Содержание к диссертации
Введение
Глава 1 Обзор литературных данных по проблеме «Состояние и перспективы развития технологии плавленых сырных продуктов» 10
1.1 История развития технологии плавленых сырных продуктов 10
1.2 Ингредиенты для производства плавленых сырных продуктов 14
1.2.1 Заменители молочного жира для плавленых сырных продуктов 16
1.2.2 Растительные компоненты в плавленых сырных продуктах 21
1.2.3 Альбумин 36
1.3 Микроструктура плавленого сыра и плавленого сырного продукта 39
1.4 Требования к плавленым сырным продуктам 42
1.4 Заключение по главе 1 43
Глава 2 Методология и методы исследований 46
2.1 Постановка экспериментальных исследований 46
2.2 Объекты и методы исследований
2.2.1 Физико-химические методы и органолептические показатели 49
2.2.2 Микробиологические методы 52
2.2.3 Реологические методы 52
2.2.4 Биохимические методы 54
2.2.5 Методы математического анализа 55
Глава 3 Результаты экспериментальных исследований и их анализ 56
3.1 Изучение состава и функционально-технологических свойств растительных компонентов 56
3.2 Исследование физико-химических и реологических показателей плавленого сырного продукта с разными видами структурообразователя 63
3.3 Изучение возможности замены обезжиренного творога на альбумин 68
3.4 Исследование свойств плавленого сырного продукта с рисовой мукой и альбумином 70
3.4.1 Выбор количества вносимой рисовой муки.. 70
3.4.2 Определение количество альбумина, замещающего обезжиренный творог 75
3.5 Технологические параметры производства плавленого сырного продукта 83
3.6 Разработка базовой рецептуры плавленого сырного продукта 85
3.7 Определение срока годности разработанного плавленого сырного продукта 87
3.8 Определение пищевой, биологической и энергетической ценности плавленого сырного продукта 90
Глава 4 Практическая реализация результатов исследований 95
4.1 Разработка технологии производства и нормативной документации плавленого сырного продукта 95
4.2 Экономическая эффективность производства плавленого сырного продукта 99
4.4 Промышленная апробация результатов экспериментальных исследований разработки технологии плавленого сырного продукта 101
Выводы 102
Список литературы
- Растительные компоненты в плавленых сырных продуктах
- Физико-химические методы и органолептические показатели
- Изучение возможности замены обезжиренного творога на альбумин
- Экономическая эффективность производства плавленого сырного продукта
Введение к работе
Актуальность темы исследования. Одним из приоритетных направлений развития молочной промышленности на современном этапе является создание рациональных технологий биологически полноценных продуктов питания, имеющих постоянный спрос у населения, обусловленный разнообразием ассортимента и социальной доступностью.
По данным Росстата снижение производства плавленых сыров,
начиная с 2011 г., объясняется как признанием части плавленых продуктов
сырными, так и дефицитом молочного сырья - нежирного и сычужного
сыров, сливочного масла, творога. В 2014 г. удельный вес плавленых сыров и
плавленых сырных продуктов в общем объеме производства сыра и сырной
продукции составил немногим больше 20 % (для сравнения в 2007 г. – 43 %).
В этой связи все более широкое распространение получают
молокосодержащие пищевые продукты, позволяющие при производстве
заменять часть молочного сырья на вторичное молочное сырье, которое на
данный момент используется не полноценно, а также применять
растительные компоненты, которые выполняют функцию
структурообразователя и не имеют индекса «Е», что позволяет производить продукт с более «чистой этикеткой». Высокая биологическая ценность плавленых сырных продуктов связана с оптимальным соотношением белка и жира, что позволяет максимально соответствовать рациональному питанию, и улучшать потребительские свойства традиционных продуктов.
Использование в технологии плавленого сырного продукта рисовой муки в качестве натурального структурообразователя и альбумина, как альтернативная замена части молочного сырья, является актуальным, этому и посвящена моя научная работа.
