Электронная библиотека Веда
Цели библиотеки
Скачать бесплатно
Доставка литературы
Доставка диссертаций
Размещение литературы
Контактные данные
Я ищу:
Библиотечный каталог российских и украинских диссертаций

Вы находитесь:
Диссертационные работы России
Технические науки
Технология мясных, молочных и рыбных продуктов

Диссертационная работа:

Захарова Людмила Михайловна. Теоретическое обоснование и разработка биотехнологии качественно новых продуктов питания на основе молока и компонентов зерна : Дис. ... д-ра техн. наук : 05.18.04 : Кемерово, 2005 409 c. РГБ ОД, 71:05-5/554

смотреть содержание
смотреть введение
Содержание к работе:

Введение , 5

Глава 1. Теоретические и технологические аспекты производства функ-
<ф циональных продуктов питания 12

  1. Роль основных нутриентов в питании 12

  2. Анализ фактического питания и перспективы в развитии производства функциональных продуктов 25

  3. Эссенциальные ингредиенты, придающие продуктам функциональную направленность 34

  1. Пищевые волокна. Строение, классификация 35

  2. Медико-биологические аспекты использования пищевых волокон 40

  3. Физиологическое значение полиненасыщенных жирных кислот

и витамина Е 45

ф 1.3.4. Роль эубиотиков в регулировании микроэкологии человека. На
значение и свойства 49

1.4. Тенденции использования биологически активных веществ и
растительных добавок в молочной промышленности 60

1.4.1. Продукты переработки зерна: технологические аспекты полу
чения и направления переработки в молочной промышленности 66

1.5. Проектирование новых видов продуктов максимально соответ
ствующих физиологическим нормам 75

1.5.1. Методы оценки биологической ценности молочных продуктов 76
Jt^ 1.5.2. Применение численных методов расчёта аминокислотной и

жирнокислотной сбалансированности состава молочных про
дуктов .... 81

Глава 2.0боснование основных направлений исследований, их цель и

задачи 88

Глава 3. Организация эксперимента и методы исследований 97

  1. Организация и схема проведения исследований 97

  2. Объекты и методы исследований 104

у, 3.2.1. Физико-химические и биохимические методы 104

3.2.2. Микробиологические методы 107

з
Глава 4. Исследование состава и свойств продуктов переработки зерна 109

  1. Определение состава продуктов переработки зерна 109

  2. Изучение функционально-технологических свойств пшеничных зародышей и отрубей 120

  3. Методы стабилизации качества продуктов переработки зерна с целью дальнейшего их использования в пищевых технологиях 130

  1. Способы обработки ржаных и пшеничных отрубей 131

  2. Исследование динамики микрофлоры обработанных пшеничных и ржаных отрубей в процессе хранения 137

  3. Изучение влияния способов обработки и режимов хранения на липидную фракцию пшеничных зародышей 140

Заключение по четвертой главе 153

Глава 5. Проектирование состава продуктов в соответствии с требова
ниями науки о питании 158

  1. Разработка моделей функциональных продуктов питания на молочной основе с зерновыми добавками 158

  2. Проектирование состава кисломолочных белковых продуктов с пониженной энергетической ценностью 167

Заключение по пятой главе 171

Глава 6. Исследование технологических особенностей производства
кисломолочных напитков с зерновыми добавками 173

  1. Подбор микроорганизмов-пробиотиков и исследование возможности их культивирования 173

  2. Оптимизация основных параметров кислотного свертывания молочно-зерновой смеси 183

6.2.1. Изучение влияния режимов пастеризации, доз добавки и заква
ски на кислотное свертывание молочно-зерновой смеси 183

6.2.2. Влияние зерновой добавки на рост и развитие бифидобактерий 196

Заключение по шестой главе 198

Глава 7. Оптимизация основных параметров кислотно-сычужного свер
тывания молочно-зерновой смеси и исследование технологических осо
бенностей производства сыров и творожно-растительных продуктов ... 201
7.1. Обоснование выбора дозы зерновой добавки 201

