Исследование и разработка технологии плавленых сырных продуктов с ягодным сырьем

На правах рукописи

ИОНОВА ЛОЛИТА ВИКТОРОВНА

ИССЛЕДОВАНИЕ И РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ ПЛАВЛЕНЫХ СЫРНЫХ ПРОДУКТОВ С ЯГОДНЫМ СЫРЬЕМ

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» (ФГБОУ ВПО «КемТИПП»)

Научный руководитель: доктор технических наук, профессор,

Заслуженный деятель науки и техники РФ

Остроумов Лев Александрович

Официальные оппоненты: Майоров Александр Альбертович,

доктор технических наук, профессор,

Государственное научное учреждение

«Сибирский научно-исследовательский институт

Сыроделия» Российской академии

сельскохозяйственных наук, директор

Мотовилов Константин Яковлевич,

доктор биологических наук, профессор,

член-корреспондент Россельхозакадемии,

Государственное научное учреждение

«Сибирский научно-исследовательский

институт переработки сельскохозяйственной

продукции» Российской академии

сельскохозяйственных наук, директор.

Ведущая организация: Федеральное государственное бюджетное

образовательное учреждение высшего

профессионального образования «Кемеровский государственный сельскохозяйственный

институт»

Защита диссертации состоится « 25 » декабря 2012 г. в 12-00 ч. на заседании диссертационного совета Д 212.809.01 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 ФГБОУ ВПО «Кемеровский технологический институт пищевой промышленности». С авторефератом можно ознакомиться на официальных сайтах ВАК Минобрнауки РФ ( http://vak.ed.gov.ru ) и КемТИПП (www.kemtipp.ru).

Автореферат разослан «23 » ноября 2012 г.

Ученый секретарь

диссертационного совета Кригер Ольга Владимировна

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. В огромном ассортименте молочных продуктов, поступающих на отечественный рынок, видное место занимают плавленые сырные продукты. Их производство в стране постоянно увеличивается, расширяется выпускаемый ассортимент, улучшается качество продукции, повышается их пищевая и биологическая ценность.

Плавленые сыры и плавленые сырные продукты являются хорошей базой для создания так называемых комбинированных продуктов функционального назначения.

Производство комбинированных продуктов вызвано необходимостью организации рационального сбалансированного питания и создания здоровой пищи.

При создании комбинированных продуктов на молочной основе используются продукты переработки зернового сырья (соевая мука, концентрат соевого белка, изолят соевого белка, пшеничные и ржаные отруби, зародыши и другие), растительное сырье (овощи, фрукты, папоротник ), продукты морских промыслов (морская капуста, крабы, шпроты и т.д.), жиры растительного происхождения (пальмовое масло, «Акобленд», соевое масло и другие).

В данной работе при выработке плавленых сырных продуктов использованы различные ягоды (смородина красная, смородина черная, брусника, черника, голубика, ирга, жимолость, крыжовник).

Степень обоснованности. Основная сущность создания комбинированных функциональных продуктов на молочной основе заключается в направленном подборе составляющих сырьевых компонентов, позволяющих регулировать в готовом продукте содержание незаменимых аминокислот, полиненасыщенных жирных кислот, пищевых волокон, витаминов, жизненно важных макро- и микроэлементов и других необходимых для организма человека веществ.

Академик Н.Н. Липатов (ст.) придавал огромное внимание производству комбинированных продуктов на молочной основе. Он считал, что за такими продуктами большое будущее. Они должны выполнять функции профилактики различных заболеваний.

Большой теоретический и практический вклад в развитие технологий комбинированных продуктов питания на молочной основе внесли отечественные исследователи: П.Ф. Крашенинин, А.Г. Храмцов, В.Д. Харитонов, З.С. Зобкова, Н.И. Дунченко, Л.А. Остроумов, М.С. Уманский, А.А. Майоров, Н.П. Захарова, Л.А. Забодалова, И.А. Смирнова, Л.М. Захарова, Н.Б. Гаврилова, А.Ю. Просеков, Т.П.Арсеньева, А.Г. Галстян, А.Н. Петров, О.В. Лепилкина, С.М. Лупинская и многие другие.

Цели и задачи исследований. Целью настоящей работы является изучение и разработка технологии производства плавленых сыров и плавленых сырных продуктов с использованием ягодного сырья.

