Введение к работе
Актуальность работы. На современном этапе отмечается интенсивное развитие рынка молочных продуктов в России. В первую очередь это происходит за счет расширения продуктовых линеек, появления новых видов и вкусов молочной продукции, в сочетании с различным фруктовым, овощным, злаковым сырьем, с обогащением ее дополнительными свойствами. В данном аспекте актуальной задачей является разработка технологий комбинированных молочно-растительных систем, характеризующихся высокими показателями пищевой и биологической ценности с заданными составом и свойствами на основе частичной замены молочной основы натуральными компонентами не молочного происхождения белковой, углеводной или жировой природы. Один из наиболее перспективных источников растительного белка — изоляты и гидролизаты из бобовых культур, освобожденные от антиалиментарных веществ. Хлопья зародышей пшеницы содержат эссенциальные жирные кислоты (линолевую, леноленовую), витамин Е ( и токоферолы), а также фосфолипиды, в том числе лецитин, позволяют направленно обогатить молочно-растительную основу перечисленными нутриентами, сформировать уникальный минеральный состав и витаминный комплекс комбинированных продуктов, однако их широкое внедрение в производство ограниченно в следствии нестойкости перечисленных биологически активных соединений при хранении. В связи с чем актуальным является разработка способов стабилизации показателей качества ХПЗ и проектирование устойчивых при хранении комбинированных молочно-растительных систем с введением их в рецептуры продуктов на основе творога.
Весомый вклад в развитие теории и практики технологии молочных продуктов с применением растительного сырья функционального назначения внесли ученые отечественных школ прикладной биотехнологии, биохимии и нутрициологии: Л.В. Антипова, Н.И. Дунченко,
Н.Б. Гаврилова, Л.А. Забодалова, А.А. Остроумов, Н.Н. Липатов
Цели и задачи исследований. Научное обоснование и совершенствование технологии творожно-растительных продуктов с улучшенными потребительскими свойствами на принципах пищевой комбинаторики и ресурсосбережения.
Для достижения поставленной цели были определены и решались следующие задачи:
– обосновать рецептурные решения творожно-растительных продуктов, с применением гидролизата горохового белка и хлопьев зародышей пшеницы, повышающие их потребительские свойства, обеспечивающие рациональное использование сырьевых ресурсов животного и растительного происхождения;
- исследовать процессы биокаталитических превращений и стабилизации показателей качества хлопьев пшеничных зародышей, с применением органических кислот, разработать технологию увеличения их срока годности.
– исследовать влияние гидролизата горохового белка и стабилизированных хлопьев пшеничных зародышей на функционально-технологические, физико-химические, реологические и микроструктурные свойства комбинированных пищевых систем;
– исследовать влияние технологических режимов на величину технологических потерь при тепловой обработке, обосновать ресурсосберегающие режимы тепловой и низкотемпературной обработки полуфабрикатов и готовых продуктов на основе творожно-растительных композиций;
- исследовать пищевую и биологическую ценность комбинированных систем на основе творога, гидролизата горохового белка, хлопьев пшеничных зародышей и традиционных компонентов рецептур, сформировать информационную базу для прогнозирования и направленного формирования потребительских свойств и показателей качества новых обогащенных продуктов;
- разработать рецептуры и усовершенствовать технологию производства творожных полуфабрикатов, в том числе высокой степени готовности, а также десертов на основе комбинирования творога, гидролизата горохового белка, хлопьев зародышей пшеницы с улучшенными потребительскими свойствами и увеличенным сроком хранения.
Научная новизна. Выявлено стабилизирующее влияние органических кислот (янтарной и аскорбиновой) на изменение показателей качества, перекисного и кислотного чисел, общей обсемененности, влажности, угла естественного откоса, активной кислотности ХПЗ при хранении в интервале температур 2-32 0С; определена их оптимальная концентрация (5-7%) к массе ХПЗ, обеспечивающая стабилизирующий эффект в течение 4 недель хранения. Доказана возможность применения в качестве более эффективного стабилизатора, смесей данных органических кислот при обеспечении повышения устойчивости зародышей при хранении в 2,5 раза.