Степень разработанности темы. Теоретические и практические положения создания плавленых сырных продуктов изложены в трудах многих учёных: А. А. Покровского, В. А. Тутельяна, И. А. Рогова, Н. Н. Липатова (ст), Н. П. Захаровой, З. С. Зобковой, М.Ф. Кулешова, В. Г. Тиняков, С. М. Барнкан, И. А. Евдокимова, А. Ю. Просекова, А. А. Майорова, А. Г. Храмцова, Л. А. Остроумова, В. Д. Харитонова, Н. Н. Липатова (мл), М. П. Щетинина, Л. М. Захаровой, С. М. Лупинская, Н. Б. Гавриловой, Н. Ю. Соколова, И. Т. Смыков, О. В. Лепилкина, В. И. Ганиной, Н. А. Тихомировой и других.
Цель работы и задачи исследований. Целью диссертационной работы является исследование и разработка технологии плавленого сырного продукта с использованием злакового компонента и альбумина.
Для достижения поставленной цели решались следующие задачи:
изучить химический состав, органолептические и физико-химические показатели злакового компонента и альбумина;
исследовать влияние структурообразующих свойств злаковых компонентов на качество готового продукта и установить качественные и
количественные показатели рисовой муки и альбумина, используемых в разрабатываемом продукте;
определить способы и режимы предварительной подготовки смеси рисовой муки и альбумина;
исследовать состав и свойства разработанного плавленого сырного продукта, определить его пищевую и энергетическую ценность;
изучить качественные показатели нового плавленого сырного продукта в процессе хранения и установить срок годности;
разработать нормативную документацию на плавленый сырный продукт с рисовой мукой и альбумином; провести его промышленную апробацию; оценить экономическую эффективность от реализации предложенных технологических решений.
Научная новизна работы.
- изучен химический состав, органолептические, физико-химические
показатели и структурообразующие свойства сырья из семейства злаковых,
на основание полученных результатов обоснована целесообразность
использования рисовой муки в производстве плавленых сырных продуктов;
установлено влияние количества вносимой рисовой муки и альбумина на органолептические, физико-химические и реологические показатели продукта. Получены математические выражения, описывающие зависимость качественных показателей плавленого сырного продукта от содержания внесенных компонентов, на основание которых установлено рациональное количество ингредиентов;
изучено влияние термомеханической обработки смеси рисовой муки и альбумина на консистенцию плавленого сырного продукта;
получены данные, характеризующие пищевую и энергетическую ценность нового продукта, установлен срок годности.
Практическая значимость работы. Разработана нормативная документация на плавленые сырные продукты с рисовой мукой и альбумином (СТО 93570084-003-2014).
Проведена промышленная апробация разработанной технологии плавленого сырного продукта с рисовой мукой и альбумином на предприятии ООО «Любава» (г. Барнаул, проспект Космонавтов, 61а).
Диссертационная работа выполнена в рамках реализации задания Федерального агентства по образованию по теме «Исследование физико-химических, биологических процессов при регулировании структурно-механических свойств в поликомпонентных продуктах из молочного и растительного сырья» по договору № 4.424 от 01.01.2012 г.
Новизна технологии плавленого сырного продукта с альбумином и растительным компонентом подтверждена патентом РФ № 119979 «Технологическая линия производства сырного продукта».
Методология и методы исследования. При выполнении
экспериментальной части научной работы использован комплекс
общепринятых и стандартных методов исследований: органолептических, физико-химических, микробиологических, биохимических, структурно-
механических. Математическая обработка экспериментальных данных выполнена методами дисперсионного и регрессионного анализа на персональном компьютере с помощью программы Maple 12. Основные положения, выносимые на защиту:
обоснование применения в качестве структурообразователя при выработке плавленого сырного продукта рисовой муки;
обоснование целесообразности замены в рецептуре плавленого сырного продукта обезжиренного творога на альбумин;
основные закономерности изменения качественных показателей плавленого сырного продукта в зависимости от количества вносимой рисовой муки и альбумина;
технология плавленого сырного продукта с рисовой мукой и альбумином с улучшенными потребительскими свойствами.
Степень достоверности и апробация результатов. Достоверность результатов подтверждается пятикратной повторностью экспериментальных исследований и хорошей воспроизводимостью экспериментальных данных, полученных с использованием современных физико-химических, микробиологических, реологических методов исследований, применением современных методов математической обработки, апробацией нового технологического решения в производственных условиях.
