Введение к работе
Актуальность работы. Одним из важнейших аспектов поддержания здоровья ребенка является питание. Организация и качество школьного питания оказывается первопричиной многих серьезных проблем детского здоровья. Полноценное питание школьников не только обязательный элемент образовательного процесса, но и основа здоровья подрастающего поколения. Молочные продукты занимают важнейшее место в рационе питания детей любого возраста. Лактоза является основным углеводом молока, его содержание в коровьем молоке колеблется от 4,4 до 4,8%. Присутствие лактозы в молоке является одной из причин возникновения аллергических реакций у детей, страдающих первичной или приобретенной непереносимостью лактозы. Непереносимость лактозы - тяжелое нарушение обмена веществ, обуславливающее значительные трудности в подборе продуктов питания, особенно в детском возрасте. В результате неполного или частичного расщепления лактозы в организме ребенка происходит нарушение всасывания и переваривания пищи, что в конечном итоге может привести к расстройству кишечника и дисбактериозу.
В настоящее время на российском рынке представлены низколактозные и безлактозные продукты в основном в виде смесей для детей первого года жизни, а также продукты зарубежных производителей для больных, страдающих лак-тазной недостаточностью. В связи с этим, исследования направленные на создания новых специализированных продуктов для детей, страдающих лактазной недостаточностью, являются актуальным.
Теоретическим аспектам создания специализированных и функциональных молочных продуктов посвящены труды таких известных ученых, как И.А. Рогова, А.А Покровского, Н.Н. Липатова, Б.А. Шендерова, В.А. Тутельяна, В.Д. Харитонова, А.Г. Храмцова, Л.А. Остроумова, В.М. Позняковского, Н.И. Дун-ченко, И.А. Евдокимова, Ю.Я. Свириденко, Э.С. Токаева, A.M. Шалыгиной, Н.А. Тихомировой, Л.А. Забодаловой, Л. В. Голубевой, И.С. Хамагаевой, Г.Б. Гаврилова, В.И. Ганиной, М.С. Уманского, А.А. Майорова, М.П. Щетинина, Н.Б. Гавриловой, А.Ю. Просекова, И.А. Смирновой, В.А. Помозовой, Л.М. Захаровой, Л.В. Терещук и других известных ученых.
Работа выполнялась в рамках «Приоритетных направлений развития науки и техники» (Пр-577 от 30.03.2002), программы по НТП Минобразования России «Научные исследования высшей школы по технологии живых систем», целевой программы Омской области «Развитие агропромышленного комплекса Омской области на 2008-2010 года» (постановление ЗС Омской области №287 от 27.09.2007), а также в соответствии с зарегистрированной НИР «Разработка теоретических основ создания новой технологии и техники для производства безопасных продуктов питания с функциональными свойствами» (№ 01.2.006 09463).
Цель и задачи исследований. Целью данной диссертационной работы является исследование процесса гидролиза лактозы и разработка технологии низ-колактозного творожного продукта для детей школьного возраста
Для реализации поставленной цели в диссертационной работе определены следующие задачи исследований:
на основание изучения технической и патентной литературы сформулировать требования к новому низколактозному творожному продукту и обосновать выбор компонентов его рецептуры;
исследовать процесс гидролиза лактозы в маложирном молоке с использованием фермента «Maxilact». На основе математического моделирования, полученных в ходе исследования экспериментальных данных, определить оптимальные режимы процесса гидролиза лактозы;
провести аргументированный выбор биообъектов. Изучить параметры, влияющие на активность биообъекта в маложирном молоке с гидролизованной лактозой;
обосновать выбор витаминного и минерального премиксов, определить их количество, требуемое для получения продукта, сбалансированного по витаминно-минеральному составу. Подобрать ягодный наполнитель, изучить его влияние на органолептические и физико-химические показатели продукта;
определить пищевую, биологическую и энергетическую ценность нового низ-колактозного творожного продукта для питания детей школьного возраста, установить срок годности;
- разработать технологию и нормативную документацию для производства низ-
колактозного творожного продукта для детей школьного возраста, провести
промышленную апробацию. Рассчитать экономическую эффективность произ
водства нового низколактозного продукта.
Научная новизна работы.
Установлены закономерности проведения ферментативного гидролиза лактозы в маложирном молоке с использованием фермента «Maxilact» и оптимизированы условия данного процесса. На основании математического моделирования экспериментальных данных гидролиза лактозы ферментом «Maxilact» получены регрессионные уравнения зависимости технологических параметров от температуры, концентрация фермента, активной кислотности, продолжительность процесса.
Доказано, что при внесении в маложирное гидролизованное молоко химозина в совокупности с культурами прямого внесения R-704 и ВЬ-12 (Тип Bifidobacterium, содержит Bifidobacterium longum) процесс свертывания молока до рН 4,50±0,05 завершается за 8,0±0,5ч.
Определено влияние специализированного витаминного Н33253-1 и минерального премикса, а также ягодного наполнителя «Черника» на физико-химические, микробиологические и органолептические показатели творожного продукта. Установлено их оптимальное количество. Изучен процесс хранения низколактозного творожного продукта. Определена пищевая, энергетическая и биологическая ценность, срок годности низколактозного творожного продукта.
Практическая значимость работы. В результате научно-исследовательской работы разработана технология, рецептура низколактозного творожного продукта для детей школьного возраста и нормативная документа-
ция СТО97887659-001-2009 для его производства. Новизна технического решения отражена в заявке на изобретения № 2008104441/13(004822) «Паста творожная» приоритет от 05.02.2008г. Технология нового продукта прошла промышленную апробацию на предприятии ОНО «ВНИМИ-Сибирь» Россельхозакаде-мии (г. Омск).
Апробация работы. Основные положения диссертационной работы изложены в докладах международного сборника «Молочная отрасль Сибири» (Омск, 2007); международной научно-практической конференции «Актуальные проблемы современной биологии и биотехнологии» (Семипалатинск, 2007); научно-практической дистанционной конференции «Современные наукоемкие технологии переработки сырья и производства продуктов питания: состояние, проблемы и перспективы развития» (Омск 2008); в сборнике научных трудов с международным участием «Актуальные вопросы техники и технологии переработки молока» (Барнаул, 2008); VI специализированном конгрессе - Молочная промышленность Сибири (Барнаул, 2008); II Международной практической конференции «Технология и продукты здорового питания» (Саратов, 2008); III Международной практической конференции «Технология и продукты здорового питания» (Саратов, 2009); научно-техническом форуме «Реализация Государственной программы развития с/х и регулирование рынков с/х продукции, инновации, проблемы, перспективы» (Омск, 2009).
Публикации. По теме диссертационной работы опубликовано 12 печатных работ, в том числе в журнале, рекомендованном ВАК «Молочная промышленность».
Структура и объем диссертации. Работа состоит из введения, литературного обзора, методологии проведения исследований, экспериментальной части, в которой приведены результаты исследований и их анализ, выводов, списка использованных источников и приложений. Диссертация изложена на 129 листах, содержит 41 таблиц, 20 рисунков и 15 приложений. Список использованных источников включает 196 наименований.
