Содержание к диссертации
Введение
1. Теоретическая часть 10
1.1 Влияние экологических факторов на безопасность продовольственного сырья и пищевых продуктов 10
1.1.1 Влияние экологических факторов на содержание тяжелых металлов в продовольственном сырье и пищевых продуктах 10
1.1.2 Влияние экологических факторов на содержание радиоактивных элементов в продовольственном сырье и пищевых продуктах 16
1.2. Актуальные направления производства экологически безопасных продуктов питания 20
1.3. Современные аспекты производства пищевых продуктов функционального назначения для населения, проживающих в экологически неблагоприятных регионах 31
1.4. Обоснование выбора направления и задачи исследования 41
2.Организация работы и методы исследований 44
2.1. Организация работы и схемы проведения эксперимента 44
2.2. Методы исследований 47
3.Результаты исследований и их обсуждения 54
3.1. Исследование влияния техногенных факторов Восточно-Казахстанской области на содержание токсичных элементов в цельном молоке 54
3.1.1. Исследование содержания токсичных элементов в молочном сырье экологически неблагоприятных регионов Восточно-Казахстанской области 54
3.1.2 Исследование содержания токсичных элементов в объектах окружающей среды Восточно-Казахстанской области 60
3.2. Исследование и разработка технологического процесса понижения токсичных элементов в сырье молочного происхождения 71
3.2.1. Разработка технологического способа понижения токсичных элементов в молочном сырье с применением цеолита 71
3.2.2. Исследование изменения содержания токсичных элементов в молочном сырье в процессе фильтрации с применением различных цеолитов 79
3.2.3. Исследование изменения состава и свойств молочного сырья в процессе фильтрации с применением цеолита 93
3.3. Исследование и разработка технологии кисломолочного продукта функционального назначения 106
3.3.1. Исследование и разработка технологии получения настойки лекарственных растений 106
3.3.2.Исследование влияния дозы настойки из композиции лекарственных растений на основные показатели качества кисломолочного напитка 112
3.3.3. Разработка технологии нового кисломолочного напитка функционального назначения и исследование показателей его качества 117
3.3.4. Исследование показателей качества нового кисломолочного напитка с настойкой 122
4. Оценка экономической эффективности 128
Заключения и выводы 130
Список литературы 132
Приложения 154
- Влияние экологических факторов на содержание тяжелых металлов в продовольственном сырье и пищевых продуктах
- Исследование содержания токсичных элементов в молочном сырье экологически неблагоприятных регионов Восточно-Казахстанской области
- Исследование изменения содержания токсичных элементов в молочном сырье в процессе фильтрации с применением различных цеолитов
- Исследование показателей качества нового кисломолочного напитка с настойкой
Влияние экологических факторов на содержание тяжелых металлов в продовольственном сырье и пищевых продуктах
В соответствии с Программой по развитию агропромышленного комплекса в Республике Казахстан на 2013-2020 годы (Агробизнес - 2020), утвержденной Постановлением Правительства РК № 151 от 18.02.2013 года, обеспечение рынка конкурентоспособными и качественными продовольственными товарами отечественного производства в контексте современных интеграционных процессов является важнейшей национальной задачей Республики Казахстан.
Выпуск высококачественной и конкурентоспособной пищевой продукции обеспечивается соблюдением требований Технических регламентов Таможенного союза, в том числе требований к ограничению допустимых уровней содержания в них основных групп потенциально опасных для здоровья веществ химического и биологического происхождения в соответствии с Техническими регламентами Таможенного союза ТР ТС 021/2011 «О безопасности пищевой продукции», ТР ТС 033/2013«О безопасности молока и молочной продукции» [1,2].
Одним из основных критериев оценки безопасности пищевых продуктов в соответствии с вышеуказанными Техническими регламентами является удельная активность таких радиоактивных элементов, как цезий и стронций, допустимые уровни содержания таких токсичных элементов, как свинец, кадмий, ртуть и мышьяк. Следовательно, организация производства безопасных продуктов питания требует объективной информации об уровне экологической чистоты используемого сырья. Сырье является основным источником поступления токсичных элементов в готовую продукцию. Как показывает анализ мировой литературы, в молоке как сырье, используемом для производства молочных продуктов, наблюдается повышенное содержание токсичных элементов, что зависит от экологического состояния окружающей среды [4,5,6].