  1. Влияние зерновых добавок на процесс протеолиза 210

  2. Исследование влияния отдельных технологических факторов на процесс формирования мягких кислотно-сычужных сыров с

Ф зерновыми добавками 213

  1. Установление технологического регламента производства мягких сыров с зерновыми добавками 222

  2. Изучение влияния процесса тепловой обработки молочно-растительной смеси на качество молочных белковых продуктов

с зерновыми добавками 230

7.6. Экспериментальный анализ эффективности совместного ис
пользования зерновых добавок и пробиотиков в производстве

сыра и творожно-растительных продуктов 234

Заключение по седьмой главе 243

Глава 8. Разработка технологии функциональных молочных продуктов
^ со злаковыми добавками 248

  1. Кисломолочный бифидосодержащий напиток, обогащенный пшеничными зародышевыми хлопьями 248

  2. Кислотно-сычужные мягкие сыры с добавками из пшеничных, ржаных отрубей и зародышей пшеницы 254

  3. Кисломолочные белковые продукты с зерновыми добавками .. 259

  4. Сыр плавленый с добавкой из ржаных отрубей 266

  5. Изучение влияния зерновых добавок на микробиологические, физико-химические, органолептические показатели новых ви-

щ дов продуктов в процессе хранения

Заключение по восьмой главе 290

Глава 9. Изучение пищевой ценности новых видов продуктов сложного

сырьевого состава 293

  1. Пищевая и энергетическая ценность продуктов 293

  2. Оценка биологической ценности продуктов 295 Заключение по девятой главе 300

w Выводы 305

Литература 308

Приложения 348

\

Введение к работе:

Основной ценностью человека является здоровье. По данным Всемирной организации здравоохранения - это многофакторная зависимость, определяемая социальным, экономическим и политическим развитием общества, психофизиологическими и медицинскими аспектами. Состояние здоровья человека, в первую очередь, зависит от питания.

Исследованиями института питания РАМН отмечается существенное ухудшение структуры и качества питания населения России. Основные изменения структуры питания проявляются в чрезмерном потреблении высоко-энергетичных нутриентов на фоне устойчивого дефицита поступающих с пищей жизненно важных ингредиентов. По обобщенным данным обследования населения дефицит полноценных белков составляет до 25 %, пищевых волокон - до 40 %, витамина С - до 90 %, витаминов группы В, фолиевой кислоты - до 40...80 %, витамина А -до 50 % [279]. Большинство людей недополучает с пищей макро- и микронутриенты, отдельные полиненасыщенные жирные кислоты и др. Отрицательные изменения в структуре питания россиян приводят к снижению иммунитета, возникновению различных заболеваний, снижению продолжительности жизни.

К основным факторам, приводящим к возрастанию уровня заболеваний населения, связанных с нарушениями питания относятся:

ухудшение экологической обстановки, проявляющееся в накоплении в продуктах питания разнообразных токсичных и мутагенных веществ -вследствие химизации сельского хозяйства, глобального загрязнения поверхностных вод, локальных радиоактивных загрязнений;

применение при производстве продуктов питания пищевых добавок, улучшающих органолептические и технологические свойства продукции, но неблагоприятно действующих на организм человека;

использование продуктов промышленного производства, в которых в результате проведения жесткой технологической обработки полностью или частично отсутствуют природные биологически активные вещества - ви-

6 тамины, минеральные элементы, фосфолипиды, фитостерины и другие биорегуляторы обмена веществ, гормональной деятельности, иммунитета и функций отдельных органов и систем организма.

рост потребления ряда лекарственных средств без учета их действия на желудочно-кишечный тракт и населяющую его микрофлору, деятельность которой необходима для здоровья человека.

Вышеперечисленные проблемы ставят жизненно важную задачу - поиск средств оздоровления населения страны. Одним из путей решения этой фундаментальной проблемы является разработка функциональных продуктов питания. По своему предназначению они относятся к продуктам массового потребления, т.е. имеют вид традиционной пищи и предназначены для питания в составе обычного рациона основных групп населения, но содержат физиологически ценные природные ингредиенты, которые восполняют дефицит эс-сенциальных пищевых веществ и оказывают биологически значимое позитивное воздействие. Регулярное потребление таких продуктов в составе пищевого рациона соответствует принципам здорового питания, улучшая состояние здоровья и существенно снижая риск возникновения заболеваний.

