мицелиальных грибов как база для научно-образовательного процесса, сохранения биоразнообразия и развития современной биотехнологии»
Материалы диссертации используются в учебном процессе при чтении лекций для студентов, обучающихся по направлению 260100- Технология продуктов питания и специальности 260303- Технология молока и молочных продуктов.
Апробация работы
Основные положения и результаты научной работы доложены и представлены на VI и УП Международной научной конференции студентов и молодых ученых «Живые системы и биологическая безопасность населения» (Москва, 2007г. и 2008г.); Международной научно-практической конференции «Актуальные вопросы совершенствования технологии производства и переработки продукции сельского хозяйства» (Йошкар-Ола, 2008г.); Международной научно-практической конференции «Современный взгляд на производство творога, творожных паст и сыров: расширение ассортимента, совершенствование технологии и оборудования» (Москва, 2008г.); V Международной научно-практической конференции «Биотехнология: состояние и перспективы развития» (Москва, 2009г.); Международной научной конференции студентов и молодых ученых «Экологически безопасные ресурсосберегающие технологии и средства переработки сельскохозяйственного сырья и производства продуктов питания» (Москва, 2009г.).
Работа отмечена грамотой на Международной научной конференции студентов и молодых ученых «Экологически безопасные ресурсосберегающие технологии и средства переработки сельскохозяйственного сырья и производства продуктов питания» (Москва, 2009г.) (Приложение 1).
По материалам диссертации опубликовано 11 работ, в том числе 2 статьи в журналах, входящих в перечень ВАК РФ.
Диссертационная работа состоит из введения, обзора литературы, экспериментальной части, выводов, библиографического списка, приложений. Работа изложена на 132 страницах машинописного текста, содержит 28 таблиц и 26 рисунков. Библиография представлена 190 источниками, в том числе 48 зарубежных авторов, количество приложений 5.