В мировой практике большое внимание уделяется исследованию степени накопления тяжелых металлов в сырье животного и растительного происхождения, и, как следствие, степени перехода токсичных элементов в пищевые продукты. При этом значительное количество исследований посвящено изучению показателей безопасности молока, как сырья для производства молочных продуктов -продуктов повседневного спроса.
К тяжелым металлам относятся более 40 химических элементов. Из них, прежде всего свинец, медь, цинк, никель, кадмий, кобальт, сурьма, висмут и ртуть относятся к наиболее токсичным и биологически активным элементам. При повышении предельно допустимой концентрации в окружающей среде тяжелые металлы проявляют свойства токсикантов и экотоксикантов. Элементы и их соединения, которые оказывают вредное воздействие на организм, относятся к токсикантам. К экотокискантам относятся элементы и соединения, которые оказывают негативное воздействие не только на организм, но и на экосистему в целом. К приоритетной группе тяжелых металлов-токсикантов относятся кадмий, свинец, ртуть, мышьяк, медь, никель, ртуть, цинк, хром. Эти элементы и их соединения наиболее опасны для живого организма [7].
Согласно Техническим регламентам Таможенного союза ТР ТС 021/2011 «О безопасности пищевой продукции», ТР ТС 033/2013 «О безопасности молока и молочной продукции» при производстве пищевых продуктов, в том числе и в молочной продукции, определяют содержание следующих металлов: свинец, кадмий, ртуть и мышьяк, как потенциально опасных веществ [1,2].
Основными источниками поступления вышеуказанных токсичных элементов в окружающую среду являются горнодобывающая и промышленная деятельность, выхлопные газы автотранспорта, котельные установки, сельскохозяйственные удобрения и др. Проблема загрязнения окружающей среды потенциально опасными тяжелыми металлами наблюдается на территориях, где расположены объекты хранения и уничтожения химического оружия.
Учеными института агроэкологии были проведены исследования по оценке уровня загрязнения и транслокации тяжелых металлов в рационах кормления и молоке коров сельскохозяйственных предприятий Щучанского района Курганской области в стойловый и пастбищный периоды. Данный регион находится вблизи района, который является объектом захоронения и уничтожения химического оружия. В результате исследований установлено, что содержание тяжелых металлов в молоке не в полной мере соответствует их содержанию в кормах. При этом отмечается, что в кормах стойлового периода содержание тяжелых металлов превышает их содержание в кормах пастбищного периода. Данная закономерность объясняется повышением концентрации сухих веществ в кормах в процессе их сушки. Вместе с тем, отмечено, что содержание таких тяжелых металлов, как кадмий, свинец, цинк и медь в молоке не превышает уровень ПДК [8].
Однако, исследования качественных показателей молока, полученных от коров, содержащихся в техногенно загрязненных территориях в условиях восточного Оренбуржья, показали, что данное молоко, как сырье для производства молочных продуктов, не обладает достаточной технологичностью и является некондиционным. В молоке обнаружено повышенное содержание тяжелых металлов, что создает опасность для здоровья человека [9].
Влияние техногенных факторов на качество молочного сырья установлено исследованиями ученых Кабардино-Балкарского государственного аграрного университета. В коровьем молоке, полученном из сельскохозяйственного предприятия, которое находится вблизи от автомагистралей и промышленного предприятия ОАО «Гидрометаллург», наблюдается повышенное содержание свинца и кадмия. При этом повышенное содержание свинца и кадмия наблюдается в молоке коров пастбищного периода [10].
В результате исследования содержания тяжелых металлов (свинца, кадмия, цинка и меди) в образцах цельного молока, полученных из разных районов Черниговской области (Северная Украина) и в образцах пастеризованного молока установлено, что в цельном молоке Менского района и полученном из него пастеризованном молоке концентрация исследуемых элементов значительно превышает уровень ПДК [11].
В сыром молоке, полученном от коров двух хозяйств, расположенных вблизи от автострады с интенсивным движением и нефтеперерабатывающих заводов, установлено содержание свинца в количестве, превышающем уровень ПДК в 1,3 раза. Данная зона относится к зоне экологического кризиса [12].
