Введение к работе
Актуальность работы. В настоящее время в России сохранение здоровья населения является одной их основных проблем, которая связана с необходимостью производства продуктов питания специализированного и функционального назначения. В связи с этим, правительство разработало распоряжение № 1873 «Основы государственной политики РФ в области здорового питания населения на период до 2020 года», главной целью которого является сохранение и укрепление здоровья населения, профилактика заболеваний, обусловленных неполноценным и несбалансированным питанием.
Производство продуктов поликомпонентного состава на основе вторичного молочного сырья и ресурсосберегающих технологий имеет ряд проблем, решению которых посвящены работы отечественных и зарубежных ученых: З.Х. Диланяна, Н.Н. Липатова, П.Ф. Крашенинина, А.Г. Храмцова, Л.А. Остроумова, Гавриловой Г.Б, В.Д. Харитонова, В.И. Ганиной, Л.В. Голубевой, И.А. Евдокимова, Е. Murray, О. Braun, М. Tomita и других.
Молочную сыворотку и продукты её переработки используют при выработке широкого спектра пищевых продуктов. Однако, почти 50 % получаемой сыворотки не перерабатывается, что дает значительный резерв вторичного сырья, ставя актуальную проблему перед исследователями по поиску новых способов её переработки. Благодаря своему физико-химическому составу и свойствам молочная сыворотка является перспективной основой для получения продуктов питания полифункционального назначения с регулируемым составом необходимых нутриентов.
Внесение добавок, полученных из древесины лиственницы Гмелина и древесного гриба чаги, позволит обогатить продукт природными антиоксидантами – полифенолами.
Пюре из плодов паслена сорта Санберри и груш сорта Память Госенченко позволит обогатить разрабатываемый продукт витаминами, минеральными веществами и пищевыми волокнами. Данное растительное сырьё обладает хорошими технологическими свойствами, имеет низкую стоимость и широкую распространенность на территории Амурской области.
В этой связи, актуальной и целесообразной является разработка технологии сывороточного напитка с функциональными компонентами растительного происхождения, как решение проблемы комплексной переработки вторичного сырья молочной отрасли и получения продуктов питания полезных для здоровья потребителей.
Цель и задачи исследований. Целью данной работы является исследование и разработка технологии сывороточных напитков, обогащенных полифенолами, с использованием продуктов переработки гриба чага и лиственницы Гмелина, плодов груш и паслена.
Для достижения поставленной цели сформулированы следующие задачи:
изучить состав и свойства плодов паслена и груш;
исследовать влияние обработки на состав и свойства пюре из паслена и
груш;
изучить влияние технологических факторов на процесс формирования сывороточного напитка;
изучить функциональные свойства добавок «Лавитол-В» и «Экстракт чаги» (березового гриба) на лабораторных животных;
разработать рецептуру и технологическую схему производства сывороточного напитка, обогащенного полифенолами;
изучить химический состав и свойства разработанного продукта на основе молочной сыворотки и растительного сырья, определить срок годности;
изучить функциональные свойства разработанного продукта на лабораторных животных;
разработать и утвердить нормативную документацию на новый вид сывороточного напитка с полифенолами;
провести промышленную апробацию, оценить ожидаемый экономический эффект.
Научная новизна работы. Научная новизна работы заключается в следующем:
- изучен состав плодов паслена сорта Санберри;
- проработаны способы подготовки растительного сырья, установлено,
что средний диаметр частиц пюре (0,3-0,5 мм) получен при продолжительности
процесса обработки (5±1) мин и величине зазора между ротором и статором
установки (0,35-0,4 мм);
- изучено влияние различных доз плодово-ягодного пюре на качество сы
вороточного напитка, получены значения параметров технологического про
цесса, оказывающие влияние на формирование нового продукта;
изучено влияние добавок «Лавитол-В» и «Экстракт чаги» (березового гриба) на содержание глюкозы и холестерина в плазме крови лабораторных животных;
изучены химический состав и качественные показатели сывороточных напитков, обогащенных полифенолами, с установлением их пищевой и биологической ценности и обоснованием срока годности;
изучено влияние функциональных свойств разработанного продукта с полифенолами на биохимические показатели крови лабораторных животных.
Новизна технического решения отражена в заявке на выдачу патента РФ на изобретение «Способ получения сывороточного напитка».
Теоретическая и практическая значимость работы. Разработана технология и техническая документация на сывороточный напиток, обогащенный полифенолами, СТО 00493238-001-2018 «Напиток сывороточный со сливками и соками, в том числе концентрированными» и СТО 00493238-002-2018 «Напиток сывороточный со сливками и фруктами».
Результаты исследований используются в учебном процессе при подготовке бакалавров и магистров по направлению подготовки «Продукты питания животного происхождения» и аспирантов по направлению «Промышленная экология и биотехнология».
Методология и методы исследования. При проведении исследований применялся комплекс общепринятых, стандартных и модифицированных методов исследований, в том числе физико-химических, биохимических, микробиологических, реологических, а также математические методы статистической обработки результатов исследований.
Положения, выносимые на защиту:
экспериментальное обоснование и оптимизация получения плодово-ягодного пюре, как компонентов напитков на основе молочной сыворотки.
обоснование использования добавок «Лавитол-В» и «Экстракт чаги» (березового гриба) в качестве функциональных компонентов.
оптимизированные технологические параметры производства напитков на основе молочной сыворотки, обогащенные полифенолами.
состав, органолептическая оценка и функциональные свойства нового сывороточного напитка.
утверждение технической документации и расчет экономического эффекта от внедрения разработанных сывороточных напитков.
Степень достоверности и апробация результатов работы. Достоверность результатов подтверждается достаточной повторностью и воспроизводимостью экспериментальных данных, полученных с использованием современных физико-химических, микробиологических, реологических методов исследований, и их математической обработкой, апробацией нового технологического решения в производственных условиях ИП Мельниченко Д.В., поселок городского типа Серышево Амурской области.
Основные положения и результаты исследований диссертационной рабо
ты являлись предметом обсуждений и докладов на научно-технических меро
приятиях различного уровня: Х-ХII региональной научно-практической конфе
ренции «Молодежь ХХI века: шаг в будущее» (г. Благовещенск, 2013-2015 гг.);
международных научно-практических конференциях: «Биотехнология:
реальность и перспективы в сельском хозяйстве (г. Саратов, 2013 г.); «Аграрная наука – инновационному развитию АПК в современных условиях» (г. Ижевск, 2013 г.); региональных научно-практических конференциях: «Взаимодействие научно-образовательных учреждений, бизнеса и власти» (г. Благовещенск, 2014 г.); «Амурская инновационная выставка» 2017-2018 гг.; международном форуме «Охрана и рациональное использование лесных ресурсов» (г. Хэйхэ, КНР, 2017 г.); общеуниверситетской тематической научной конференции «Технология производства и переработки сельскохозяйственной продукции» (г. Благовещенск, 2012-2018 г.г.).
Публикации. По результатам проведенных исследований опубликовано 17 печатных работ, в том числе три статьи в научных изданиях, рекомендуемых ВАК Минобрнауки России.
Структура и объём диссертации. Диссертация состоит из введения, аналитического обзора литературы, экспериментальной части, заключения, списка литературы из 184 наименований и приложений. Основное содержание работы изложено на 168 страницах, содержит 43 таблицы и 21 рисунок.