авторефераты диссертаций БЕСПЛАТНАЯ РОССИЙСКАЯ БИБЛИОТЕКА - WWW.DISLIB.RU

АВТОРЕФЕРАТЫ, ДИССЕРТАЦИИ, МОНОГРАФИИ, НАУЧНЫЕ СТАТЬИ, КНИГИ

 
<< ГЛАВНАЯ
АГРОИНЖЕНЕРИЯ
АСТРОНОМИЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ
БИОЛОГИЯ
ЗЕМЛЯ
ИНФОРМАТИКА
ИСКУССТВОВЕДЕНИЕ
ИСТОРИЯ
КУЛЬТУРОЛОГИЯ
МАШИНОСТРОЕНИЕ
МЕДИЦИНА
МЕТАЛЛУРГИЯ
МЕХАНИКА
ПЕДАГОГИКА
ПОЛИТИКА
ПРИБОРОСТРОЕНИЕ
ПРОДОВОЛЬСТВИЕ
ПСИХОЛОГИЯ
РАДИОТЕХНИКА
СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО
СОЦИОЛОГИЯ
СТРОИТЕЛЬСТВО
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ТРАНСПОРТ
ФАРМАЦЕВТИКА
ФИЗИКА
ФИЗИОЛОГИЯ
ФИЛОЛОГИЯ
ФИЛОСОФИЯ
ХИМИЯ
ЭКОНОМИКА
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
ЭНЕРГЕТИКА
ЮРИСПРУДЕНЦИЯ
ЯЗЫКОЗНАНИЕ
РАЗНОЕ
КОНТАКТЫ

Pages:   || 2 | 3 |

Исследование и разработка технологии творожно-крупяного биопродукта

-- [ Страница 1 ] --

На правах рукописи

ГАЛКИНА СВЕТЛАНА ЛЕОНИДОВНА

ИССЛЕДОВАНИЕ И РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ

ТВОРОЖНО-КРУПЯНОГО БИОПРОДУКТА

Специальность 05.18.04 – технология мясных,

молочных и рыбных продуктов и холодильных производств

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени

кандидата технических наук

Кемерово – 2012

Работа выполнена в Федеральном государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Кемеровский технологический институт пищевой промышленности» (ФГБОУ ВПО «КемТИПП»)

Научный руководитель: доктор технических наук, профессор

Остроумов Лев Александрович

Официальные оппоненты: Гаврилова Наталья Борисовна, доктор

технических наук, профессор Федеральное

государственное бюджетное образовательное

учреждение «Омский государственный аграрный университет им П.А. Столыпина», профессор

кафедры «Технология и оборудование пищевых

производств»

Крупин Алексей Владимирович, доктор

технических наук ЗАО «Холдинговая компания

«СДС-Алко», генеральный директор

Ведущая организация: Федеральное государственное бюджетное

образовательное учреждение высшего

профессионального образования

«Кемеровский государственный

сельскохозяйственный институт»

Защита диссертации состоится 26 декабря 2012 г в 12-00 часов на заседании диссертационного совета Д 212.809.01 при ФГБОУ ВПО «Кемеровский технологический институт пищевой промышленности» по адресу: 650056, г. Кемерово, бульвар Строителей, 47, 4 лек. ауд., тел./факс (384-2) 39-68-88.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГБОУ ВПО «Кемеровский технологический институт пищевой промышленности». С авторефератом можно ознакомиться на официальных сайтах ВАК Минобрнауки РФ ( http://vak.ed.gov.ru ) и ФГБОУ ВПО «КемТИПП» (www.kemtipp.ru).

Автореферат разослан 21 ноября 2012 г.

Ученый секретарь диссертационного совета О.В. Кригер

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы исследования. Правильное питание обеспечивает нормальный рост и развитие детей, способствует профилактике заболеваний, продлению жизни людей, повышению работоспособности и создает условия для адекватной адаптации их к окружающей среде.

Организация рационального питания учащихся во время пребывания в школе является одним из ключевых факторов поддержания их здоровья и эффективности обучения. Неполноценное питание в сочетании с увеличением учебных нагрузок снижает иммунный статус детей и подростков, ведет к увеличению численности детей с задержкой роста и отклонением массы тела от средних норм, к обострению наследственных и хронических заболеваний.

И одним из эффективных путей решения проблемы организации сбалансированного питания детей школьного возраста является создание технологической основы для производства специализированных продуктов, не только удовлетворяющих физиологические потребности организма человека в основных пищевых веществах и энергии, но и выполняющих профилактические функции. Этого можно достигнуть за счет комбинирования молочных и растительных компонентов, формирования пробиотических свойств продуктов.