Большой теоретический и практический вклад в развитие технологии продуктов функционального питания внесли ученые отечественных школ прикладной биотехнологии, биохимии и нутрициологии: Н.Н. Липатов (ст.), A.M. Бражников, О.В. Большаков, М.Н. Волгарев, A.M. Уголев, А.В. Гудков, В.Д. Харитонов, Ю.Я. Свириденко, Л.А. Остроумов, Н.Н. Липатов (мл.), В.И. Покровский, В.М. Позняковский, И.А. Рогов, Н.С. Родионова, Е.И. Титов, Н.А. Тихомирова, Э.С. Токаев, Н.Б. Гаврилова, В.А. Тутельян, И.С. Хамагае-ва, А.Г. Храмцов, А.М, Шалыгина, Л.А. Забодалова, А.А. Майоров, М.П. Щетинин, М.С. Уманский, И.А. Евдокимов, В.И. Ганина и другие.

Одним из основных направлений в области позитивного питания является производство продуктов, имеющих поликомпонентный состав. Создание указанной группы продуктов представляется актуальным, поскольку за счет многокомпонентности состава достигается наиболее полное обеспечение организма физиологически полезными нутриентами в требуемом количестве.

Такие продукты призваны восстанавливать микробиологический баланс человеческого организма, повышать иммунный статус и в итоге должны поддержать здоровье и снизить стоимость затрат на его восстановление.

Ключевыми аспектами в решении настоящей проблемы являются научно обоснованный поиск и подбор перспективных источников сырья с высокими санитарно-гигиеническими и медико-биологическими показателями, а также применение современных биотехнологических приемов, позволяющих существенным образом влиять не только на органолептические и физико-химические показатели сырья и готовой продукции, повышая их пищевую ценность, но и придавать им направленные функциональные свойства.

Важное место в питании населения занимают молочные продукты, относящиеся к повседневным продуктам потребления. Обладая уникальным составом, они обеспечивают организм белками, углеводами, липидами, минеральными веществами, витаминами, микроэлементами и другими жизненно важными веществами. Без молока и молочных продуктов невозможно позитивное питание. Свойства молока позволяют улучшать качество других пищевых продуктов. Обогащение молока и молочных продуктов функциональными ингредиентами является одним из наиболее надежных способов ликвидации дефицита эссенциальных веществ. Следует подчеркнуть, что сочетание молочных и растительных белков представляет собой более совершенную композицию по аминокислотному составу. Кроме того, при введении в рецептуру растительных компонентов происходит обогащение продукта витаминами, минеральными элементами, органическими кислотами, пищевыми волокнами и другими биологически активными веществами. Варьируя основами продуктов в процессе их производства, обогащая их эссенциальными нутри-ентами, можно добиться определенной направленности физиологического воздействия.

Большие перспективы имеет создание функциональных продуктов, путем сочетания молочного и зернового сырья. Большое количество биологически активных веществ содержится в продуктах переработки зерна — отрубях и зародышах. Они отличаются повышенным содержанием таких

эссенциальных нутриентов как, незаменимые аминокислоты, полиненасыщенные жирные кислоты семейства ш-3 и со-6, минеральные элементы, витамины. Отруби действуют как улучшающее пищеварение средство, источник пищевых волокон. Особым достоинством пшеничных зародышей является повышенное содержание токоферола. Введение компонентов зерна в молочные продукты позволит обогатить их биологически важными веществами, придавая этим продуктам ряд ценных свойств и снижая их калорийность. Сложный природный комплекс веществ, содержащийся в таких продуктах, будет способствовать восполнению потребности организма в эссенциальных нутриентах, повышению его сопротивляемости к вредным воздействиям окружающей среды, продлению жизни.

