Содержание к диссертации
Введение
ГЛАВА 1. Аналитический обзор литературы 8
1.1. Значение сыра в рационе человека 8
1.2.Факторы, влияющие на качество и безопасность сыров 13
1.2.1. Требования к качеству молока- сырья, используемого для производства сыров 14
1.2.2. Влияние молокосвертывающих ферментов и заквасок на качество сыров 23
1.2.3. Влияние технологии на качество сыра 29
1.3. Новые технологии в производстве сыров 32
1.4. Проблемы формирования рынка функциональных продуктов 37
1.5. Проблема дефицита йода в различных регионах России 42
1.5.1. Проблемма дефицита йода в РСО-Алания 44
1.5.2. Современное состояние производства функциональных продуктов, обогащенных йодсодержащими ингредиентами 47
1.5.3. Применение йодказеина для предупреждения йоддефицтных заболеваний. 51
1.5.4. Морские водоросли - уникальное сырье для обогащения йодом продуктов питания. 54
Глава 2. Постановка эксперимента 59
2.1. Объекты исследования 59
2.2. Методы исследований 64
ГЛАВА 3. Подбор сырья и технологии производства сыра «осетинский» с добавками 68
3.1. Качество и безопасность молочного сырья 68
3.2. Подбор оптимального содержания биологически активных добавок в сыре «Осетинский» ...87
3.3. Подбор молокосвертывающего фермента и закваски для производства сыров 89
3.4. Биотехнология производства рассольных сыров 91
ГЛАВА 4. Изучение качества рассольных сыров 102
4.1. Разработка методики проведения органолептической оценки рассольных сыров 102
4.2. Изучение физико-химических показателей качества новых видов рассольных сыров 108
4.3.Изменеия качества рассольных сыров при созревании НО
4.4. Изучение реологических показателей новых видов сыра «Осетинский» 122
4.5. Изучение качества рассольных сыров по показателям безопасности 128
4.6. Разработка интегральной системы контроля качества рассольных сыровсБАД. 134
Глава 5 Потребительская ценность рассольных сыров «осетинский» с добавками 140
Выводы 148
Список используемых источников
- Требования к качеству молока- сырья, используемого для производства сыров
- Современное состояние производства функциональных продуктов, обогащенных йодсодержащими ингредиентами
- Подбор оптимального содержания биологически активных добавок в сыре «Осетинский»
- Изучение физико-химических показателей качества новых видов рассольных сыров
Введение к работе
Питание является одним из важнейших факторов, определяющих здоровье населения. Рациональное и безопасное питание способствует нормальному росту и развитию детей, профилактике заболеваний, продлению жизни людей, повышению работоспособности и обеспечивает условия для их адаптации к среде обитания.
Одним из приоритетных направлений Концепции государственной политики здорового питания населения Российской Федерации является ликвидация дефицита пищевых веществ, среди которых важное место принадлежит минеральным веществам.
Результаты регулярных массовых обследований, производимых НИИ питания РАМН и другими медицинскими организациями, свидетельствуют о недостаточном потреблении ряда микроэлементов (йод, железо и др.) большей частью детского и взрослого населения России.
Йод в продуктах питания, используемых на территории Российской Федерации, содержится в дозах, которые, как правило, оказываются ниже физиологической потребности человека. Дело в том, что при используемых сейчас технологических процессах производства, переработки и хранения продуктов питания, значительная часть и микроэлементов теряется.
Следует отметить, что йоддефицитные заболевания относятся к числу наиболее распространенных неинфекционных заболеваний человека. На пороге третьего тысячелетия Всемирная организация здравоохранения определила проблему йодцефицитных заболеваний как глобальную и поставила ее в один ряд с увеличением сердечно-сосудистой и онкологической патологий. Для профилактики йодцефицитных заболеваний желательно создание лечебно-профилактических продуктов с использованием естественного пищевого сырья и натуральных биологически активных добавок, а также наличие йодированных продуктов в свободной реализации.