Качество и безопасность плавленого сырного продукта с альбумином и рисовой мукой в соответствии ТР ТС 033/2013 «О безопасности молока и молочной продукции», ТР ТС 021/2011 «О безопасности пищевой продукции» подтверждены исследованиями в научно-образовательном центре ФГБОУ ВО «Кемеровский технологический институт пищевой промышленности», аккредитованных испытательных лабораториях ФБУЗ «Центр гигиены и эпидемиологии в Алтайском крае», ООО «Аэрина», ФБУ «Алтайский ЦСМ», краевом государственном бюджетном учреждении «Алтайская краевая ветеринарная лаборатория», ФГБУ «Центральная научно-производственная ветеринарная радиологическая лаборатория».
Основные положения и результаты исследований были предметом докладов и обсуждений на научно-практических конференциях и форумах различного уровня, в том числе: XІ международной научно-практической конференции «Современные проблемы техники и технологии пищевых производств» (Барнаул, 2008); XІІ международной научно-практической конференции «Современные проблемы техники и технологии пищевых производств» (Барнаул, 2009); ІV международной научно-практической конференции «Перспективы производства продуктов питания нового поколения» (Омск, 2011); международная научно-практическая конференция студентов, аспирантов, магистров ВУЗов и обучающейся молодежи колледжей «Качество и безопасность продуктов питания в условия ВТО» (Москва, 2012); XІV международной научно-практической конференции «Современные проблемы техники и технологии пищевых производств» (Барнаул, 2013); международной научно-практической конференции
«Современные проблемы здорового питания. Инновации и традиции» (Барнаул, 2014) и др.
Соответствие диссертации паспорту научной специальности.
Содержание диссертации соответствует паспорту научной специальности 05.18.04 – Технология мясных, молочных и рыбных продуктов и холодильных производств (п. 1, 2, 4 и 7).
Публикации. По теме диссертации опубликовано 17 научных работ, в том числе четыре статьи в журналах, рекомендованных ВАК РФ, одна монография, один патент на изобретение.
Объем и структура работы. Диссертационная работа состоит из 4 глав, в том числе введения, литературного обзора, методологической части, результатов исследований, практической реализации результатов исследований, выводов, списка источников литературы и приложений. Работа изложена на 103 страницах, содержит 25 таблиц, 21 рисунок, 149 литературных источников, в том числе – 35 иностранных источников. В приложениях к диссертации приведены материалы, подтверждающие достоверность, новизну и практическую значимость результатов.
Растительные компоненты в плавленых сырных продуктах
Многие предприятия молочной промышленности в настоящее время активно расширяют и меняют свой ассортимент, включая в него новые продукты с функциональными свойствами. К функциональным продуктам можно отнести и плавленый сыр, плавленый сырный продукт. Их пищевая ценность определяется сырьевыми компонентами, входящими в состав продуктов, и характеризуется наличием в нем большого количества белка и жира. Содержание фосфора и кальция в этих продуктах незначительное, что может удовлетворять потребность человеческого организма в фосфоре на 30 %, а потребность в кальции – на 70 %. Таким образом, плавленые сыры и плавленые сырные продукты, усваиваясь без остатка, могут представлять диетическую ценность для больных с такими нарушениями метаболизма, как сахарный диабет, желудочно-кишечные расстройства. В связи с этим меняются потребности рынка и запросы к производителям пищевых ингредиентов. Сегодняшние потребители сознательно голосуют за здоровое питание, и им очень важно, что они едят. Здоровое питание - одна из наиболее важных тенденций на пищевом рынке. В последние годы в стране наблюдается активное развитие сыродельной отрасли молочной промышленности. Увеличиваются объемы производства сыров, расширяется ассортимент. Особенно быстро развивается производство плавленых сыров и плавленых сырных продуктов [81, 90].
По формуле сбалансированного питания человек должен получать в сутки: белка 80-100 г, в том числе растительного – 50 г; жира 80-100 г, в том числе растительного – 20-25 г. С этой целью в плавленые сырные продукты вводятся растительные компоненты, например, изоляты соевых белков, заменители молочного жира, которые, к тому же, позволяют еще и расширить ассортиментную линейку выпускаемой продукции. Некоторые растительные компоненты являются также хорошими структурообразователями и их внесение необходимо для образования гомогенной структуры, например, при частичной замене полутвердого сычужного сыра на творог, то есть при разработке более экономически выгодных рецептур, что является на данный момент в условиях рыночной экономики актуальным направлениям.
