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 | 4 |

Разработка технологии спредов функционального назначения с синбиотическим комплексом

-- [ Страница 1 ] --

На правах рукописи

САМОЙЛОВ АНАТОЛИЙ ВЛАДИМИРОВИЧ

РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ СПРЕДОВ ФУНКЦИОНАЛЬНОГО НАЗНАЧЕНИЯ С СИНБИОТИЧЕСКИМ КОМПЛЕКСОМ

Специальность 05.18.06 – Технология жиров,

эфирных масел и парфюмерно-косметических продуктов

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени

кандидата технических наук

Москва 2008

Работа выполнена в Государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Московский государственный университет пищевых производств».

Научный руководитель: доктор технических наук, профессор

Кочеткова Алла Алексеевна

Официальные оппоненты: доктор биологических наук, профессор

Бутова Светлана Николаевна

кандидат технических наук, доцент

Дорожкина Татьяна Павловна

Ведущая организация: ГОУВПО «Московский государственный университет технологий и управления»

Защита диссертации состоится «25» декабря 2008 г. в 1130 часов на заседании Совета по защите докторских и кандидатских диссертаций Д 212.148.07 при ГОУВПО «Московский государственный университет пищевых производств» по адресу: 125080, Москва, Волоколамское шоссе, д. 11, корп. А, ауд. 229.

Просим вас принять участие в заседании Совета или прислать отзыв в двух экземплярах, заверенных печатью учреждения, по вышеуказанному адресу.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ГОУВПО МГУПП.

Автореферат разослан «25» ноября 2008 г.

Ученый секретарь

диссертационного совета,

д.т.н., ст.н.с. Богатырева Т.Г.

1 Общая характеристика работы

1.1 Актуальность темы. Создание безопасных и качественных продуктов питания, улучшающих пищевой статус населения, является актуальной задачей пищевой индустрии. Одно из ключевых направлений ее решения связано с разработкой и внедрением в структуру питания населения России различных видов функциональных пищевых продуктов. В качестве последних могут использоваться спреды, представляющие собой современный аналог сливочного масла. Сегодня на российском и мировом рынке представлены спреды, обогащенные витаминами, фитостеринами и их эфирами, микро– и макроэлементами, а также другими физиологически функциональными ингредиентами. Однако возможности модификации традиционных спредов в функциональные продукты путем введения упомянутых ингредиентов далеко не исчерпаны, ассортимент такой продукции остается ограниченным, что определяет актуальность научных исследований и перспективность развития рынка жировых продуктов, которые могут быть позиционированы как продукты, обеспечивающие условия для здорового питания.

Среди функциональных ингредиентов особое место занимают пробиотики, способные проявлять нормализующее действие на кишечные микробиоценозы организма человека. Основными пищевыми источниками пробиотиков являются кисломолочные продукты, которые, к сожалению, характеризуются непродолжительным сроком хранения, а кроме того, не всеми потребителями включаются в традиционные пищевые рационы. Альтернативой кисломолочным продуктам с живыми микроорганизмами могут служить спреды, легко обогащаемые, благодаря их эмульсионной природе, пробиотическими культурами. Особенности технологии спредов, современные способы стабилизации лабильных ингредиентов, а также известные приемы повышения активности пробиотиков, позволяют создать новые виды спредов, включающих живые микроорганизмы, с увеличенным сроком годности.



Официальным подтверждением актуальности выполненного исследования является включение его тематики в аналитическую ведомственную целевую программу «Развитие научного потенциала высшей школы (2006-2008 годы)» в виде проекта фундаментальных исследований по теме «Разработка спредов функционального назначения, содержащих синбиотический комплекс» в рамках научной стажировки в Рейнском университете им. Фридриха-Вильгельма г. Бонна (Германия).

1.2 Цель и задачи исследования. Целью диссертационного исследования являлась разработка технологии спредов функционального назначения со сбалансированным жирнокислотным составом, содержащих стабилизированный синбиотический комплекс.

