Исследование и разработка технологии кислотно-сычужных сыров с использованием овощного сырья

На правах рукописи

ШАРАПОВА ЛАРИСА НИКОЛАЕВНА

ИССЛЕДОВАНИЕ И РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ КИСЛОТНО-СЫЧУЖНЫХ СЫРОВ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ОВОЩНОГО СЫРЬЯ

Специальность 05.18.04 – технология мясных, молочных

и рыбных продуктов и холодильных производств

А В Т О Р Е Ф Е Р А Т

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»

Научный руководитель: Заслуженный деятель науки и техники РФ,

доктор технических наук, профессор

Остроумов Лев Александрович

Официальные оппоненты: Мотовилов Константин Яковлевич – доктор

биологических наук, профессор, Сибирский научно-исследовательский институт переработки сельскохозяйственной продукции Россельхозакадемии, директор;

Пасько Ольга Владимировна – доктор

технических наук, доцент, Омский экономический институт, кафедра технологии продуктов питания и сервиса, доцент

Ведущая организация: ФГБОУ ВПО «Кемеровский государственный

сельскохозяйственный институт»

Защита диссертации состоится « 24 » мая 2012 года в 13-00 часов на заседании диссертационного совета Д 212.089.01 при ФГБОУ ВПО Кемеровский технологический институт пищевой промышленности по адресу: 650056, Кемерово, бульвар Строителей, 47, 4-я лекц. ауд., тел/факс: (8-384-2) 39-68-88.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Кемеровского технологического института пищевой промышленности. С авторефератом можно ознакомиться на официальных сайтах ВАК Минобрнауки РФ ( http://vak.ed.gov.ru /announcements/tehn/) и КемТИПП www.kemtipp.ru..

Автореферат разослан « 20» апреля 2012 года

Ученый секретарь

диссертационного совета Н.Н.Потипаева

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Концепция здорового питания находит все большее распространение и понимание среди огромного количества потребителей. Она предусматривает улучшение структуры питания, создание технологий качественно новых пищевых продуктов, соответствующих потребностям организма, а также увеличение доли продуктов массового потребления с высокой пищевой и биологической ценностью.

Среди продуктов питания важное место отводится так называемым функциональным продуктам, призванным компенсировать дефицит в организме биологически активных компонентов, способствовать поддержанию в нем нормальной функциональной активности органов и систем, понизить риск различных заболеваний и создать благоприятный микробный фон в желудочно-кишечном тракте.

Среди большого разнообразия вырабатываемых сыров особое место занимают мягкие кислотно-сычужные сыры. Они характеризуются кисломолочным, приятным вкусом и ароматом, а также пластичной и однородной консистенцией.

Комплекс исследований по изучению мягких кислотно-сычужных сыров выполнен в Кемеровском технологическом институте пищевой промышленности.

На наш взгляд мягкие кислотно-сычужные сыры являются хорошей основой для разработки комбинированных продуктов с повышенными функциональными признаками. С этой целью при их производстве можно использовать различное растительное сырье, которое хорошо себя зарекомендовало при выработке плавленых сыров и плавленых сырных продуктов, что указывает на актуальность данной работы.

Цель и задачи исследований. Целью данной работы является разработка технологии мягких кислотно-сычужных сыров с использованием овощного сырья (тыква, морковь, свекла).

Для реализации поставленной цели решали следующие задачи:

- изучить состав и свойства овощного сырья (тыква, морковь, свекла) в связи с их использованием при выработке мягких кислотно-сычужных сыров;

- отработать режимы подготовки растительного сырья к переработке и создать композиции для их использования при выработке мягких кислотно-сычужных сыров;

- отработать основные технологические параметры выработки мягких кислотно-сычужных сыров с овощным сырьем;

- исследовать влияние технологических параметров (массовая доля жира, доза овощной композиции, количество бактериальной закваски) на качество мягкого кислотно-сычужного сыра;

- изучить пищевую и биологическую ценность мягкого кислотно-сычужного сыра с овощным сырьем;

- разработать новые виды мягких кислотно-сычужных сыров с овощным сырьем.

Научная новизна работы. Получены данные, характеризующие состав и свойства различного овощного сырья (углеводный состав, содержание витаминов, содержание органических кислот, аминокислотный состав, содержание микроэлементов), в связи с его использованием при выработке мягких кислотно-сычужных сыров.

Подобраны технологические параметры подготовки овощного сырья к использованию при выработке сыра, а также получены сведения о влиянии основных технологических факторов (доза овощного сырья, количество бактериальной закваски, содержание жира) на вкус, консистенцию, расход сырья и влажность сыра. Получены соответствующие регрессионные зависимости.