Исследованиями пакистанских ученых установлено содержание тяжелых металлов (кадмия, свинца, меди и хрома), значительно превышающего уровень ПДК, в молоке, полученном от животных, содержащихся на пастбищах, орошаемых промышленными сточными водами [13].Превышение допустимого уровня, установленных международными стандартами Кодекс Алиментариус, в молоке таких элементов, как свинец, цинк и железо установлено египетскими учеными в экологически неблагоприятных регионах [14].Отмечено высокое содержание цинка и свинца в молоке животных, содержащихся на пастбищах экологически неблагоприятных регионов. При этом отмечается высокое содержание данных элементов в пастбищных растениях [15].
Анализ результатов исследования зарубежных ученых показал, что в различных странах наблюдается превышение концентрации отдельных токсичных элементов в молоке и молочных продуктах в зависимости от техногенной загруженности региона. В 2013 году пакистанские ученые опубликовали данные о превышении концентрации кадмия в сыром молоке; в 2015 году обнаружена самая высокая концентрация хрома в молоке, производимом в Республике Бангладеш; в сравнении с другими странами повышенная концентрация свинца была зарегистрирована в молоке Индии в 2014 году, в 2013 году в Пакистане, в 2012 году в Палестине, в 2011 году в Нигерии и в 2010 году в Египте [16].
Таким образом, как показывает анализ мировой литературы, в молочном сырье, используемом для производства молочных продуктов, в зависимости от техногенной загруженности региона наблюдается повышенное содержание отдельных тяжелых металлов. Молоко, как сырье для производства молочных продуктов, является одним из основных источников, формирующих показатели безопасности готовых продуктов питания. Содержание тяжелых металлов в молочных продуктах зависит от степени их распределения в полидисперсной среде молочного сырья. Исследованиями ученых установлено, что из четырех элементов (свинца, кадмия, цинка и меди) 4-6 % цинка связано с жировыми шариками молока и в большей степени переходит в продукты переработки сливок. Остальные металлы находятся в коллоидной фазе и в фазе истинного раствора. Наибольший процент перехода в белковые продукты свойственны кадмию, цинку и меди. Так, например, установлено, что в твороге содержится меньше свинца в сравнении с его исходным содержанием в цельном молоке, содержание же кадмия, цинка и меди в твороге обнаружено в 2-3 раза больше, чем в исходном молоке [17]. Вследствие этого, при обнаружении в цельном молоке содержания свинца и кадмия, превышающего уровень ПДК, рекомендуется из данного сырья вырабатывать сливочное масло [18]. Учеными Бирзейтского университета установлено повышенное содержание меди в мягком сыре Лабане и белом сыре в сравнении с цельным молоком, сухим молоком и йогуртом. Содержание же железа, кадмия и свинца было обнаружено значительно меньше, чем в исходном молоке, вследствие их перехода в сыворотку [19]. Вместе с тем, учеными научно-исследовательского центра сельского хозяйства Грузии установлено повышенное содержание свинца, превышающего уровень ПДК, в мацони и сыре, изготовленных из молока коров, содержащихся вблизи Маднеульского горно-обогатительного комбината. Так, среднее содержание свинца в мацони составило 0,27±0,10 мг/кг, что превысило ПДК в 2,7 раза, среднее содержание свинца в грузинском сыре составило 1,5 мг/кг, что превысило содержание ПДК в 3 раза [20]. По-видимому, это связано с высоким содержанием свинца в исходном сырье.
Исследование содержания токсичных элементов в молочном сырье экологически неблагоприятных регионов Восточно-Казахстанской области
Согласно Программе по развитию агропромышленного комплекса в Республике Казахстан на 2013-2020 годы (Агробизнес - 2020), утвержденной Постановлением Правительства РК № 151 от 18.02.2013 года, обеспечение рынка конкурентоспособными и качественными продовольственными товарами отечественного производства в контексте современных интеграционных процессов является важнейшей национальной задачей Республики Казахстан. Обеспечение производства безопасных молочных продуктов требует объективной информации об уровне загрязненности используемого сырья токсичными элементами, особенно в техногенно-загруженных регионах. Учитывая, что Восточно-Казахстанская область относится к региону, специализирующегося на производстве продукции животноводства, исследование степени накопления токсичных элементов в сырье молочного происхождения является актуальным направлением, поскольку обширная территория данной области прилегает к бывшему Семипалатинскому испытательному ядерному полигону.