Рецептуры традиционных плавленых сыров и плавленых сырных продуктов состоят из широкого спектра молочных продуктов, пищевых добавок, вкусовых наполнителей. Поэтому необходимо установить наиболее подходящие ингредиенты, используемые для корректировки состава плавленого сырного продукта, отвечающего рациональному питанию. 1.2.1 Заменители молочного жира для плавленых сырных продуктов
Общество диктует производителям продуктов питания свои законы: если народ желает видеть на своем столе, в своей тарелке полезные, функциональные продукты, то производитель должен обеспечить их ими в полной мере, при этом, не забыв о качестве продукта в целом и, конечно, о цене. Это и есть рыночная экономика, с развитием которой возникла необходимость разработки новых видов пищевых продуктов, в том числе с использованием нетрадиционных сырьевых ингредиентов, одним из которых стали жиры специального назначения на основе растительных масел. Сегодня проблема использования и производства специализированных жиров для пищевой промышленности стала насущной и актуальной [48].
В природе не существует биологически полноценных жиров, поэтому для обеспечения потребностей организма человека в пищевых веществах и энергии необходимо употребление разнообразных жиров [106]. Сейчас все чаще и чаще при изготовлении пищевых продуктов используют жиры специального назначения, это вызвано следующими причинами: 1) в последние годы на фоне значительного сокращения объема и ухудшения состояния молочной сырьевой базы выросла стоимость производства молочного жира, что приводит к удорожанию вырабатываемого продукта; 2) в стремлении к созданию идеального жира, полностью отвечающего физиологическим потребностям человека и обладающего при этом высокими технологическими характеристиками, были сформулированы следующие критерии: - сбалансированный состав жирных кислот; - отсутствие или минимальное содержание транс-изомеров жирных кислот и холестерина; - отсутствие сезонной нестабильности поставок сырья, а также его состава и качества; - высокая устойчивость сырья и готовой продукции к окислительным процессам, длительный срок годности; - относительная низкая себестоимость, повышение рентабельности производства [46, 53]. Анализ молочного жира по этим критериям выявил необходимость его частичной или полной замены в некоторых видах пищевой продукции. При переходе на технологию с применением заменителя молочного жира (ЗМЖ) сохраняется возможность использования имеющегося на предприятии оборудования, что также является большим преимуществом; 3) Значительно возросший уровень технологий жировых продуктов, базирующихся на научных достижениях пищевой химии, позволил сделать качественный скачок в разработке и использовании ЗМЖ. Помимо выигрышного экономического аспекта, этот вид масложировой продукции приобрел нутритивные и технологические преимущества перед молочным жиром. Так, включение в ЗМЖ разнообразных растительных масел обеспечивает его оптимальный жирнокислотный состав. Благодаря растительному происхождению масел в составе ЗМЖ, он свободен от присутствия холестерина.
Жидкие растительные масла вносят основной вклад в обеспечение ЗМЖ полиненасыщенными жирными кислотами, а натуральные тропические масла, их фракции и продукты модификации масел являются основными источниками твердых триглициридов. Вместе с ЗМЖ обогащаются и пищевые продукты, в рецептурах которых они используются [51, 98].
Исследования по повышению пищевой и биологической ценности молочного жира стали основой создания новой группы продуктов с модифицированной жировой фазой на основе комбинирования молочного и композиций немолочных жиров. Подбор жиров для этой цели должен осуществляться, базируясь на научных принципах, основу которых составляет требование о сохранении пищевой ценности молочных продуктов и их органолептических показателей с возможной коррекцией негативных свойств молочного жира. Рациональное комбинирование нескольких источников липидов при разработке новых видов молочных продуктов имеет большое значение с экономической точки зрения, так как позволяет предприятиям минимизировать затраты на сырье, а также снизить зависимость производства от сезонных колебаний поступления молока [102, 107].
Использование растительных жиров и масел в установленных дозировках не снижает органолептических характеристик плавленых сырных продуктов. Использования жиров немолочного происхождения позволяет обогатить продукт полиненасыщенными жирными кислотами, расширить ассортимент, увеличить объемы производства, сгладить сезонность продуктов, обеспечить существенную экономию молочного сырья [60, 99].