Проблема йодного дефицита, оказавшаяся в центре внимания ряда всемирных организаций, достаточно успешно решается с помощью пищевой
соли, обогащенной препаратами йода. Хотя йод в щитовидную железу поступает только в виде йодида, источником йода для синтеза гормонов щитовидной железы могут быть как неорганические, так и органические соединения йода. Для йодирования пищевой соли повсеместно используют неорганические источники йода йодиды или йодаты. Однако как йодиды, так в определенной степени и йодаты недостаточно стабильны. Кроме того, в силу различных причин применение этих соединений йода у части населения могут вызывать гипертиреоидные состояния.
Молоко и молочные продукты являются одними из важнейших продуктов питания, которые население России употребляет ежедневно. В молоко входят все необходимые для жизнедеятельности организма вещества: жиры, белки, углеводы, минеральные вещества, витамины. Однако содержание их нестабильно, а количественное соотношение не всегда соответствует потребностям человеческого организма.
В связи с этим, создание йодсодержащих молочных продуктов является актуальным для удовлетворения потребностей населения в высококачественных, биологически полноценных, безопасных продуктах питания, обладающих функциональными свойствами.
Целью работы являлось исследование влияния различных факторов на формирование потребительских свойств, качество и пищевую ценность обогащенных рассольных сыров.
В соответствие с этим были определены следующие задачи:
исследовать молоко-сырье основных поставщиков Республики Северная Осетия Алания на сыропригодность;
подобрать биологически активные добавки (БАД) и установить их оптимальную концентрацию для получения рассольного сыра «Осетинский» с улучшенным минеральным составом;
исследовать влияние БАД на процесс созревания рассольного сыра «Осетинский»;
-провести сравнительную комплексную оценку качества новых видов рассольных сыров с БАД и сыра, выработанного по классической технологии;
-определить пищевую ценность обогащенных рассольных сыров и обосновать возможность их использования для профилактики йоддефицит-ных заболеваний;
-разработать интегральную систему контроля качества для обеспечения получения высококачественного и безопасного продукта;
- разработать технологическую документацию на новые виды рассоль
ных сыров.
Научная новизна исследований заключается в следующем:
- обоснована возможность использования добавок йодказеина и по
рошка ламинарии в производстве сыра «Осетинский» с повышенным содер
жанием минеральных веществ;
-получена функциональная зависимость, характеризующая влияние добавок на процессы созревания рассольного сыра «Осетинский»;
показано, что внесение ламинарии оказывает влияние на органолеп-тические, физико-химические и структурно- механические свойства зрелого сыра,
предложена интегральная система контроля качества на основе анализа критических точек риска, позволяющая повысить качество и безопасность сыра «Осетинский» с БАД.
Требования к качеству молока- сырья, используемого для производства сыров
Требования к молоку - сырью изложены в ГОСТ Р-52054 « Молоко натуральное коровье - сырье. Технические условия», который на сегодня является единственным нормативным документом, формулирующим требования к молоку-сырью, независимо от вида, вырабатываемого из этого сырья молочного продукта.
Из всех отраслей молочной промышленности, сыроделие предъявляет наиболее высокие требования к составу и свойствам перерабатываемого молока, которое должно не только обладать необходимыми физико химическими и микробиологическими показателями, но соответствующими технологическими и биологическими характеристиками. /93/
Одно из общих первостепенных требований к молоку - сырью - оно должно быть получено от здоровых животных в хозяйствах, благополучных по инфекционным болезням. Эта проблема остро стоит во всем мире, хотя в каждой стране есть свои особенности. В Англии, например, это губчатая энцефалопатия, в России - лейкоз крупного рогатого скота. В настоящее время количество инфицированных животных в разных регионах России колеблется в пределах 30-70%. На территории 60 субъектов зарегистрировано 3 тыс. неблагоприятных хозяйств.