Исследованиями казахстанских ученых установлено, что в объектах окружающей среды и в продукции животноводства в Восточно-Казахстанской области из всех тяжелых металлов превалирует содержание свинца и кадмия, а также цезия-137, стронция-90 [142, 143, 144]. В связи с этим, в данной работе было исследовано содержание, именно, свинца и кадмия, цезия-137, стронция-90 в молочном сырье, как продукции животноводства Восточно-Казахстанской области. В данной работе поставлена задача –исследование содержания в молочном сырье радиоактивных элементов (цезия-137 и стронция-90) и тяжелых металлов (свинца и кадмия), наиболее характерных для экологически неблагоприятных регионов Восточно-Казахстанской области.
Для проведения исследования образцы цельного коровьего молока были отобраны из частных хозяйств 10 населенных пунктов трех районов (Абайский, Аягозский и Уржарский), расположенные в юго-восточном направлении со стороны бывшего Семипалатинского испытательного ядерного полигона в пастбищный период. Данное направление было выбрано с учетом розы ветров.
В Абайском районе образцы цельного коровьего молока были отобраны из частных хозяйств сел Карааул, Кокбай, Жидебай, Каскабулак, Медеу. В Аягоз-ском районе - из частных хозяйств села Акшатау и города Аягоз. В Урджарском районе - из частных хозяйств сел Кабанбай, Науалы и Урджар.Все три района согласно Закону Республики Казахстан «О социальной защите граждан, пострадавших вследствии ядерных испытаний на Семипалатинском испытательном ядерном полигоне» относятся кследующим зонам радиационного риска:
- Абайский район – зона максимального радиационного риска;
- Аягозский район – зона повышенного радиационного риска;
- Урджарский район - зона минимального радиационного риска. Исследования были проведены в течение 5 лет с 2012 года по 2016 год.
На первом этапе было исследована удельная активность цезия-137 и стронция - 90 в молочном сырье исследуемых районов (Приложение А).
Результаты исследования средней арифметической величины удельной активности цезия-137 и стронция - 90 в молочном сырье, отобранных из частных хозяйств 10 населенных пунктов, представлены на рисунке 2.
Как видно из рисунка 2, удельная активность цезия-137 (ПДК - 100 Бк/л) и стронция-90 (ПДК - 25 Бк/л) в цельном коровьем молоке не превышает предельно допустимых концентраций.
Вместе с тем, из всех исследуемых районов наибольшая удельная активность исследуемых радионуклидов наблюдается в молочном сырье, отобранных из частных хозяйств населенных пунктов Абайского района и села Акшатау Аяго-зского района. Так, удельная активность цезия-137 в молочном сырье, отобранных из частных хозяйств села Карааул Абайского района составила 8,2±0,2 Бк/л, села Кокбай Абайского района - 5,7±0,1 Бк/л, села Жидебай Абайского района -5,4±0,4 Бк/л, села Каскабулак Абайского района - 4,0±0,1 Бк/л, села Медеу Абай-ского района -3,6±0,3 Бк/л и села Акшатау Аягозского района - 6,5 ±0,2 Бк/л.
Удельная же активность стронция-90 в молочном сырье, отобранных из частных хозяйств села Карааул Абайского района составила 14,8±0,2 Бк/л, села Кокбай Абайского района - 12,7±0,2 Бк/л, села Жидебай Абайского района -9,6±0,2 Бк/л, села Каскабулак Абайского района - 7,1±0,2 Бк/л, села Медеу Абайского района -10,9±0,2 Бк/л и села Акшатау Аягозского района - 7,4 ±0,2 Бк/л. Как видно из результатов исследования, удельная активность цезия-137в молочном сырье, отобранном из частных хозяйств изучаемых населенных пунктов значительно ниже предельно допустимой концентрации. Удельная же активность стронция-90 в молочном сырье, отобранном из частных хозяйств сел Караа-ул и Кокбай Абайского района, наиболее приближена к уровню ПДК по стронцию-90. По-видимому, это связано не только влиянием техногенных факторов, но и с дефицитом в рационе кормов животных кальция, поскольку известно, что при дефиците в рационе животных кальция увеличивается степень перехода стронция-90 в продукцию животноводства [32].