Рассмотрены качественные изменения сыра в процессе хранения.

Изучена пищевая и биологическая ценность мягких кислотно-сычужных сыров, выработанных с овощным сырьем.

Практическая значимость работы. Разработана технология производства мягкого кислотно-сычужного сыра «Овощной» (ТУ 9225-040-02068315-2012).

Апробация работы. Результаты работы докладывались на различных научно-технических конференциях (Кемерово, Омск, Барнаул, Магнитогорск, Углич).

Публикации. Основные положения изложены в 11 научных статьях и тезисах, в том числе две в журнале, рекомендованном ВАК «Техника и технология пищевых производств».

Объем работы. Диссертация состоит из введения, обзора литературы, методологии работы, результатов исследований, выводов, списка литературы, приложений. Основной текст работы изложен на 107 страницах, включает 31 таблицу и 21 рисунок.

МЕТОДИКА ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ

Работа выполнялась в Кемеровском технологическом институте пищевой промышленности в 2010-2012 годах.

Схема проведения работы представлена на рисунке 1.

Первоначально рассматривали химический состав трех видов овощей – тыква, морковь и свекла. Для этого подбирали по два сорта каждого из овощей, распространенных в Западной Сибири. Ими оказались тыква «Алтайская», тыква «Миндальная», морковь «Витаминная», морковь «Несравненная», свекла «Сибирская плоская» и свекла «Бордо 237».

Этап исследования Изучаемые факторы Критерии оценки

Состав и свойства овощей		Химический состав		Влага, белок, аминокислоты, углеводы, витамины, минеральные вещества
Подготовка овощного сырья к переработке		Суспензия		Влага, углеводы, витамины, минеральные вещества
		Концентрат
Отработка технологических параметров выработки сыра		Стадия внесения концентрата		Органолептика, состав продукта
		Хранение сыра
Изучение влияния технологических факторов на качество сыра		Доза концентрата		Вкус, консистенция, влага, расход сырья
		Жир в сухом веществе
		Доза закваски
Изучение состава сыра		Химический состав		Аминокислоты, витамины, минеральные вещества
Практическая реализация		Технологическая схема		Технология выработки сыра
		Экономическая эффективность

Рис. 1. Общая схема проведения исследований

В овощах определяли содержание влаги, белка, углеводов (глюкозы, фруктозы, сахарозы, клетчатки, крахмала, пектина), золы, витаминов (-каротин, аскорбиновая кислота, В1, В2, В3, РР), аминокислот, биологическую ценность, макро- и микроэлементов (калий, кальций, магний, натрий, фосфор, железо, кобальт, медь, цинк, марганец, ванадий).

Второй этап исследований заключался в получении овощной суспензии и концентрата.

Для получения суспензии овощи после соответствующей подготовки диспергировали на установке УГМ, получая гомогенную смесь.

Следующий этап исследований заключался в отработке технологических основ выработки мягкого кислотно-сычужного сыра с использованием овощного сырья (доза вносимой овощной суспензии и концентрата, стадия внесения, продолжительность хранения).

На четвертом этапе путем постановки трехфакторного эксперимента изучали влияние дозы концентрата овощного сырья (10, 15 и 20 %), содержание жира в сухом веществе сыра (30, 40 и 50 %) и дозы вносимой при выработке сыра бактериальной закваски на вкус, консистенцию и влажность сыра, а также расход молочного сырья на получение 1 кг продукта.

Изучали пищевую и биологическую ценность мягких кислотно-сычужных сыров с овощным сырьем (пятый этап). В сырах определяли содержание жира, белка, аминокислот, углеводов, витаминов, органических кислот и витаминов.

В заключение разрабатывали техническую документацию на новые виды мягкого сыра.

Массовую долю жира определяли по ГОСТ 5867, влаги – по ГОСТ 3626, сухого вещества – по ГОСТ 3626. Массовую долю белка определяли на анализаторе общего азота/белка “Rapid N cube». Аминокислотный состав белков определяли на аминокислотном анализаторе «Aracus». Фракции белка определяли методом электрофореза в полиакриламидном геле.

В работе использовали методы статистической обработки данных и математического планирования эксперимента.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

Состав и свойства овощного сырья в связи с его

использованием при выработке мягких кислотно-сычужных сыров

Содержание основных веществ в изучаемых образцах отдельных представителей овощей приведен в таблице 1.

В таблице 2 приведены данные, характеризующие содержащиеся в овощах углеводы.