Для реализации цели работы необходимо было решить задачи, включающие:

  • обоснование и выбор составов спредов функционального назначения;
  • разработку сбалансированных жировых основ спредов;
  • разработку рецептур спредов функционального назначения различных вкусовых профилей;
  • обоснование и выбор пробиотиков для введения в состав спредов;
  • исследование стабильности пробиотиков в составе спредов при получении и хранении, а также в модельных условиях процесса пищеварения;
  • исследование процесса микрокапсулирования как способа повышения стабильности пробиотиков;
  • обоснование и выбор пребиотиков для введения в состав спредов;
  • разработку рецептур спредов функционального назначения со стабилизированным синбиотическим комплексом и анализ основных показателей качества готового продукта;
  • разработку технологической схемы производства спредов функционального назначения с синбиотическим комплексом;
  • разработку технической документации на спреды с синбиотическим комплексом.

1.3 Научная новизна. Исследована возможность формирования жировой основы спреда, обеспечивающей сбалансированный жирнокислотный состав конечного продукта при его стандартной консистенции, без использования продуктов модификации природных жиров и масел (гидрированных, переэтерифицированных и др.).

Предложена математическая модель программного обеспечения расчета состава жировых основ спредов с учетом их биологической эффективности.

Предложена методика оценки стабильности пробиотических микроорганизмов в спредах in vitro с использованием модифицированной модели процесса пищеварения.

Исследована стабильность пробиотических микроорганизмов в составе 40- и 60%-ных спредов. Впервые в технологии спредов применен прием микрокапсулирования бифидо– и лактобактерий с целью повышения их стабильности. Обосновано использование в качестве инкапсулирующего материала пектина – гидроколлоида, проявляющего пребиотические свойства. Установлено положительное влияние включения пробиотических микроорганизмов в пектиновые микрокапсулы на их жизнеспособность в составе спредов, позволяющее увеличить срок годности продукции до трех месяцев с сохранением содержания в ней пробиотиков на заданном уровне (106 - 107 КОЕ/г).

На примере микроорганизмов L. acidophilus исследована стабильность пробиотиков в составе спредов в модельных условиях процесса пищеварения. Установлено, что в условиях, моделирующих пищеварительную систему in vitro, использование L. acidophilus в составе спредов в виде пектиновых микрокапсул повышает сохранность жизнеспособных клеток в 30 и более раз по сравнению с некапсулированными формами.

Исследована возможность применения полидекстрозы в качестве пребиотического ингредиента спредов, содержащих пробиотики в микрокапсулированной форме. Установлен эффект повышения стабильности живых микроорганизмов в составе спредов, связанный с формированием синбиотического комплекса, составляющими которого являются пробиотические микроорганизмы, низкоэтерифицированный пектин и полидекстроза.

Установлено, что в процессе пищеварения in vitro полидекстроза повышает жизнеспособность микрокапсулированных L. acidophilus в 7 и более раз.

1.4 Практическая значимость. Разработана технология спредов функционального назначения c синбиотическим комплексом, отличительные особенности которой связаны с приемами повышения стабильности пробиотических микроорганизмов в составе готовой продукции, что обеспечивает увеличение срока годности последней до трех месяцев при сохранении содержания в ней пробиотиков на заданном уровне (заявка на патент РФ - рег. № 2008122016).

Предложены базовые рецептуры 40- и 60%-ных спредов функционального назначения на основе немодифицированных растительных масел, критериями функциональности которых являются сбалансированный жирнокислотный состав, а также присутствие в составе токоферолов и фитостеринов.

Предложен способ расчета жировых основ спредов с заданной биологической эффективностью, упрощающий в условиях производства оперативную корректировку их рецептурного состава в зависимости от качества исходных растительных масел.

Осуществлен выбор коммерческих препаратов пробиотиков для использования в составе спредов.

Предложен способ микрокапсулирования пробиотиков, обеспечивающий повышение их стабильности в составе спредов в условиях производства и хранения продукции.

Осуществлен выбор пребиотика, обеспечивающего сохранение физиологического эффекта действия пробиотических микроорганизмов в процессе пищеварения за счет формирования синбиотического комплекса.

Предложен метод анализа органолептических характеристик готового спреда, основанный на системе балловой оценки.

Разработана техническая документация (технические условия, технологическая инструкция) на спреды с синбиотическим комплексом, получившие наименование «Дедушкино», что обеспечивает условия для трансфера разработанной технологии в производство.