Пищевая ценность продукта представляет собой интегральное понятие, отражающее всю полноту его полезных свойств, включая степень обеспеченности физиологических потребностей человека в пищевых веществах и энергии. Данный показатель определяется химическим составом продукта и характеризуется энергетической и биологической ценностью, биологической эффективностью. Биологическая эффективность – показатель качества жировых компонентов продукта, отражающий содержание в нем полиненасыщенных жирных кислот. По энергетической ценности они равнозначны насыщенным жирным кислотам с длинной цепью, но несут иную физиологическую нагрузку, не связанную с обеспечением организма энергией. Полиненасыщенные жирные кислоты участвуют в окислительно-восстановительных процессах в орнанизме, являются предшественниками (арахидоновая, линолевая) в синтезе простагландинов, повышают эластичность и уменьшают проницаемость сосудистой стенки [46].
Физико-химические методы и органолептические показатели
Органолептическая характеристика плавленого сырного продукта с разными видами структурообразователя Из данных, приведенных на рисунке 3.4, следует, что контрольный образец и исследуемые образцы плавленого сырного продукта получили за характеристику вид на разрезе по 2 балла: сырная масса однородная, нерасплав отсутствует.
По вкусу и запаху наивысший балл получил контрольный образец плавленого сырного продукта. В образце с рисовой мукой и модифицированным картофельным крахмалом наблюдался недостаточно выраженный вкус и запах, соответственно 14,8 балла и 14,2 балла. В плавленом сырном продукте с нативными крахмалами присутствовал посторонний вкус и запах нетипичный для данного вида сыра, в связи с этим образцы получили по 12,5 баллов (привкус картофельного и кукурузного крахмалов соответственно). В образце с модифицированным кукурузным крахмалом вкус и аромат недостаточно выраженный – 13,0 баллов.
Контрольный образец имеет отличную, типичную для пастообразного плавленого сырного продукта консистенцию, соответственно 9,0 баллов. Образец плавленого сырного продукта № 2 характеризуется хорошей консистенцией, отличающуюся от контрольного образца тем, что продукт имеет короткую нить – 8,5 баллов. Плавленый сырный продукт с нативным картофельным и кукурузным крахмалами имеет излишне нежную консистенцию (6,0 баллов), а с модифицированным картофельным и кукурузным крахмалом, наоборот, излишне плотную (6,0 баллов).
Цвет у контрольного образца, а также образцов плавленого сырного продукта с рисовой мукой, модифицированным картофельным и кукурузным крахмалами от белого до желтого, свойственного молокосодержащим продуктам – 2 балла. Образцы плавленого сырного продукта с нативным картофельным и кукурузным крахмалами имеют матовую, неблестящую консистенцию, в связи с этим получили по 1,5 балла.
Следовательно, готовый продукт с рисовой мукой близок по органолептическим характеристикам к контрольному образцу.
Полученные образцы плавленого сырного продукта оценивали по физико-химическим и реологическим показателям на третьи сутки со дня выработки, так как считается, что именно к этому времени плавленый сырный продукт приобретает окончательные свойства, которые будут сохраняться до конца срока годности. Результаты испытаний приведены на рисунках 3.5 и 3.6. контроль образец № 1 образец № 2 образец № 3 образец № 4 образец № 5 содержание влаги активная кислотность
Из рисунков 3.5 и 3.6 следует, что исследуемые образцы имеют повышенное значение массовой доли влаги (от 57,7 % до 58,2 %) по сравнению с контрольным образцом (54,0 %), но при этом плотность продукта у образцов с рисовой мукой и модифицированным картофельным и кукурузным крахмалами выше. Это связывают с хорошей влагопоглотительной способностью, данные структурообразователи способны поглотить большой объем воды и удерживать его. Плавленый сырный продукт с нативным картофельным и кукурузным крахмалами имеют излишне нежную, слабую консистенцию, что связано с их способностью к удержанию влаги. В процессе хранения связи, которые удерживали воду, разрушаются и из продукта выделается свободная влага, которая приводит к сокращению срока годности и ухудшению качественных показателей готового продукта.
Показатель активной кислотности во всех исследуемых образцах плавленого сырного продукта остается неизменным и находится в рекомендуемом диапазоне для пастообразных плавленых сырных продуктов от 5,9 ед. рН до 6,0 ед. рН. Незначительное повышение уровня рН в исследуемых образцах по сравнению с контрольным образцом связано с тем, что вводимые в рецептуру структурообразователи имеют значение активной кислотности близкое к нейтральному.
