Введение к работе
Актуальность темы. В настоящее время наблюдается значительное загрязнение окружающей среды вредными компонентами. К числу этих загрязнителей прежде всего относятся тяжелые металлы, которые при употреблении в избыточном количестве могут проявлять токсичность и нарушать нормальные метаболические функции организма человека. Установлено, что основным путем (до 70%) попадания их в организм являются пищевые продукты. Поэтому, необходимо особое внимание уделять контролю качества пищевых продуктов, в том числе, продуктов, получаемых при переработке молока. Имеется ряд литературных данных о том, что переход тяжелых металлов из сырьевого молока в продукты, получаемые при его переработке (сыр, творог, сметана, сливочное масло, кисломолочные напитки) неодинаков - концентрация их в одних продуктах увеличивается, в других уменьшается по сравнению с исходным сырьем (Колодкин А.М., 1984, Шапошникова А.А., Габрук Н.Г., 1994). В Красноярском крае комплексные исследования молока и молочной продукции не проводились, несмотря на сложную экологическую обстановку в регионе, что обуславливает необходимость данных исследований.
Второй стороной проблемы является рациональное использование молочного сырья. На сегодняшний день в Красноярском крае большая часть молочного белково-углеводного сырья (пахта, молочная сыворотка) не подвергается рациональной переработке. Это связано с низким уровнем технического оснащения молокоперерабатывающих предприятий и с большими затратами на обеспечение технологического процесса, поэтому, до 50 % молочной сыворотки, обладающей высокой биологической ценностью, сливается в канализацию. При этом наносится значительный ущерб окружающей среде, так как сточные воды молочных предприятий, из-за наличия в них биогенных и минеральных компонентов животного происхождения являются благоприятной средой для гнилостных и
4 патогенных бактерий, что способствует созданию условий для нарушения экологического равновесия в водоемах. Однако, молочную сыворотку после предварительной обработки биотехнологическим методом можно использовать для приготовления диетических молочных продуктов.
Цель и задачи исследований. Цель работы заключалась в анализе экологической безопасности молока и молочных продуктов, производимых в пригородной зоне г.Красноярска и разработке модели безотходного экологически чистого молочного производства на базе молочного цеха АОЗТ "Солонцы" с внедрением технологии кумысного напитка и молочного кваса на основе обезжиренного молока и деиротеинизированной творожной сыворотки.
Для достижения цели были решены следующие задачи:
проведены исследования кормов и питьевой воды, используемых в рационе дойного стада, а также получаемого молока и молочных продуктов на содержание кадмия, свинца, меди и цинка;
предложены методы получения экологически чистых продуктов из сырья с повышенными концентрациями кадмия и свинца;
на основе полученных данных разработана модель безотходного производства экологически чистых молочных продуктов;
определена экономическая эффективность от внедрения предложенной технологии.
Научная новизна работы. Впервые в Красноярском крае проведен комплексный анализ сезонных изменений концентраций тяжелых металлов в молоке и молочных продуктах в пригородной зоне и разработана модель безотходного производства с получением экологически безопасных продуктов из сырья, загрязненного тяжелыми металлами.
Практическая значимость работы. Результаты исследований молока и молочных продуктов на содержание тяжелых металлов являются основой
5 для совершенствования молочного производства с целью получения экологически безопасной продукции.
На основании результатов исследований выполнена модель замкнутого цикла безотходного производства молочной продукции, которая может быть использована сельскохозяйственными перерабатывающими предприятиями Красноярского края.
Основные положения, выносимые на защиту:
-
Сравнительная оценка молока, молочных продуктов, кормов и воды, используемых в рационе дойного стада, на содержание тяжелых металлов.
-
Переход тяжелых металлов из молочного сырья в готовую продукцию.
-
Модель безотходного молочного производства, позволяющая рационально переработать загрязненное тяжелыми металлами молочное сырье с получением экологически безопасной продукции.
-
Использование депротеинизированной молочной сыворотки для производства кисломолочных напитков.
Апробация работы. Результаты работы докладывались на ежегодных конференциях профессорско-преподавательского состава КрасГАУ (г. Красноярск, 1995 г, 1997 г), на VII, VIII, IX Всероссийских симпозиумах по гомеостазу (Красноярск, 1996 г, 1997 г, 1998 г), а также на конференции Молодых ученых при Красноярском Научном Центре (Красноярск, 1997), на Международной конференции "Молодежь науке в период реформ" (Акмола, 1995 г), на региональной научной конференции "Питание в профилактике заболеваний населения Севера" (Красноярск, 1995 г), на научно-практической конференции "Достижения науки и техники развитию г. Красноярска" (Красноярск, 1997).
Публикации. Основные результаты опубликованы в 8 научных работах.
Структура и объем работы. Диссертация изложена на 108 страницах машинописного текста, содержит 22 рисунка, 25 таблиц и библиографию из 129 наименований, в том числе на иностранных языках 40. Работа состоит из введения, обзора литературы, материалов и методов исследований, результатов исследований и их обсуждения, модели замкнутого цикла экологически чистых молочных продуктов, выводов, предложений производству, библиографического списка источников литературы, приложений.