Обоснован выбор компонентов животного и растительного происхождения, комплементарность химического состава которых при сохранении высокой биологической ценности пищевых систем, обогащает их витаминами А, Е, С, Н, группы В, эссенциальными жирными кислотами, цинком и селеном, а также органическими кислотами парафармацевтического назначения.
Исследованы закономерности изменения степени гидратации гидролизата горохового белка и ХПЗ в воде и различных технологических средах, в диапазоне температур 293 – 333 К, обеспечивающие возможность направленного формирования заданных функционально-технологических свойств комбинированных творожно-растительных систем с ВСС 68,3; ВУС 60,0; ЖУС 58,0.
Установлены закономерности влияния рецептурных соотношений творога, гидролизата горохового белка и хлопьев пшеничных зародышей в составе комбинированных творожно-растительных систем процессы структурообразования и деформационные свойства продуктов.
Научно обоснованы и представлены в графо-аналитическом виде технологические решения производства творожно-растительных продуктов обогащенных витаминами А, Е, С, группы В, эссенциальными жирными кислотами, макро- микроэлементами, кислотами парафармацевтического назначения.
Практическая значимость. Разработана стабилизирующая добавка на основе органических кислот обеспечивающая сохранность показателей качества хлопьев пшеничных зародышей в течение
4-8 недель хранения, определена оптимальная концентрация стабилизирующей добавки к массе ХПЗ.
Определены режимы хранения стабилизированных органическими кислотами хлопьев пшеничных зародышей: температура (+4…+6 0С), влажность (70-75%) и время хранения до 8 недель.
Доказана возможность создания рецептурных композиций на основе творога, гидролизата горохового белка и хлопьев пшеничных зародышей, определены концентрации растительных компонентов ГГБ 6 – 13 % и СХПЗ 5 – 7 % от массы творога, обеспечивающие высокие потребительские свойства, биологическую ценность и функциональность готовых изделий.
Разработаны технические решения в технологии продуктов (сырников, творожно-морковных котлет, десертов) на основе комбинирования творога, гидролизата горохового белка, стабилизированных хлопьев пшеничных зародышей.
Разработана процессная технологическая схема поточной линии, с конкретизацией ключевых этапов технологического процесса и комплектующих потоков, разработаны многолинейный, партионно-последовательный и двухлинейный переменно-поточный (комбинированный) графы технологической последовательности выполнения операций по выпуску продукции на поточной линии с целью выбора оптимального варианта организации производства.
Разработаны проекты документации на производство творожно-растительных кулинарных изделий: ТУ «Сырники», ТТК «Сырники», «Десерт творожный», «Творожно-растительные котлеты».
Соответствие темы диссертации паспорту научной специальности. Диссертационное исследование соответствует п. 1, 4, 5, 7 паспорта специальности 05.18.04 - «Технология мясных, молочных и рыбных продуктов и холодильных производств», п. 3, 5, 10 паспорта специальности 05.18.07 - «Биотехнология пищевых продуктов и биологических активных веществ»
Апробация работы. Основные результаты работы доложены на международных конференциях (Воронеж – 2011, 2012 гг., Челябинск 2011 г., Уфа - 2010 г., Новосибирск – 2011 г., Бухарест – 2012 г.), конгрессах и симпозиумах. Результаты работы демонстрировались на международной выставке «Воронежский агропромышленный форум» в 2011 г., «V Воронежский промышленный форум» и были отмечены дипломами.
Публикации. По материалам исследований опубликовано
14 научных работ, в том числе 5 статей в изданиях из списка, рекомендованного ВАК Минобрнауки РФ.
Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, пяти глав, основных выводов и результатов, списка литературы из 170 наименований и приложений.