В связи с этим актуальным представляется разработка технологии творожно-крупяного биопродукта, предназначенного для организации питания детей школьного возраста, что является одним из приоритетных направлений, отраженных в распоряжении правительства РФ «Основы государственной политики Российской Федерации в области здорового питания населения на период до 2020 года».

Степень разработанности темы. Вопросы создания творожных и творожно-растительных продуктов, в том числе специального назначения отражены в фундаментальных и прикладных научных трудах известных учёных А.А Покровского, А.Г. Храмцова, Н.Н. Липатова (ст.), Н.Н. Липатова (мл.), В.Д. Харитонова, И.А. Рогова, Н.И. Дунченко, И.С. Хамагаевой, В.И. Ганиной, Н.А. Тихомировой, В.Ф. Семенихиной, Н.С. Королевой, П.Ф. Крашенинина, В.Б. Спиричева, В.А. Тутельяна, Л.А. Остроумова, А.Ю. Просекова, И.А. Смирновой, Л.М. Захаровой, Н.Б. Гавриловой, И.А. Евдокимова, И.С. Хамагаевой, А.А. Майорова, М.П. Щетинина, В.И. Круглик и других. На основании их исследований разработаны новые технологии молочных и молокосодержащих продуктов с пробиотическими свойствами для массового и специального питания. Дальнейшему развитию технологии творожно-растительных биопродуктов могут способствовать исследования, направленные конструирование молочно-белковой основы продукта и изучение ее процесса коагуляции и ферментации ассоциациями мезофильных гомоферментативных культур и бифидобактерий.

Цель и задачи исследований. Цель настоящей работы – исследование и разработка технологии творожно-крупяного биопродукта. Для реализации поставленной цели сформулированы следующие задачи:

– проанализировать научно-техническую литературу, патентную информацию и экспериментально обосновать возможность применения гречневой муки в составе молочно-белковой основы (МБО) продукта;

– провести конструирование молочно-белковой основы продукта по оптимальному балансу незаменимых факторов питания (аминокислот), эффекту взаимного обогащения, биологической ценности и физико-химическим параметрам;

– установить режимы пастеризации молочно-белковой основы, обеспечивающие минимальную остаточную микрофлору;

– исследовать процесс коагуляции и ферментации молочно-белковой основы продукта;

– изучить ростостимулирующее влияние растительного компонента на ассоциативный рост бифидобактерий в молочно-белковой основе продукта в процессе ферментации;

– сформировать органолептический профиль продукта;

– изучить хранимоспособность творожно-крупяного биопродукта и установить гарантированный срок его годности;

– установить пищевую, биологическую ценность разработанного творожно-крупяного биопродукта и его показатели качества;

– определить основные технологические параметры и технологию производства творожно-крупяного биопродукта на основе принципов ХАССП, разработать нормативную документацию (СТО) и представить оценку экономической эффективности разработанной технологии.

Научная новизна работы. Обоснован состав и проведено конструирование молочно-белковой основы продукта с использованием молочного и растительного сырья по оптимальному балансу незаменимых факторов питания, эффекту взаимного обогащения и физико-химическим параметрам.

Исследован процесс коагуляции и ферментации молочно-белковой основы ассоциациями мезофильных гомоферментативных культур и бифидобактерий и определены его рациональные параметры. Разработаны математические модели, описывающие влияние продолжительности ферментации, активной кислотности, массовой доли гречневой муки и сухих веществ на изменение клеточной концентрации бифидобактерий (B. lactis, B. bifidum). Установлена наиболее эффективная ассоциация микроорганизмов для ферментации молочно-белковой основы.

Сформирован органолептический профиль творожно-крупяного биопродукта. Экспериментально обоснован гарантированный срок годности творожно-крупяного биопродукта, исследованы его показатели безопасности и качества, определена пищевая и биологическая ценность.

Теоретическая и практическая значимость работы. На основании результатов проведенных исследований разработана технология творожно-крупяного биопродукта с использованием принципов ХАССП, утверждена нормативная документация для его производства (СТО 90282083-001-2012). Проведена промышленная апробация разработанной технологии в условиях молочного предприятия ООО «Сибиряк+» и подтверждена возможность ее практической реализации для массового производства.

Новизна технического решения, составляющего основу технологии нового творожно-крупяного биопродукта, отражена в заявке на изобретение №2012132734 «Творожный продукт» (приоритет от 31.07.2012 г).

Теоретические выводы и положения работы используются в основной образовательной программе подготовки бакалавров и магистров по направлениям 260200 «Продукты питания животного происхождения» и 260800 «Технология продукции и организация общественного питания.

Методология и методы исследования. При организации и проведении исследований применялся комплекс общепринятых, стандартных и модифицированных методов исследований, в том числе физико-химических, микробиологических, биохимических, реологических, а также математические методы статистической обработки результатов исследований и построения математических моделей.