На следующем этапе работы проведены исследования по содержанию в цельном коровьем молоке тяжелых металлов (свинца и кадмия), приоритетных для Восточно-Казахстанской области (Приложение Б).
Результаты исследования содержания кадмия и свинца в цельном коровьем молоке представлены на рисунке 3.
Как видно из рисунка 3, установлено превышение уровня предельно допустимой концентрации свинца в образцах цельного коровьего молока, отобранных из частных хозяйств 7 исследуемых регионов из 10.
Наибольшее превышение уровня предельно допустимой концентрации свинца в цельном молоке наблюдается в Урджарском районе. Так, в селе Урджар содержание свинца в цельном коровьем молоке составило 0,38±0,01 мг/л при значении ПДК 0,1 мг/л. В цельном молоке, отобранном из частных хозяйств села Науалы Урджарского района, обнаружено содержание свинца 0,25±0,04 мг/л, в цельном молоке, отобранном из частных хозяйств села Кабанбай - 0,17±0,01 мг/л.
Причиной повышенного содержания свинца в цельном молоке Урджарского района можно объяснить, в основном, функционированием предприятия, занимающегося добычей бурого угля, а также близостью населенных пунктов к автомагистрали, работой малых котельных, которые являются основными источниками поступления токсичных элементов в окружающую среду. Известно, что летучая зола бурого угля характеризуется повышенным содержанием тяжелых металлов, в том числе и свинца, и является одним из основных источников загрязнения окружающей среды в регионах, занимающихся добычей угля [145,146].
В Аягозском районе содержание свинца в цельном молоке, отобранном из частных хозяйств города Аягоз, составило 0,15±0,03 мг/л, в селе Акшатау -0,13±0,03 мг/л. Повышенное содержание свинца в цельном коровьем молоке в сельских районах и городе Аягоз Аягозского района можно объяснить функционированием рудника по добыче цветных металлов.
Исследование изменения содержания токсичных элементов в молочном сырье в процессе фильтрации с применением различных цеолитов
В данной работе поставлена задача - исследование влияния технологических параметров фильтрации с применением цеолитов на изменение содержания токсичных элементов в молочном сырье.
Для понижения радиоактивных элементов (цезия-137, стронция-90) и тяжелых металлов (кадмия и свинца) в молочном сырье, полученных из трех регионов Восточно-Казахстанской области, был применен процесс фильтрации на экспериментальном стенде с использованием природных цеолитов в качестве сорбцион-но-фильтрующих материалов:
- цеолит-1 Тарбагатайского района Восточно-Казахстанской области месторождения Кызыл Адыр;
- цеолит-2 Сокирницкого месторождения (Украина).
Природный цеолит-2 Сокирницкого месторождения (ООО «Цео Макс», Украина), который реализуется в г. Усть-Каменогорск Восточно-Казахстанской области, был использован в работе для сравнительного изучения сорбционных свойств природного цеолита-1Тарбагатайского района Восточно-Казахстанской области месторождения Кызыл Адыр.
Молоко для фильтрации было отобрано в пастбищный период из частных хозяйств 10 населенных пунктов трех районов (Абайский, Аягозский и Уржар-ский), расположенные в юго-восточном направлении со стороны бывшего Семипалатинского испытательного ядерного полигона в пастбищный период. Данное направление было выбрано с учетом розы ветров.
Перед фильтрацией образцы молока, отобранные из разных регионов, были смешаны. Фильтрацию сырого молока проводили на экспериментальном стенде (рисунок 10) по разработанной технологической схеме согласно рисунку 11.
На первом этапе фильтрацию молока проводили на фильтре, содержащего 100 г цеолита. Образцы молока пропускали через фильтр с разной частотой оборотов от 100 до 400 об/мин при температуре 18-20 С.
На втором этапе фильтрацию молока проводили на фильтре, содержащего 150 г цеолита при тех же условиях. На третьем же этапе фильтрацию молока проводили на фильтре, содержащего 200 г цеолита.