1.5 Апробация работы. Основные результаты исследований по теме диссертации доложены на V Международной конференции студентов и аспирантов (Могилев, 26-27 апреля 2006 г.), IV Международной научно-практической конференции «Технологии и продукты здорового питания» (Москва, 5-7 июня 2006 г.), IV Научно–практической конференции «Перспективы развития масложировой, маслодельной и сыродельной промышленности» (Москва, 6-9 июня 2006 г.), VIIІ Всероссийской конференции молодых ученых с международным участием «Пищевые технологии» (Казань, 9-10 апреля 2007 г.), VI Международной научно-технической конференции (Могилев, 22-23 мая 2007 г.), Семинаре Немецкой службы академических обменов (ДААД) «Михаил Ломоносов» (Бонн, 2-4 ноября 2007 г.), VI Международной конференции студентов и аспирантов (Могилев, 24-25 апреля 2008г.). Разработка «Функциональные пищевые продукты: спреды, обогащенные биологически активным комплексом овса» награждена дипломом «За высокое качество продукции» на IV Международной выставке-конференции «Высокоэффективные пищевые технологии и технические средства для их реализации» (Москва, 15-16 ноября 2006 г.). Проект «Разработка синбиотических спредов функционального назначения» был представлен на VIII Всероссийской выставке научно-технического творчества молодежи (ВВЦ, Москва, 25-28 июня 2008 г.).

1.6 Публикации. По материалам диссертационного исследования опубликовано 13 печатных работ, в том числе, 1 статья в журнале, рекомендованном ВАК.

1.7 Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, обзора литературы, экспериментальной части, выводов, списка литературы и приложений. Работа изложена на 170 страницах основного текста, в том числе, содержит 33 рисунка и 28 таблиц. Список литературы включает 250 источников отечественных и зарубежных авторов.

  1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

В обзоре литературы проанализированы основные нарушения структуры питания человека и пути ее нормализации. Приведена обобщенная классификация функциональных пищевых продуктов. Изложены современные представления о роли жиров и их компонентов в питании человека. Описаны виды и технологии эмульсионных жировых продуктов. Приведены результаты маркетинговых исследований рынка спредов функционального назначения. Проанализированы данные отечественных и зарубежных литературных источников о способах стабилизации пробиотических микроорганизмов в составе функциональных продуктов. Изучены данные по разработкам синбиотических продуктов. На основании проведенного анализа были сформулированы цель и задачи исследования.

  1. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ

Исследования проводили на кафедре «Органическая и пищевая химия» и в ПНИЛ биотехнологии пищевых продуктов МГУПП. Отдельные серии опытов выполняли также в НП «Центр инноваций и развития - Здоровый продукт», ГНУ НИИ питания РАМН, ФГУЗ «ФЦГиЭ» Роспотребнадзора, Рейнском университете им. Фридриха-Вильгельма г. Бонна (Германия).





3.1 Объекты и методы исследований

Основными объектами исследований являлись полученные в лабораторных условиях низко- и среднежирные растительно-жировые спреды, содержащие комплекс токоферолов («Roche», Швейцария) и свободные фитостерины «Prolokol» («Triple Crown», Швеция). В качестве пробиотических ингредиентов спредов использовали следующие микроорганизмы: культуру Bifidobacterium lactis, выделенную из комплекса «YO-MIX 215 LYO 200 DCU» («Danisсo», Дания), штамм B. bifidum «LAFTI B94 CGS» («DSM», Нидерланды), музейную культуру Lactobacillus acidophilus 20079 («DSM», Германия); в качестве пребиотического ингредиента испытывали пищевое волокно - полидекстрозу «Littese» («Danisсo», Дания). В работе использовали стандартное сырье, применяемое при изготовлении спредов, а также вкусовые и ароматические добавки, разрешенные органами здравоохранения РФ для введения в состав пищевых продуктов (согласно ГОСТ Р 52100-2003).

Образцы спредов изготавливали по стандартной технологии маргаринового производства на универсальной лабораторной установке «Stephan UMM/SK 5» с корректировкой параметров процесса.

Сухой концентрат L. acidophilus 20079 и его микрокапсулированную форму получали по специальной методике с применением экструзионной установки и распылительной сушилки «Nubilosa LT-C».

Анализ сырья и готовой продукции выполняли с помощью стандартных и оригинальных методов исследования. Физико-химический и микробиологический анализы проводили с использованием общепринятых методов. Определение анизидинового числа в жировой фазе спредов проводили с методом, основанном на определении оптической плотности продуктов реакции п-анизидина с вторичными продуктами окисления жиров. Определение стабильности пробиотических культур в спредах при хранении и в модельных исследованиях на ЖКТ in vitro, а также органолептический анализ готовых спредов выполняли по разработанной нами методике.