Основные положения, выносимые на защиту:

– методика конструирования молочно-белковой основы продукта по оптимальному балансу незаменимых факторов питания (аминокислот), эффекту взаимного обогащения, биологической ценности и физико-химическим параметрам;

– результаты экспериментального изучения процесса коагуляции и ферментации молочно-белковой основы продукта ассоциациями мезофильных гомоферментативных культур и бифидобактерий;

– комплексная оценка степени влияния гречневой муки и продолжительности ферментации на изменение клеточной концентрации бифидобактерий (B. lactis, B. bifidum) в процессе коагуляции и ферментации молочно-белковой основы продукта;

– технология творожно-крупяного биопродукта с использованием принципов ХАССП (СТО 90282083-001-2012).

Достоверность результатов подтверждается достаточной повторностью и воспроизводимостью экспериментальных данных, полученных с использованием современных физико-химических, микробиологических, реологических методов исследований, и их математической обработкой, апробацией нового технологического решения в производственных условиях.

Качество и безопасность разработанного продукта на соответствие требованиям ФЗ № 88 «Технический регламент на молоко и молочную продукцию» ((в ред. Федерального закона от 22.07.2010 № 163-ФЗ) подтверждены исследованиями в аккредитованной испытательной лаборатории ООО «Центр сертификации и экспертизы «Омск-тест».

Апробация результатов. Основные положения работы и результаты исследований были предметом обсуждения и докладов на конференциях и конгрессах различного уровня, в том числе: международной научно-практической конференции «Достижения и перспективы естественных и технических наук» (Ставрополь, 2011 г.), V Всероссийской научно-практической конференции «Исследования и достижения в области теоретической и прикладной химии. Экология. Продукты питания» (Барнаул, 2011 г.), межвузовской научно-практической конференции «Студент и научно-технический прогресс: инновационные технологии и сервис» (Новосибирск, 2012 г.), международной интернет-конференции «Биотехнология. Взгляд в будущее» (Казань, 2012 г), международной молодежной конференции «Биокаталитические технологии и технологии возобновляемых ресурсов в интересах рационального природопользования» (Кемерово, 2012 г.), V специализированном конгрессе «Молочная промышленность Сибири» (Барнаул, 2012 г.).

Публикации. По материалам диссертационной работы опубликовано 11 работ, в том числе 3 статьи в изданиях, рецензируемых ВАК РФ.

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, основной части, заключения, списка литературы и приложений. Основной текст работы изложен на 146 страницах машинописного текста, содержит 44 таблицы, 32 рисунка, 172 литературных источника и приложения.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ ДИССЕРТАЦИОННОЙ РАБОТЫ

Введение. Обоснована актуальность выбранного направления научных исследований.

Глава 1. Обзор литературных данных по вопросу разработки и производства творожно-растительных продуктов.

Представлены статистические данные исследований структуры питания различных групп населения, в том числе детей школьного возраста, подтверждающие необходимость создания специализированных продуктов питания с повышенной пищевой, биологической ценностью, пробиотическими свойствами. Теоретически обоснована целесообразность использования растительных ингредиентов в производстве творожных продуктов. Обобщены сведения о биотехнологических аспектах производства творожно-растительных продуктов и обеспечения их качества. В результате анализа литературных источников, технической и патентной документации сформулированы цель и задачи научных исследований.





Глава 2. Методология проведения исследований. Приведена характеристика объектов исследований, описана методология проведения исследований и постановки эксперимента.

Экспериментальные исследования и обработка полученных данных проводились в лабораториях кафедр «Технология молока и молочных продуктов» Кемеровского технологического института пищевой промышленности, «Технология продуктов питания и сервиса» Омского экономического института, научно-образовательного центра Кемеровского технологического института пищевой промышленности, Института проблем переработки углеводородов Сибирского отделения Российской академии наук (ИППУ СО РАН, г.Омск), ООО молочный завод «Сибиряк+» (Омская область, р.п. Полтавка) и аккредитованной испытательной лаборатории ООО ЦСЭ «Омск-тест» в соответствии с поставленными задачами.

Схема организации и проведения исследований приведена на рисунке 1.

  Структурно-логическая схема-0

Рисунок 1 – Структурно-логическая схема проведения исследований

При составлении схемы использованы следующие условные обозначения: 1 - химический состав 2- индекс растворимости, 3 - показатель активности воды (аw), 4 - титруемая кислотность, 5 - активная кислотность (рН), 6- показатель биологической ценности (БЦ, %), 7 - индекс незаменимых аминокислот (ИНАК), 8 – коэффициент различий аминокислотного скора (КРАС), 9 - органолептические показатели, 10 – структурно-механические характеристики; 11 - микробиологические показатели, 12 – коэффициент стимуляции роста микроорганизмов, 13 - срок годности, 14 - пищевая и биологическая ценность, 15- показатели качества и безопасности, 16 – среднесуточная физиологическая потребность школьников в основных пищевых веществах и энергии, 17 - технологическая схема производства, 18 – СТО, 19 – критические контрольные точки, 20- себестоимость.