При использовании структурообразователей в плавленом сырном продукте количество сухой молочной сыворотки в рецептуре уменьшается, следовательно, массовая доля белка снижается. Контрольный образец имеет значение – 10,3 %. При использовании в качестве структурообразователей картофельного крахмала значение массовой доли белка минимальное и составляет 9,5 %. При использовании в готовом продукте рисовой муки показатель массовой доли белка составляет 9,8 %, что по сравнению с другими образцами плавленого сырного продукта с использованием растительного структурообразователя имеет наивысшее значение. Массовая доля белка в исследуемых образцах отличается от контрольного образца, но эти изменения находятся в пределах допустимых отклонений по Технического регламенту. Снижение данного показателя связано с тем, что структурообразователи связывает большое количество воды, следовательно, это позволяет вырабатывать продукт с повышенным значением массовой доли влаги, сохраняя при этом консистенцию продукта приближенную к контрольному образцу, и меньшим количеством сухой молочной сыворотки. По результатам органолептической, физико-химической и реологической оценки опытных образцов следует, что при использовании в качестве структурообразователя нативного картофельного и кукурузного крахмалов в готовом продукте наблюдаются пороки вкуса и консистенции, так как данные крахмалы под воздействием высокой механической обработки и температуры теряют свои функциональные свойства. Это показывает и органолептическая оценка данных образцов и показатель плотности продукта.
Образцы пастообразного плавленого сырного продукта с рисовой мукой и модифицированным картофельным и кукурузным крахмалами имеют близкие характеристики по физико-химическим и реологическим показателям. По органолептическим показателям образцы плавленого сырного продукта с крахмалами имели нетипичный для данного вида продукта вкус и запах. Обобщая полученные результаты, можно сделать вывод, что продукт, произведенный с использованием рисовой муки, имеет структуру, органолептические, физико-химические показатели, соответствующие контрольному образцу, что позволяет определить ее как наиболее предпочтительный вид структурообразователя.
Изучение возможности замены обезжиренного творога на альбумин
Снабжение аппаратурно-технологической линии производства плавленого сырного продукта диспергирующем агрегатом дает возможность без ухудшения консистенции повысить пищевую ценность плавленого сырного продукта за счет использования в качестве обогащающего наполнителя альбумина и рисовую муку.
Альбумин, рисовая мука и вода в диспергаторе превращаются в однородную дисперсию, способную хорошо удерживать влагу и обладающую однородной нежной кремообразной консистенцией. Рисовая мука в данной дисперсии играет роль структурообразователя и удерживает поглощенную влагу, предотвращая ее самопроизвольное отделение из плавленого сырного продукта. Длительного плавления такой дисперсии в аппарате для плавления не требуется, что позволяет более полно сохранить пищевую ценность продукта и снизить его себестоимость. Консистенция готового плавленого сырного продукта является нежной, пластичной, кремообразной, глянцевой, без проявления признаков синерезиса. Пищевая ценность плавленого сырного продукта повышена за счет сывороточных белков альбумина, углеводов, минеральных веществ, витаминов, полиненасыщенных жирных кислот, пищевых волокон, растительных белков рисовой муки. Себестоимость плавленого сырного продукта снижена за счет частичной замены сухого молока и сухой сыворотки смесью воды и рисовой муки. Термическая обработка плавленого сырного продукта, содержащего альбумин и рисовую муку, в аппарате для плавления минимальна, что позволяет дополнительно повысить пищевую ценность готовой продукции и уменьшить себестоимость.
На разработанную технологическую линию производства плавленого сырного продукта получен патент РФ (приложение А).
При разработке базовой рецептуры плавленого сырного продукта была поставлена задача по физико-химическому составу и прежде всего массовой доли жира и влаги, которые влияют как на энергетическую ценность продукта, так и на его органолептические показатели.
Массовая доля жира в пересчете на сухое вещество готового продукта должна составлять 60,0 %, в том числе молочного жира в жировой фазе 50,0 %. Массовая доля влаги должна быть не более 70 %. С помощью вычисления жирокилограмм и килограмм сухих веществ была разработана базовая рецептура плавленого сырного продукта с заданными параметрами. Рецептура для производства плавленого сырного продукта с альбумином и рисовой мукой приведена в таблице 3.8.