Результаты исследования изменения удельной активности цезия-137 в молочном сырье после фильтрации на экспериментальном стенде с применением цеолита-1 Тарбагатайского района Восточно-Казахстанской области (ВКО) и цеолита-2Сокирницкого месторождения (Украина) представлены на рисунках 12 и 13 (Приложение Г).
На основании уравнения регрессии была произведена математическая статистическая обработка экспериментальных данных. Достоверность полученных уравнений проверяли по коэффициенту детерминации (R2).
Как видно из рисунков 12 и 13, увеличение количества цеолита и частоты оборотов насоса влияет на изменение удельной активности цезия-137.
Наблюдается значительное уменьшение удельной активности цезия-137 в молоке с увеличением количества цеолита в фильтре до 200 г и частоты оборотов насоса до 400 об/мин.
Сравнительный анализ зависимости изменения в молоке удельной активности цезия-137 от объема цеолита и частоты оборотов насоса в процессе его фильтрации с применением различных цеолитов показал, что при содержании в фильтре цеолита от 100 г до 200 г и при частоте оборотов насоса от 100 до 200 об/мин показатели уменьшения удельной активности данного изотопа практически идентичны.
Более значительное расхождение в изменении удельной активности цезия-137 в молоке наблюдается при увеличении частоты оборотов насоса до 300-400 об/мин. Так, при фильтрации молока с применением 100 г цеолита-1 удельная активность цезия-137 при числе оборотов насоса 300 об/мин уменьшилось с 7,7 Бк/кг до 5,2 Бк/кг (на 32,5 %), при числе оборотов насоса 400 об/мин до 3,6 Бк/кг (на 53,2 %). При применении же 100 г цеолита-2 удельная активность цезия-137 в молоке после фильтрации при числе оборотов насоса 300 об/мин уменьшается от 7,7 Бк/кг до 5,7 Бк/кг (на 25,9 %), при числе оборотов насоса 400 об/мин до 4,4 Бк/кг (на 42,8 %).
При фильтрации же молока с применением 150 г цеолита-1 удельная активность цезия-137 при числе оборотов насоса 300 об/мин уменьшилось до 3,5 Бк/кг (на 54 %), при числе оборотов насоса 400 об/мин до 2,1 Бк/кг (на 72 %). При применении 150 г цеолита-2 при числе оборотов насоса 300 об/мин уменьшается до 4,1 Бк/кг (на 46,7 %), при числе оборотов насоса 400 об/мин до 2,8 Бк/кг (на 63,6 %).
С увеличением объема цеолита-1 в фильтре до 200 г удельная активность цезия-137 в молоке при числе оборотов насоса 300 об/мин уменьшается до 1,8 Бк/кг (на 76,6 %), при числе оборотов насоса 400 об/мин - до 0,6 Бк/кг (на 92,2 %). При применении же 200 г цеолита-2 при числе оборотов насоса 300 об/мин уменьшается до 2,5 Бк/кг (на 67,5 %), при числе оборотов насоса 400 об/мин до 1,3 Бк/кг (на 83,1 %). То есть, разница в проявляемых сорбционных свойствах изучаемых цеолитов в отношении цезия-137 составляет 8-9 %.
На основании вышеизложенного установлено, что цеолит-1 Тарбагатайско-го района Восточно-Казахстанской области в сравнении с цеолитом-2 Сокирниц-кого месторождения проявляет лучшие сорбционные свойства в отношении цезия-137, что, по-видимому, объясняется различием мольного соотношения SiO2/Al2O3. Цеолит Тарбагатайского района Восточно-Казахстанской области характеризуется более высоким содержанием диоксида кремния и относится к высококремнистым цеолитам. По данным Донской Г.А. высококремнистый цеолит в процессе очистки молока от радионуклидов проявлял большую избирательную активность в отношении цезия [60].
Также необходимо отметить, что наибольшее влияние на изменение удельной активности цезия-137 в молоке оказывает частота оборотов насоса. Влияние частоты оборотов насоса на изменение удельной активности изучаемых радионуклидов в молоке связано, вероятнее всего, с уменьшением диффузионного сопротивления при прохождении сорбируемого материала в окна пористой структуры цеолита, что приводит к повышению его активности [153, 156].
Результаты исследования изменения удельной активности стронция-90 при фильтрации молока на экспериментальном стенде с применением различных цео литов представлены на рисунках 14 и 15.