На первом этапе исследований проведён анализ научно-технической литературы, патентной информации по вопросу производства творожно-растительных продуктов. Обоснована актуальность разработки продуктов специализированного назначения, в частности для детей школьного возраста. Определена цель и сформулированы задачи научных исследований.

На втором этапе экспериментально обоснован состав и проведено конструирование молочно-белковой основы продукта с использованием молочного и растительного сырья по оптимальному балансу незаменимых факторов питания, эффекту взаимного обогащения и физико-химическим параметрам.

На третьем этапе исследован процесс коагуляции и ферментации молочно-белковой основы продукта ассоциациями мезофильных гомоферментативных культур микроорганизмов и бифидобактерий. Установлены режимы пастеризации молочно-белковой основы, обеспечивающие минимальную остаточную микрофлору. Определено ростостимулирующее влияние растительного компонента на ассоциативный рост бифидобактерий в молочно-белковой основе продукта в процессе ферментации, проведено математическое моделирование совокупности экспериментальных данных процесса коагуляции и ферментации молочно-белковой основы продукта.

Четвертый этап посвящен оптимизации рецептурного состава и формированию органолептического профиля творожно-крупяного продукта с наполнителями, изучению хранимоспособности, определению его гарантированного срока годности, пищевой и биологической ценности, исследованию показателей качества и безопасности.

На завершающем этапе исследований, определены основные технологические параметры и технология производства творожно-крупяного биопродукта на основе принципов ХАССП, разработана нормативная документация, проведена оценка экономической эффективности производства нового продукта.

Глава 3. Результаты исследования и их анализ. На основании обзора литературных источников, нормативной среднесуточной физиологической потребности в основных пищевых веществах и энергии детей школьного возраста, существующей нормативной базы сформулированы основные требования к качественным показателям творожно-крупяного биопродукта.

В качестве базового (основного) молочного компонента использовали молоко с м.д.ж. 2,5 % и сливки 35%, позволяющие корректировать жирность продукта, энергетическую ценность и органолептические показатели. Коррекцию белкового, аминокислотного состава и содержания сухих веществ проводили за счет использования концентров молочного белка PROMILK ® Kappa Optimum, PROMILK 802 FB и муки гречневой.

При производстве молочно-растительных продуктов важное значение имеет бактериальная обсемененность растительного компонента, в связи с этим изучены микробиологические показатели муки, которые полностью соответствуют требованиям СанПиН 2.3.2.1078-2001.

На основании исследования процесса растворимости молочных и немолочных компонентов в молоке с м.д.ж. 2,5 % и воде установлено, что концентрат молочного белка PROMILK 802 FB отличается худшей растворимостью в молоке с м.д.ж. 2,5% в сравнении с PROMILK ® Kappa Optimum, имеет незначительный привкус «подгорелого молока» и высокую кислотность.

На следующем этапе проведено экспериментальное конструирование молочно-белковой основы продукта с использованием молочного и растительного сырья по оптимальному балансу незаменимых факторов питания (аминокислот), эффекту взаимного обогащения, биологической ценности (аминокислотный скор – АС, индекс незаменимых аминокислот – ИНАК, коэффициент различий аминокислотного скора – КРАС, показатель биологической ценности – БЦ) и физико-химическим параметрам. Основной критерий конструирования молочно-белковой основы с позиций эффекта взаимного обогащения в символической форме выглядел следующим образом:

[АС 100%; ИНАК max, КРАСmin; БЦ max, м. д. белка > 7,0%]

Конструирование молочно-белковой основы проводили на основе молока с м.д.ж. 2,5%, сливок с м.д.ж. 35% путем введения концентрата молочного белка PROMILK ® Kappa Optimum и муки гречневой до достижения сухих веществ в готовом продукте 20-21%. При этом соотношение концентрат молочного белка: мука гречневая варьировали как, % 100:0 (МБО 1), 80:20 (МБО 2), 70:30 (МБО 3), 60:40 (МБО 4), 50:50 (МБО 5).

Введение в молочно-белковую основу концентрата молочного белка и мука гречневой оказывает существенное влияние на химический состав и физико-химические показатели МБО, которые отражены в таблице 1.

Таблица 1 – Химический состав и физико-химические показатели

конструируемой молочно-белковой основы



Pages:   || 2 | 3 |
 

Похожие работы:










 
© 2013 www.dislib.ru - «Авторефераты диссертаций - бесплатно»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.