Рецептурный расчет для производства пастообразного плавленого сырного продукта с альбумином и рисовой мукой Наименование Кол-во кг на 1 тонну Химический состав, % Содержание на единицу жир СВ жир СВ Сыр нежирный 30,0 - 40,0 - 12,0 Сыр полутвердый 150,0 50,0 56,0 42,0 84,0 ЗМЖ 125,0 99,9 99,9 124,9 124,9 Масло сливочное 114,3 72,5 75,0 82,9 85,7 Сухая молочная сыворотка 2,0 - 97,0 - 1,9 Рисовая мука 50,0 - 89,0 - 44,5 Альбумин 150,0 - 30,0 - 45,0 Эмульгирующая соль 17,0 - 93,0 - 15,8 Соль поваренная 2,0 - - - Сорбиновая кислота 1,0 - - - Лимонная кислота 1,0 - - - Ароматизатор 1,2 - - - Вода 376,5 - - - Итого сырья, кг 1020,0 249,8 413,8 Потери, % 2,0 Потери, кг 20,0 Выход, кг 1000,0 м.д.ж., % 60,0 м.д.СВ, % 40,5 3.7 Определение срока годности разработанного плавленого сырного продукта
Срок годности пищевой продукции – период времени, в течение которого пищевая продукция должна полностью соответствовать предъявляемым к ней требованиям безопасности, установленным техническим регламентом, а также сохранять свои потребительские свойства, заявленные в маркировке, и по истечении которого пищевая продукция не пригодна для использования по назначению. Качество пищевых продуктов формируется в процессе их производства.
Для разработанного плавленого сырного продукта был установлен режим хранения при температуре (2±2) оС и относительной влажности воздуха не более 85 %. Для определения срока годности была разработана программа проведения исследований для санитарно-гигиенической экспертизы, составленная в соответствии с МУК 4.2.1847-04, которая приведена в приложении 5 данной работы [88, 68].
В ходе исследований установлено, что гарантийный срок хранения готового продукта с учетом коэффициента резерва 1,2 составляет при выбранных режимах хранения 120 суток.
Динамика микробиологических показателей плавленого сырного продукта в процессе хранения представлена в таблице 3.9.
Динамика микробиологических показателей плавленого сырного продукта в процессе хранения Продолжитель ность хранения, ч 0 (фон) 60х24 120х24 144х Микробиологические показатели БГКП в 0,1 г/см3 КМАФАнМ, КОЕ/г Патогенные, в томчисле сальмонеллыв 25,0 г/см3 Дрожжи, КОЕ/г Плесени , КОЕ/г не обнаружены 1,0х10і не обнаружены 8 7 не обнаружены 1,9х10і не обнаружены 12 16 не обнаружены 7,5х10і не обнаружены 25 21 не обнаружены 3,4х102 не обнаружены 48 45 По окончанию хранения были изучены показатели безопасности плавленого сырного продукта, хранившегося в полипропиленовой упаковке, в связи с возможностью миграции потенциально опасных химических соединений. Результаты опытов представлены в таблице 3.10 и подтверждены протоколами из аккредитованной испытательной лаборатории, которые приведены в приложении Б.
Из данных таблицы 3.9 установлено, что миграция токсичных элементов в продукт не отмечается, контролируемые потенциально опасные химические вещества содержаться в продукте в концентрациях, более чем на порядок не превышающих установленных нормативов. Помимо перечисленных веществ содержание радионуклидов цезия-137 (норматив не более 100 Бк/кг) и стронция-90 (норматив не более 50 Бк/кг), а также антибиотиков в продукте находятся в допустимых пределах.
Результаты органолептической оценки опытных партий в процессе хранения представлены в виде сенсорных профилей и подтверждены протоколами испытаний аккредитованной лаборатории, которые приведены в приложениях Б и Д. В основу органолептической оценки положены рекомендации специалистов ГНУ ВНИИМСа [87].
Экономическая эффективность производства плавленого сырного продукта
Все остальные требования, которым должен соответствовать плавленый сырный продукт, приведены в стандарте организации СТО 93570084-003-2014 на данный продукт (приложение В).