Ассортимент молочных продуктов с зерновыми добавками на отечественном рынке практически отсутствует. Такие продукты представляют большой научный и практический интерес. Возможность включения зерновых добавок различного химического состава и физиологической направленности может обеспечить конструирование продуктов питания повышенной пищевой ценности и обладающих определенными защитными комплексами.

В настоящее время в развитых странах продукты функционального питания обогащаются не только пребиотиками, но и эубиотиками (пробиотика-ми). Особенно большое значение в поддержании здоровья играют пробиоти-ческие продукты, ферментированные лакто- и бифидобактериями. Интерес к видам этих бактерий связан с их важностью для здоровья человека. Эти микроорганизмы, являясь доминирующими представителями нормальной микрофлоры кишечника, обладают полезной метаболической активностью (синтез ряда витаминов, гидролиз желчных солей и холестерина), оказывают антагонистическое действие по отношению к условно-патогенной и патогенной микрофлоре, благотворно влияют на пищеварение и моторику желудочно-кишечного тракта, устраняют дисбиотические нарушения [322, 330]. Все это позволяет рассматривать лакто- и бифидобактерии как одну из основных категорий позитивного питания.

Основным способом повышения численности полезной микрофлоры в кишечнике человека является пероральное введение жизнеспособных клеток этих микроорганизмов, содержащихся в составе кисломолочных продуктов. Однако этот путь не всегда дает стабильное улучшение кишечной микрофлоры, поскольку экзогенные бифидобактерии не успевают закрепиться в кишечнике в условиях жесткой конкуренции за питательные субстраты между мно-гочислеными родами обитающих там микроорганизмов и быстро вымываются после прекращения приема пробиотиков [119]. Поэтому в последние годы интенсивно развивается принципиально новое направление производства функциональных продуктов - комбинация пробиотиков и пребиотков. Применение пребиотиков способствует пролиферации и адсорбции бифидо- и лактобакте-рий в кишечнике.

Большое внимание уделяется применению пребиотиков натурального происхождения в виде растительных и животных продуктов. Принципиально возможными для использования в качестве бифидогенного фактора могут быть продукты переработки зерна. Интересна оценка бифидогенного действия этих продуктов. Немаловажно и то, что, по сравнению с использованием очищенных пребиотиков, использование такого сырья требует значительно меньших затрат.

Выпуск максимально доступных всем категориям населения наименований функциональных продуктов является государственной задачей, так как напрямую затрагивает интересы общества. «Усилия ученых должны быть направлены не на бесплодные поиски эрзацев и синтетики, а на обеспечение человечества полноценными продуктами на базе традиционного сырья, вводя в круг традиционности все больше и больше объектов растительного и животного происхождения» (А. Д. Сахаров).

Учитывая актуальность вышеизложенного, в Кемеровском технологическом институте пищевой промышленности разработаны научные и практические основы производства функциональных продуктов питания на основе молочного сырья с использованием в качестве дополнительных источников биологически ценных веществ — зерновых добавок, которые одновременно вы-

полняют роль поставщиков эссенциальных веществ в сбалансированных количествах, обладают бифидогенным действием и оказывают функциональное воздействие. Результаты исследований обобщены и представлены в настоящей диссертационной работе.

Настоящая работа посвящена исследованию особенностей производства, созданию технологий и расширению ассортимента различных функциональных продуктов на молочной основе, обладающих функциональными свойствами, благодаря наличию в их составе полезных природных ингредиентов - пищевых волокон, витаминов-антиоксидантов, полиненасыщенных жирных кислот, пробиотиков, минеральных веществ.

Теоретическое обоснование возможности использования зерновых добавок основывалось на изучении химического состава, биологической ценности, функциональных свойств, гигиенической надежности, влияния на них различных технологических факторов и формирования сбалансированного аминокислотного, жирнокислотного, минерального и витаминного составов функциональных продуктов с использованием ЭВМ. Для получения оптимального эффекта проводился сенсорный анализ количественного сочетания молочной основы и зерновых добавок. Установлено, что зерновые добавки хорошо сочетаются с молочным сырьем в соотношении, установленном методом математического проектирования.