Путями передачи вируса лейкоза является кровь и молоко. Молоко от коров клинически больных лейкозом, подлежит уничтожению, от коров-вирусоносителей его разрешается использовать для переработки после высокотемпературной пастеризации. Режимы пастеризации молока, принятые в сыроделии (72-76С при выдержке 15-30с), не могут обеспечить гарантированного обеззараживания молока. Следовательно, требования к молоку-сырью должны быть дифференцированы: молоко коров вирусоносителей можно использовать при выработке сметаны, масла, кисломолочных напитков и йогурта, но не сыра./85,141/
Достоверно установлено, что в молоке инфицированных и больных коров по сравнению со здоровыми снижаются: титруемая кислотность - на 2,6-3,3Т; содержание жира - на 0.01-1,08%, лактозы - на 0,27-0,58, белка - на 0,23-0,66, в том числе казеина - на 0,27-0,36%.
Кроме того, в понятие «сыропригодность» молока входит еще ряд требований, которые несовместимы со свойствами молока, получаемого от лей-козных коров: последнее содержит повышенное количество лейкоцитов, лимфоцитов, т.е. соматических клеток; имеет пониженную плотность до 1,023 кг/м3/93,141Д45/.
При выработке твердых сычужных сыров из молока с примесью лей-козного (до 20%) процесс сычужного свертывания замедляется на 30-40 мин; сгусток получается дряблой консистенции; продолжительность обработки сырного зерна увеличивается; изменяется характер протекания микробиологических процессов во время созревания сыра; замедляются процессы проте-олиза и липолиза во время созревания; качество готового продукта значительно снижается за счет появления в сыре прогрессирующей горечи и крошливой консистенции. Такое молоко не сыропригодно./85,133/
Молоко и молочные продукты являются благоприятной средой, для переноса возбудителей разнообразных болезней не только вирусной, но и мик-робиальной природы. Одни патогенные микроорганизмы в молоке размножаются, другие не размножаются, но длительно в нем сохраняются.
Возбудители инфекционных заболеваний, попав в молоко различным образом, реагируют на условия его хранения и режимы обработки, в частности температуры пастеризации. Особенно опасно попадание в молоко термоустойчивых штаммов, которые выдерживают даже высокотемпературные режимы пастеризации. Использование в сыроделии специальных низкотемпературных режимов обработки молока обостряет значимость этой проблемы для сыроделия./93/
Не менее важным фактором риска, связанным со здоровьем животных, является мастит. С точки зрения санитарно-гигиенических требований использование маститного молока в производстве молочных продуктов недопустимо. Мастит - воспаление молочной железы, связанное с развитием в ней различных патогенных микроорганизмов и сопровождается увеличением в молоке количества соматических клеток. У клинически здоровых коров содержание соматических клеток зависит от породы, возраста и срока лактации. В молоке здоровых животных обычно содержится до 300 тыс. соматических клеток в 1 МЛ./109/
Современное состояние производства функциональных продуктов, обогащенных йодсодержащими ингредиентами
Питание за всю историю существование человека всегда было и остается наиболее существенным фактором, определяющим здоровье населения. Проблеме питания в настоящее время придается очень высокое значение, как одному из приоритетных направлений в государственной политике Российской Федерации. Йоддефицитные заболевания относятся к числу наиболее распространенных неинфекционных заболеваний человека. Всемирная организация здравоохранения поставила проблему йоддефицитных заболеваний в один ряд с увеличением сердечно-сосудистой, онкологической патологией и определила как глобальную. Профилактика дефицита йода и его неблагоприятных последствий одно из приоритетных направлений в коррекции питания современного человека. Отечественными ученными проводится активная работа по разработке функциональных продуктов, обогащенных йодсо-держащими ингредиентами.
В. Н. Лузан, И. В, Брянской, С. Ю, Лесковой из Восточно-Сибирского государственного университета изучена возможность йодирования растительных (кедрового, соевого и подсолнечного) и животных жиров (свиного, говяжьего, куриного и конского). Из животных жиров наиболее активно связывает йод куриный и конский жиры, примерно на уровне соевого растительного масла. Меньше всего связанного йода в говяжьем жире. Наиболее перспективным для йодирования является кедровое масло, но оно достаточно дефицитно и может быть использовано только в небольших количествах как носитель йода. Йодированные растительные и животные жиры можно отнести к перспективным объектам профилактики и использования в виде добавок в пищевые продукты в том числе и молочные.