Во время исследований и разработки плавленый сырный продукт подвергался периодическому контролю по микробиологическим показателям и показатели безопасности. Подтверждающие данные приведены в приложении Б. Содержание КМАФАнМ, бактерий группы БГКП, патогенным микроорганизмов, в том числе сальмонеллы, находится в рекомендуемом диапазоне на протяжении всего периода исследований. Количество дрожжей и плесеней всегда было в норме. По показателям безопасности продукт также подвергался периодическому контролю, все полученные результаты удовлетворяют требованиям Технического регламента. В результате всех проводимых исследований разработан качественный и безопасный продукт. Производство плавленого сырного продукта осуществляется согласно технологической схеме, представленной на рисунке 3.14.
Требования, предъявляемые к процессу производства и сырьевым компонентам, отражены в технологической инструкции к стандарту организации на плавленый сырный продукт (приложение Г).
Для того, чтобы узнать экономическую эффективность производства плавленого сырного продукта с добавлением рисовой муки и альбумина рассчитаем в-первую очередь себестоимость 1 кг данного продукта. Экономическая эффективность рассматривалась на примере пастообразного плавленого сырного продукта. В расчетах приведены оптовые цены на сырьевые компоненты по Алтайскому краю на 1 квартал 2015 года. В таблице 4.5 приведена сравнительная себестоимость исследуемого плавленого сырного продукта с альбумином и рисовой мукой в сравнении с контрольным образцом по базовой рецептуре предприятия, разработанной ГНУ СибНИИС на базе ООО «Экпериментальный сыродельный завод».
Разница в себестоимости между контрольным образцом плавленого сырного продукта и исследуемым составляет 28,38 рубля с 1 кг.
Данный продукт проходил апробацию на предприятие ООО «Любава». Пастообразный плавленый сырный продукт фасуется в стаканчики из полипропилена, запаянные фольгой и закрытые сверху крышкой, весом 200 грамм.
Таким образом, производство разработанного плавленого сырного продукта в сравнении с существующими аналогами экономически целесообразно.
Промышленная апробация технологии нового вида пастообразного плавленого сырного продукта проведена на предприятие ООО «Любава», занимающейся производством плавленых сыров (г. Барнаул).
Документы, подтверждающие факт промышленной апробации результатов экспериментальных исследований, приведены в приложения Г, Д, Е и Ж. 1. Изучены химический состав, органолептические и физико-химические свойства рисовой, овсяной, кукурузной и пшеничной муки, манной крупы, альбумина. Проведена сравнительная оценка обезжиренного творога и альбумина. Доказана целесообразность использования рисовой муки и альбумина в производстве плавленого сырного продукта. 2. Изучено влияние структурообразующих свойств растительных компонентов на физико-химические и реологические показатели плавленого сырного продукта. Построены математические модели в виде регрессивных уравнений с удовлетворительной степенью аппроксимации, описывающие зависимость физико-химических показателей исследуемого продукта от времени хранения и содержания рисовой муки и альбумина в плавленом сырном продукте. Определено оптимальное содержание рисовой муки 5,0 %, альбумина 15,0 % от общей массы компонентов в рецептуре разработанного продукта. 3. Установлены оптимальные режимы термомеханической обработки смеси альбумина и рисовой муки, построена математическая модель, отражающая зависимость консистенции смеси от температуры и продолжительности обработки: температура – 75 оС, продолжительность обработки – (17±3) мин; скорость движения рабочего органа – 3000 об/мин. 4. Определены состав и свойства разработанного плавленого сырного продукта, а также пищевая (жир 24,0 г, белок – 9,0г, углеводы – 5,0 г) и энергетическая (270 ккал/1130 кДж) ценности. 103 5. Исследованы микробиологические, органолептические, физико химические и биохимические показатели плавленого сырного продукта с альбумином и рисовой мукой в процессе хранения. Установлен срок годности конечного продукта при температуре (2±2) оС и относительной влажности воздуха не более 85 % - 120 суток. 6. На новый продукт разработана нормативно-техническая документация (СТО 93579984-003-2014). На предприятие ООО «Любава», продукт введен в производство, по состоянию на 31.12.2014 года произведено 1551,5 тонн продукта. Экономический эффект от внедрения и реализации плавленого сырного продукта с рисовой мукой и альбумином составил 28,38 рубля на 1 кг.