В диссертационной работе приведены исследования по изучению закономерностей процесса кислотного, кислотно-сычужного свертывания и формирования качественных показателей многокомпонентных продуктов функционального назначения, установлению рациональных технологических режимов производства. Для этого выполнены исследования по подбору соотношения культур бифидобактерий и ацидофильной палочки в двувидовой закваске. При подборе микрофлоры и разработке технологии производства закваски были учтены специфические требования, предъявляемые к продуктам функционального назначения: физиологичность микрофлоры для организма; умеренная кислотность продукта; достаточное количество клеток жизнеспособных микроорганизмов, вводимых с заквасками; повышение пищевой цен-

11 ности, усвояемости и гигиенической надежности продукта. С целью совершенствования технологии в направлении интенсификации процессов и улучшения качества сыров с зерновыми добавками исследованы биохимические свойства молочно-растительного сгустка. Изучено влияние зерновой добавки, как стимулятора роста бифидобактерий, в результате чего установлено, что введение данного бифидогенного фактора позволяет увеличить количество жизнеспособных клеток бифидобактерий в продукте более чем на порядок. Установлены основные закономерности формирования кислотного и кислотно-сычужного сгустков. Отработаны режимы выработки кисломолочных напитков, мягких и плавленых сыров, творожно-растительных продуктов, а также изучена их пищевая ценность, исследованы физико-химические, микробиологические и органолептические показатели в процессе хранения.

Практической стороной работы явилось создание различных молочных продуктов, обогащенных зерновыми добавками и пробиотиками. Основными критериями разработанных продуктов являются качество, безопасность для потребления, физиологическое воздействие, технологичность и приемлемая стоимость. Новые продукты внедряются на предприятиях Кемеровской, Омской областей, Алтайского края.

Результаты работы опубликованы в монографиях «Тенденции использования пищевых и поли функциональных добавок в производстве молочных продуктов» (10 печ. л.) и «Научно-практические аспекты производства функциональных продуктов из молока и злаков» (12,2 печ. л.), в 97 научных статьях и тезисах. На 7 новых продуктов поданы заявки на изобретения, на 6 из них получены патенты и на 1 положительное решение о выдаче патента. Технологии мягких сыров «Зерновой», «Пшеничный», «Трюфельный», «Компаньон-ский», «Русич», плавленого сыра «Отрубной», кисломолочного напитка «Росток», творожно-растительных продуктов «Лактоалейрон», «Осенний», пасты творожной «Оригинальная» отмечены дипломами отчетных конференций Минобразования России «Технологии живых систем» (Москва, 2002 г., 2003 г.).

Подобные работы
Жуков Остап Сергеевич
Исследование и разработка биотехнологии структурированных молочных продуктов
Олейников Владислав Владимирович
Разработка технологии продуктов питания на основе нативных мясных и растительных компонентов методом термопластической экструзии
Радыгина Антонина Федоровна
Обоснование и разработка технологии эмульсионных продуктов питания на основе икорного сырья
Осминин Олег Сергеевич
Совершенствование технологии получения продуктов функционального питания на основе сырья птицеперерабатывающей отрасли
Дыдыкин Андрей Сергеевич
Разработка потребительски адаптированных продуктов на мясной основе для энтерального питания детей
Соскова Нина Анатольевна
Научно-методические основы технологического обеспечения биологической безопасности питания продуктами животного происхождения в потенциально опасных зонах Центрального Черноземья
Абрамова Любовь Сергеевна
Обоснование технологии поликомпонентных продуктов питания с задаваемой структурой и комплексом показателей пищевой адекватности на основе рыбного сырья
Бобренева, Ирина Владимировна
Научное обоснование и разработка технологий функциональных продуктов питания с применением добавок биологического происхождения
Ежова Елена Анатольевна
Обоснование и разработка технологии пищевого хитозана и препаратов на его основе
Погосян Армен Вагинакович
Разработка и обоснование технологии копченостей из говядины с использованием многокомпонентных рассолов

© Научная электронная библиотека «Веда», 2003-2013.
info@lib.ua-ru.net