В. В. Ничепуренко, О. В. Волнова и Н. Б. Красина из кубанского ГАУ считают, что перспективным сырьем йодсодержащих растений Краснодарского края являются листья грецкого ореха, в которых содержания йода составляет 3,1%. Установлено, что листья грецкого ореха в своем составе имеют также большое количество белка, незаменимых и заменимых аминокислот, полифенолов, витаминов и минеральных веществ.
В рамках региональной профилактической программы «К здоровью -через питание» в Кемеровском технологическом институте пищевой промышленности разработаны и внедрены в производство рецептуры и технологии различных продуктов, обогащенных йодом: плавленый сыр «Крепыш», творожные изделия, молочно-белковые пасты, низкокалорийные майонезы. Йодированние продуктов позволяют охватить группы населения с нарушениями углеводного обмена, которые часто сопровождаются йодцефицитным состоянием организма.
В последнее время большое значение уделяется вопросам рационального использования биологических ресурсов гидросферы, являющихся богатейшим источником не только полноценного белка, но и других эссенциаль-ных нутриентов. Созданы и разработаны продукты с направленными лечебно-профилактическими свойствами, содержащие в качестве добавок белок из морского сырья. Например, Южным научно-исследовательским институтом морского рыбного хозяйства и океанографии разработан способ приготовления кисломолочного продукта, заключающийся в том, что в молоко вносят сублимированный межклеточный сок из мидий и закваску, приготовленную на чистых культурах ацидофильной палочки. Продукт обладает повышенной пищевой и биологической ценностью обогащен свободными незаменимыми аминокислотами, более чем 38 макро- и микроэлементами, и гликопротеида-ми./4/
ООО «Реликт» был разработан продукт переработки бурой водоросли фукус «Экстракт фукуса сухой «Реликт»», предназначенный для использования в пищевой промышленности в качестве источника йода. И. В. Глазков и другие из МГУБП изучили возможность использования этой йодсодержащей пищевой добавки в состав фаршевых мясных продуктов, потребление которых могло бы восполнить недостаток йода. При исследовании образцов варенных колбас с добавлением «Экстракта фукуса» было установлено, что они не отличаются по органолептическим, физико-химическим, функционально-технологическим и цветовым характеристикам от контрольных образцов варенных колбас, но ежедневное потребление 100 г варенной колбасы могло бы обеспечить Уг суточной потребности организма взрослого человека в йо-де./59,108/
Дальневосточным государственным университетом рыбного хозяйства запатентован способ получения плавленого сыра «Кланви» с использованием рыбного фарша, соевой дисперсии, поваренной соли и морской капусты. Помимо обогащения данного продукта микроэлементами - а именно йодом, была повышена пищевая и биологическая ценность, за счет увеличения содержания белков, минеральных веществ, макроэлементов и витаминов.
Н. Н. Цветковой и др. из МГУБП разработан новый мясной продукт для детского питания - консервы «Детские» с морской капустой. С. Ю. Лесковой и др. из Восточно-Сибирского государственного технологического университета была проведена работа по изучению обогащения йодом колбасных изделий. В качестве препарата для обогащения служили водный раствор йодида калия, который вносили в белково-жировые эмульсии (БЖЕ) разного состава, используемые при производстве колбасных изделий. Эти эмульсии были введены в рецептуры фаршей колбас «Столовая» и «Симоновская».
Подбор оптимального содержания биологически активных добавок в сыре «Осетинский»
Анализируя существующие рецептуры на сыры внесением БАД, приведенные в литературе, а также в результате исследований проведенных на базе ГУЛ «Владикавказский гормолзавод», были разработаны рецептуры сыра «Осетинский», обогащенного биологически активными добавками «Йод-казеин», «Нутрикон - Грин» и порошка ламинарии.