При выполнении работы решали следующие задачи:

• исследование состава плодов ягод, производство которых распространено в регионах Западной Сибири (смородина черная, смородина красная, брусника, черника, ирга, крыжовник, жимолость, голубика), в связи с их использованием при выработке плавленых сырных продуктов;
• изучение микроэлементного и витаминного состава ягод;
• отработка вариантов и способов подготовки ягод к использованию в производстве плавленых сырных продуктов;
• отработка основ технологии производства плавленых сырных продуктов с ягодным сырьем;
• изучение влияния дозы ягодных добавок, содержания жира в сухом веществе продукта и температуры плавления массы на органолептические показатели продукта и содержание в нем аскорбиновой кислоты;
• отработка технологии новых видов плавленых сырных продуктов с использованием ягодного сырья.

Научная новизна работы. Изучен состав и свойства ягодного сырья (смородина черная, смородина красная, ирга, черника, голубика, брусника, крыжовник, жимолость) в связи с его использованием при выработке плавленых сырных продуктов. Установлено, что для ягод характерно повышенное содержание углеводов, органических кислот, витаминов, калия, микроэлементов.

Установлены способы и технологические режимы получения ягодных концентратов, а также созданы их смеси. Отработаны технологические основы выработки плавленого сырного продукта с ягодным концентратом (дозы концентрата, варианты смесей, стадии их внесения, режимы хранения).

Получены данные, характеризующие зависимость свойств плавленых сырных продуктов (вкус и запах, консистенция, содержание аскорбиновой кислоты) от дозы ягодного концентрата, температуры плавления массы и содержания жира.

Изучена пищевая и биологическая ценность плавленых сырных продуктов, выработанных с ягодным сырьем.

Практическая значимость работы. На основании результатов исследований разработана техническая документация на сырный плавленый продукт «Ягодный» (ТУ 9224-061-00419710-64).

МЕТОДОЛОГИЯ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

Общая схема эксперимента приведена на рисунке 1.

В начале исследований рассматривали состав и свойства восьми видов ягод (черная смородина, красная смородина, ирга, черника, голубика, брусника, крыжовник и жимолость), имеющих большое распространение в регионах Западной Сибири.

Учитывая, что все эти ягодные культуры имеют большое количество сортов, различающихся размерами, урожайностью, стойкостью в хранении, составом и другими признаками брали следующие сорта: черная смородина – сибирский подвид, красная смородина – смородина колосистая, ирга – ирга круглолистная, черника – черника обыкновенная, голубика – голубика обыкновенная, брусника – брусника обыкновенная, жимолость – «Алтайская», крыжовник – крыжовник обыкновенный.

Этап исследования Изучаемые факторы Критерии оценки

Состав ягод		Смородина, ирга, крыжовник		Содержание углеводов, витаминов, макро- и микроэлементов
		Черника, голубика, брусника, жимолость
Подготовка ягодного сырья к использованию при выработке сырных продуктов		Получение суспензии		Состав и свойства суспензий и концентратов
		Получение концентратов
Уточнение режимов выработки плавленых сырных продуктов		Использование смесей ягод		Органолептика, состав продукта
		Стадия внесения смесей
Хранение плавленого сырного продукта		Температура (2±2)о С		Органолептика, пенетрационная твердость
		Температура (10±2)о С
Влияние технологических факторов на продукт		Доза суспензии		Органолептика, сорбиновая кислота
		Жир в сухом веществе продукта
		Температура плавления
Практическая реализация		Технологическая схема выработки продукта		Экономическая эффективность

Рис. 1. Схема проведения эксперимента

У ягод определяли общий состав (влага, белок, углеводы, зола, органические кислоты), содержание аминокислот, моносахаридов (глюкоза, фруктоза), дисахаридов (сахароза), полисахаридов, витаминов, макроэлементов и микроэлементов.

На следующем этапе отрабатывали способ подготовки ягод к использованию при выработке плавленых сырных продуктов. Получали диспергированную гомогенизированную ягодную суспензию на установке УГМ. Составляли варианты суспензий, из которых получали ягодные концентраты.

Далее отрабатывали основы технологии выработки плавленых сырных продуктов с ягодным сырьем, определяя органолептические признаки их различных вариантов.