Как видно из рисунков 14 и 15, изменение удельной активности стронция-90 в молоке в процессе фильтрации с применением цеолитов в качестве сорбци-онно-фильтрующего материала также зависит от объема используемого цеолита и частоты оборотов насоса.
С увеличением объема цеолита и увеличения частоты оборотов насоса уменьшается удельная активность стронция-90 в молоке. Так, наибольшее уменьшение наблюдается при фильтрации молока на экспериментальном стенде с применением цеолитов в объеме 200 г и частоте оборотов насоса 400 об/мин, что соотвествует объемной производительности насоса 13 л/мин.
Исследование показателей качества нового кисломолочного напитка с настойкой
Цель данной работы - исследование показателей безопасности, пищевой и биологической ценности нового кисломолочного напитка функционального назначения.
На следующем этапе были проведены исследования показателей качества нового кисломолочного напитка с наполнителем (опытный образец) в сравнении с кисломолочным напитком без наполнителя (контрольный образец).Результаты исследования органолептических, физико-химических показателей и показателей безопасности опытного и контрольного образца продукции представлены в таблице 25, 26, 27, 28.
Как видно из таблицы 25, внесение настойки из композиции лекарственных растений, фильтрация молочного сырья с применением цеолита не повлияло на консистенцию, внешний вид, вкус и запах опытного образца в сравнении с контрольным образцам. Опытный образец отличался от контрольного образца наличием оригинального слегка кремового оттенка равномерного по всей массе. На основании расширенной дегустации новый кисломолочный напиток был рекомендован к промышленному производству (Приложение М).
Как видно из таблицы 26, новый кисломолочный напиток с наполнителем отличается от контрольного образца незначительным повышением содержания массовой долей белка и титруемой кислотности, что можно объяснить внесением настойки лекарственных растений.
Как видно из таблиц 27 и 28, новый кисломолочный напиток по показателям безопасности соответствует требованиям Технического регламента ТС «О безопасности пищевой продукции» [171].
Вместе с тем, необходимо отметить, что кисломолочные напитки, выработанные из молочного сырья исследуемых регионов Восточно-Казахстанской области, после выработки с применением процесса фильтрации для понижения токсичных элементов в молочном сырье содержат исследуемые тяжелые металлы (кадмий и свинец), радиоактивные элементы (цезий-137 и стронци-90) ниже предела ПДК.
Результаты исследования показателей безопасности исследуемых образцов кисломолочного напитка представлены в приложении Н.
На следующем этапе исследованы пищевая и биологическая ценность опытного образца в сравнении с контрольным образцом (Приложение П).
Результаты исследования пищевой ценности исследуемых продуктов представлены в таблице 29.
Как видно из таблицы 29, опытный образец в сравнении с контрольным образцом характеризуется более высокой степенью соответствия формуле сбалансированного питания белкам, в том числе и растительным белкам, по таким незаменимым аминокислотам, как лейцин, изолейцин, валин, треонин, метио-нин+цистин, по содержанию кальция, железа, витаминов С и Е. Повышенное содержание белка, углеводов, отдельных незаменимых аминокислот и витаминов в опытном образце связано с внесением настойки из композиции лекарственных растений. Так, в опытном образце степень удовлетворения витамином С составило 10,4 %, в контрольном же - 9,5 %. Витамина Е в опытном образце степень удовлетворения составило 1,3 %, в контрольном - 1,0 %.
На следующем этапе засчитан аминокислотный скор опытного и контрольного образцов. Результаты изучения биологической ценности белка представлены на рисунке 25.
Как видно из рисунка 25, в контрольном образце лимитирующей биологической ценности белка является аминокислота - метионин+цистин. В опытном же образце аминокислоты лимитирующей биологическую ценность продукта отсутствует, что связано с повышением содержания незаменимых аминокислот в кисломолочном напитке за счет аминокислот растительных белков настойки из композиции лекарственных растений. В полученной настойке из композиции лекарственных растений содержатся все незаменимые аминокислоты (таблица 21).
Таким образом, обогащение кисломолочного напитка настойкой из композиции лекарственных растений повысило пищевую и биологическую ценность готового продукта в сравнении с контрольным образцом.