В производстве опытных образцов использовали следующее сырье: Молоко-сырье натуральное молоко хозяйств Ирафского района. Биологически активная добавка «Йодказеин», изготовитель НЛП ООО «Медбиофарм» (г. Обинск, Калужская область, Россия). Биологически активная добавка серии «Нутрикон-ГРИН», изготовитель НАМИ-Арус (г. Новосибирск, Россия). Сухая морская водоросль - ламинария, изготовитель ЗАО «Ст -Медифарм» (г. Москва, Россия). Сычужный фермент, изготавливаемый из желудков телят. Бактериальная закваска, состоящая из чистой культуры местной селекции Lb.casei штамм Cs ВКПМ В-8730 и бифидобакте-рий.
С целью установления оптимального соотношения ингредиентов в составе сыра «Осетинский», повышенной пищевой ценности и влияния составляющих компонентов на потребительские свойства готовой продукции было выработано 5 опытных образцов сыра «Осетинский» с ламинарией: 1. «Осетинский» сыр + 0,1 % ламинарии 2. «Осетинский» сыр + 0,2% ламинарии 3. «Осетинский» сыр +0,3 %ламинарии 4. «Осетинский» сыр +0,4% ламинарии 5. «Осетинский» сыр + 0,5 % ламинарии
В рецептуру сыра «Осетинский» порошок ламинарии вносили в молоко перед сычужным свертыванием и в сырное зерно. При внесении ламинарии в сырное зерно частицы распределялись неравномерно в сырной массе и большой процент ламинарии уходил в сыворотку, а при внесении непосредственно перед сычужным свертыванием частицы распределялись по всей массе достаточно равномерно. Поэтому в дальнейшем порошок ламинарии вносили в молоко перед сычужным свертыванием.
Внесение в рецептуру сыра ламинарии в количестве 0,4- 0,5 % сычужного свертывания молока не происходило, что обусловлено большой концентрацией добавки. При снижении концентрации ламинарии до 0,3 -0,2 % сыр имел излишне крошливую консистенцию, выраженный зеленоватый оттенок. Данные образцы имели ярко выраженный привкус внесенной добавки. При уменьшении концентрации ламинарии до 0,1% происходит изменение органолептических показателей в лучшую сторону, - появляется более гармоничный вкус, выраженный приятный запах, более равномерный цвет с зеленоватым оттенком и равномерно распределенными по всей массе частицами ламинарии темно-зеленого цвета.
Также было выработано 5 опытных образцов сыра «Осетинский» с БАД «Нугрикон-Грин». Процентное содержание варьировало также от 0,1 до 0,5 %. БАД «Нутрикон - Грин» вносили в молоко перед сычужным свертыванием. БАД «Нутрикон -Грин» представляет собой цилиндрические гранулы весом 0,15-0,2 г серо-коричневого цвета. Введение БАД «Нутрикон -Грин» в состав сыра «Осетинский», привело к ухудшению органолептических показателей продукта. Все образцы сыра приобрели серо-коричневый оттенок, крошливую консистенцию, имели выраженный привкус внесенной добавки. В дальнейшем, отказались от использования этой БАД при производстве сыра «Осетинский» с добавками. «Йодказеин» вносили в рецептуру «Осетинского» сыра в соответствии с рекомендациями изготовителя: 9 г на 1000 кг продукта.
Подбор молокосвертывающего фермента и закваски для производства сыров Молокосвертывающие ферменты животного происхождения считаются идеальными для сыроделия, поскольку обеспечивают хорошую коагуляцию белков молока и высокое качество сыра. При выработке рассольного сыра «Осетинский» использовали сычужный фермент, получаемый из высушенных сычугов молодых телят и ягнят. Сычужный фермент, применяемый в сыроделии для свертывания молока, содержит 2 компонента: химозин и пепсин. Оба фермента свертывают молоко, но химозин более активен. Он обеспечивает направленную коагуляцию сгустка с минимальными потерями белка, обуславливая повышенный выход продукта - на 2,0-2,5 %. Сычуги телят в возрасте 1-2 месяцев содержат 70 % химозина, у взрослых животных преобладает пепсин.
Изучение физико-химических показателей качества новых видов рассольных сыров
Главным процессом в созревании рассольных сыров является протео-лиз, который лежит в основе формирования органолептических показателей готового продукта. Основными продуктами протеолиза являются различные растворимые азотистые соединения:
1. Растворимые в воде и растворах солей при рН 4,6 ( белки, пептиды, аминокислоты)
2. Растворимые в трихлоруксусной 70 % кислоте - растворимый небелковый азот (пептиды, аминокислоты).