3.2 Результаты исследований и их обсуждение

Экспериментальная часть включала три основных этапа исследования. На первом этапе исследования совершенствовали базовые рецептуры спредов функционального назначения путем разработки сбалансированных жировых основ, корректировки рецептурных ингредиентов и определения органолептических показателей готового продукта с использованием разработанных методик. Второй этап работы был связан с выбором и исследованием комплекса про- и пребиотиков, введенных в состав базовых спредов с применением методов стабилизации пробиотических культур. Третий этап посвящен технологии спредов функционального назначения с синбиотическим комплексом и включает разработку рецептур и технологической схемы производства спредов, проведение анализа показателей качества готового продукта, создание проекта технической документации.

Структурная схема исследований представлена на рис. 1.

3.2.1 Обоснование и выбор составов спредов функционального назначения

Согласно российскому стандарту спреды подразделяются на растительно-сливочные, сливочно-растительные и растительно-жировые. Первые две подгруппы характеризуются наличием молочного жира (15-95 % от общей жирности). Жировая основа растительно-жировых спредов состоит исключительно из растительных масел. Вследствие того, что жирнокислотный состав основы спреда является базовым критерием его функциональности, использование молочного жира нежелательно из-за наличия в нем до 10% транс-изомеров жирных кислот, присутствия холестерина и низкого содержания ПНЖК. Вследствие этого, растительно-жировые типы спредов на базе натуральных растительных масел являются обоснованным объектом модификации при создании продуктов функционального назначения.

Применение в качестве жирового сырья для спредов жидких растительных масел, богатых ПНЖК, и твердых - пальмового и кокосового масел - для формирования необходимой консистенции, способствует формированию оптимальных технологических и физиологических характеристик продукта.

Таким образом, разработка растительно-жировых низко- и среднежирных спредов является оправданной с точки зрения формирования функциональных свойств продукта.

3.2.2 Разработка сбалансированных жировых основ спредов

С целью формирования функциональных свойств жировой основы спреда проведена серия исследований, результаты которых были положены в основу методики разработки сбалансированной по составу жировой основы спреда. Методика включает следующие этапы: определение жирнокислотного состава исходного сырья, расчет сбалансированных рецептур, приготовление модельных смесей, определение температуры плавления, определение содержания твердых триглицеридов.

На основании данных НИИ питания РАМН рассчитаны соотношения групп жирных кислот, характеризующих сбалансированный жир повышенной биологической эффективности: 35-45% ПНЖК (из которых 3-8% -3–жирных кислот и 29-37% -6–жирных кислот), 30-35% МНЖК и 28-35% НЖК. Для удобства интерпретации биологической эффективности и сбалансированности жира были введены два коэффициента. Первый коэффициент, обозначенный Р,

  Структурная схема-0

Рисунок 1 – Структурная схема исследования

характеризует соотношение ПНЖК:НЖК, которое в сбалансированном жире должно составлять от 1:1 до 2:1. Второй коэффициент, обозначенный символом , показывает увеличенное в 10 раз отношение количества -3:-6, которое должно составлять от 1:5 до 1:10. Таким образом, значения коэффициентов Р и для сбалансированного жира находится в пределах от 1 до 2 и с увеличением биологической эффективности жиров должны стремиться к 2. Коэффициент имеет весомость только при значимом коэффициенте Р.

В качестве объектов исследования на этапе разработки жировой основы были использованы наиболее распространенные на мировом рынке натуральные растительные масла: пальмовое, кокосовое, подсолнечное, соевое, рапсовое. Данные хроматографического анализа показали, что ни одно из них не сбалансировано по жирнокислотному составу. Наиболее простым из известных способов оптимизации жирового состава является купажирование.

Расчет сбалансированных рецептур вели с помощью разработанной программы «Fatmix» с использованием предложенных коэффициентов. Расчеты показали, что наиболее близки к сбалансированному жиру купажи, состоящие их пальмового, рапсового и соевого масел. После определения температуры плавления и содержания твердых триглицеридов, были отобраны рецептуры, отвечающие технологическим и физиологическим требованиям (табл. 1).



Pages:   || 2 | 3 | 4 |
 

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.