Следующая часть исследований посвящена изучению зависимости свойств плавленых сырных продуктов от дозы ягодного сырья (от 10 до 30%), содержания жира в продукте (от 20 до 60%) и температуры плавления массы (от 70 до 90оС). У продуктов рассматривали вкус (баллы) и пенетрационную твердость (кПа) и содержание витамина С. Все зависимости выражали графически и получали соответствующие уравнения регрессии.

На заключительном этапе предложена технологическая схема выработки плавленых сырных продуктов с овощным сырьем и приведен расчет экономической эффективности отдельных вариантов их производства.

При выполнении работы использовали общепринятые, стандартные методы исследования, в том числе хроматографию, спектрометрию, полярографию, рефрактометрию и другие.

Положения, выносимые на защиту:

- результаты исследований, характеризующие состав и свойства ягодного сырья, используемого в производстве плавленых сырных продуктов;

- технология подготовки растительного сырья к переработке и технологические основы выработки плавленого сырного продукта с ягодным сырьем;

- результаты исследований влияния содержания жира в сухом веществе продукта, количества ягодного сырья и температуры плавления массы на органолептику и состав плавленого сырного продукта;

- технология нового вида плавленого сырного продукта с использованием ягодного сырья.

Степень достоверности и апробация результатов. Достоверность полученных результатов подтверждается применением гостированных методов исследований, методологией проведения опытов, постановкой трехфакторного эксперимента и получением регрессионных зависимостей.

Апробация работы. Основные положения диссертации докладывались на научно-практических конференциях (Москва, 2011, Омск, 2011, Кемерово, 2012, Барнаул, 2012).

Публикации. По теме диссертационной работы опубликовано 13 работ, в том числе 1 в журнале, рекомендованном ВАК.

Результаты исследований и их анализ

Состав и свойства ягодного сырья в связи с его использованием при выработке плавленых сырных продуктов

Общий состав ягод, произрастание которых распространено в регионах Западной Сибири, показан в таблице 1.

Таблица 1

Общий состав ягод

Ягоды	Состав, %
	Углеводы	Белок	Вода	Органические кислоты	Зола
Смородина черная	7,0±0,7	1,2±0,3	89,2±1,0	2,0±0,2	0,6±0,1
Смородина красная	7,6±0,9	1,4±0,2	87,4±1,2	3,1±0,3	0,5±0,1
Ирга	8,0±1,1	2,5±0,5	87,0±1,7	1,7±0,1	0,8±0,1
Черника	4,8±0,5	0,8±0,1	91,2±0,6	1,5±0,1	0,4±0,1
Голубика	6,0±0,7	1,3±0,2	91,4±0,9	1,4±0,2	0,5±0,1
Брусника	6,4±0,8	1,0±0,2	90,0±0,8	2,1±0,2	0,5±0,1
Крыжовник	9,7±1,0	2,3±0,4	84,2±1,3	2,6±0,2	1,2±0,1
Жимолость	5,5±0,6	1,7±0,2	89,9±1,0	2,0±0,2	0,9±0,1

Для всех представителей ягод характерно повышенное содержание углеводов. У большинства изучаемых образцов оно составляло более 50 % всех сухих веществ.

Практический интерес представляет содержание в ягодах органических кислот. Они участвуют в формировании вкуса ягод, снижают рН среды.

Пищевая ценность ягод определяется наличием в них витаминов и витаминоподобных веществ. В плодах изучаемых ягод в основном представлены водорастворимые витамины (таблица 2).

Таблица 2

Содержание в ягодах витаминов (мг%)

Ягоды	Аскорбиновая кислота (С)	Тиамин (В1)	Рибофлавин (В2)	Ниацин (РР)	Биофлав-оноиды
Смородина черная	1200	0,3	0,1	0,1	500
Смородина красная	210	0,01	0,2	0,4	1100
Ирга	100	0,1	0,1	0,1	210
Черника	110	0,04	0,4	4,5	550
Продолжение таблицы 2
Голубика	280	0,04	0,3	1,2	350
Брусника	70	0,04	0,1	1,0	1500
Крыжовник	300	0,04	0,1	0,4	600
Жимолость	750	0,1	0,4	1,0	800