3. Аминный азот - растворимый в сульфасалициловой и пикриновой кислотах, не осаждаемый танином (низкомолекулярные пептиды, аминокислоты, амиды, амиак).
Главную роль в протеолитических процессах играют ферменты. В созревании сыров самая большая роль принадлежит превращениям казеина. Изменения казеина начинаются с момента действия на него препарата сычужного фермента ( сычужный порошок), который переводит казеин в параказеин. В дальнейшем параказеин изменяется уже в формованном сыре под влиянием молочной кислоты, поваренной соли и, в самой большей степени, под влиянием ферментов, вырабатываемых микроорганизмами, и частично сычужного фермента и ферментов сырого молока.
Параказеин при созревании сыра начинает распадаться не более простые соединения, содержащие азот. Вначале появляются альбумозы, затем пептоны и аминокислоты. Возможен распад параказеина с отщеплением аминокислот до образования полипептидов. По-видимому, в сырах параказеин распадается одновременно по двум указанным путям, так как уже в начале созревания отмечается увеличение содержания в сырах как аминокислот, так и более сложных промежуточных продуктов распада параказеина. В процессе созревания наряду с образованием аминокислот происходит деза-минирование их, в результате которого образуется кислоты и аммиак. Деза-минирование может происходить не только в аминокислотах, но и в белках и пептонах сыра. Наряду с этим процессом в сырах наблюдается и декар-боксилирование, при этом образуется углекислый газ и новые продукты.
Созревание сыра очень сложный процесс, поэтому нет еще единой системы оценки степени созревания. Обычно определяют количество нерастворимых белков, сумму растворимых белковых веществ, небелковых азотистых веществ, остающихся в фильтрате после осаждения растворимых белков три-хлоруксусной кислотой, аминного азота. В работе степень зрелости определяли методом Шиловича, т.е. величиной буферной емкости растворимой части. Установление степени зрелости этим методом является наиболее объективным методом, так как учитывает весь комплекс изменений, происходящих в процессе созревания. Как видно из данных, приведенных в таблице 4.7. в возрасте 30 дней самая низкая степень зрелости была у образцов сыра «Осетинский» с ламинарией и составляла 56 Ш, и самая высокая у образцов с йодказеином. После 60 дней созревания степень зрелости у контроля и сыра «Осетинский» с йодказеином степень зрелости выравнивается и составляет 70 ІП, а у сыра «Осетинский» с ламинарией составляет всего 60 Ш. Таким образом, добавление ламинарии приводит к замедлению процесса протеолиза в рассольном сыре.
Из данных приведенных в таблице 4.8. и на рис. 4.2.видно, что в рассольных сырах интенсивный распад белка и накопление продуктов распада происходит в сыре до 60-дневного возраста у образцов «Осетинский» и «Осетинский» с йодказеином.
Незначительное увеличение аминного азота в первых двух образцах после 60 дней объясняется, во-первых, влиянием среды, т.е. тормозящим действием все увеличивающейся концентрации рассола в период хранения, и, во-вторых, частичным вымыванием из сыра в рассол продуктов распада белков.
Из приведенных данных видно, что в сырах до двухмесячного возраста содержание аминного азота увеличивается, а в дальнейшем почти не изменяется. У сыра «Осетинский» с ламинарией процесс накопления аминного азота проходит менее интенсивно, и практически не изменяется после 75 дней созревания и хранения. Анализ данных позволяет сделать вывод, что процесс созревания сыра полностью заканчивается для образца с ламинарией после 75 дней, а для остальных образцов - после 60 дней. Дальнейшего распада бежа в крепком рассоле почти не происходит. При этом можно следует отметить, что длительное хранение сыра в рассоле может привести к увлечению потерь водорастворимых частей, вследствие чего может ухудшаться качество сыра.
Похожие диссертации на Формирование потребительских свойств и исследование качества рассольных сыров с применением биологически активных добавок