Во всех овощах обнаружены моносахариды, дисахариды и полисахариды. Однако количественное их содержание в овощах было различным.

Моносахариды (глюкоза, фруктоза) в тыкве «Алтайская» составляли 24,2 % от общего содержания углеводов, в моркови «Витаминная» - 35,0 % и в свекле «Сибирская плоская» - 3,6 %.

Таблица 1

Содержание основных веществ в изучаемых овощах

Наименование овощей	Массовая доля, %
	Вода	Белок	Угле- воды	Органические кислоты	Зола
Тыква «Алтайская»	86,5	1,5	9,5	0,1	1,3
Тыква «Миндальная»	85,0	1,3	10,5	0,2	1,5
Морковь «Витаминная»	87,5	1,3	10,0	0,3	1,0
Морковь «Несравненная»	88,0	1,2	9,3	0,2	1,0
Свекла «Сибирская плоская»	85,5	1,5	11,2	0,1	1,0
Свекла «Бордо 237»	86,5	1,7	10,4	0,1	1,0

Таблица 2

Углеводный состав овощей (г в 100 г)

Углеводы	Тыква «Алтайская»	Морковь «Витаминная»	Свекла «Сибирская плоская»
Моносахариды: глюкоза фруктоза	1,1 1,2	2,5 1,0	0,3 0,1
Дисахариды: сахароза	3,7	4,2	8,0
Полисахариды: гемицеллюлоза клетчатка крахмал пектин	0,4 2,0 0,4 0,7	0,3 1,2 0,2 0,6	0,7 0,9 0,1 1,1

Содержание дисахаридов (сахароза) было следующим: тыква «Алтайская» - 39,0 %, морковь «Витаминная» - 42,0 % и свекла «Сибирская плоская» - 71,4 %.

Полисахариды (гемицеллюлоза, клетчатка, крахмал и пектин) составляли следующие количества: тыква «Алтайская» – 36,8 %, морковь «Витаминная» - 23,0 % и свекла «Сибирская плоская» – 25,0 %.

Большинство овощей характеризуется как хороший источник витаминов. Их содержание в тыкве, моркови и свекле приведено в таблице 3.

Таблица 3

Содержание витаминов в овощах (мг в 100 г)

Витамины	Тыква «Алтайская»	Морковь «Витаминная»	Свекла «Сибирская плоская»
-каротин	6,5	18,0	0,05
Аскорбиновая кислота (С)	22,0	7,5	16,0
Тиамин (В1)	0,8	0,1	0,2
Рибофлавин (В2)	0,3	0,2	0,1
Пантотеновая кислота (В3)	0,2	0,3	0,1
Ниацин (РР)	1,5	1,3	0,5
Пиридоксин (В6)	0,8	0,9	0,4

Для тыквы характерно наличие витаминов В1, В2, В6 и аскорбиновой кислоты, для моркови – -каротина и витамина В6, для свеклы - аскорбиновой кислоты и витамина В6.

Проведенный довольно подробный анализ состава тыквы, моркови и свеклы, на примере довольно распространенных сортов этих овощей, указывает на их высокую пищевую ценность и присутствие у них ряда функциональных признаков. Это указывает на возможность использования данных овощей при производстве молочных продуктов, в частности, при выработке мягких сыров.

Разработка технологии подготовки овощного сырья

к использованию при выработке мягких сыров

Общая характеристика суспензий показана в таблице 4.

Из овощной суспензии получали овощной концентрат путем ее обработки на вакуумаппарате.

Содержание основных веществ в овощном концентрате приведено в таблице 5.

В концентратах сохранились все исходные вещества овощей. Однако их количество против начального содержания в среднем в 3,0-3,5 раза.

Углеводный состав концентратов приведен в таблице 6.

Таблица 4

Общая характеристика овощных суспензий

Суспензия	Вкус и запах	Консистенция	Цвет
Тыквенный	Чистый, приятный, выраженный тыквенный	Однородная, тонкодисперсная	Бледно-желтый
Морковный	Сладковатый, морковный	Однородная, тонкодисперсная	Красноватый
Свекольный	Сладковатый, выраженный свекольный, слегка горьковатый	Однородная, тонкодисперсная	Темно красный
Тыквенно-морковная смесь (50%+50%)	Сладковатый, приятный	Однородная, тонкодисперсная	Розовый
Тыквенно-свекольная смесь (50%+50%)	Слегка горьковатый	Однородная, тонкодисперсная	Темно красный
Морковно-свекольная смесь (50%+50%)	Слегка горьковатый	Однородная, тонкодисперсная	Темно красный