Содержание к диссертации
Введение
1 Информационно-аналитический обзор литературы 9
1.1 Функциональное питание 9
1.2 Селен в функциональном питании 12
1.3 Биодобавка «селен альга плюс» 20
1.4 Заменители сахара растительного происхождения 22
1.5 Йогурт – традиционный и функциональный продукт 28
1.6 Вкусовые наполнители йогурта 31
1.7 Формирование консистенции кисломолочного напитка с биологически активными компонентами в процессе сквашивания 38
1.8 Заключение по литературному обзору 38
2 Объекты и методы исследований 40
2.1 Объекты исследований 40
2.2 Методы исследований 42
3 Экспериментальная часть 51
3.1 Подбор дозы и стадии внесения биодобавки с селеном 51
3.2 Подбор компонентов растительного происхождения. определение дозы внесения подсластителей 56
3.4 Исследования по подбору наполнителей и определение количества их внесения 60
3.5 Исследования по подбору заквасочной микрофлоры 65
3.6 Исследования динамики роста молочнокислых микроорганизмов в процессе сквашивания 70
3.7 Исследования структурно-механических показателей и плотности опытных образцов кисломолочного напитка с биологически активными веществами 73
3.8 Исследования показателей качества готового продукта 79
3.9 Исследования вкусовых характеристик готового продукта
3.10 Исследования по установлению сроков годности йогурта с селеном 85
3.11 Расчет функциональной эффективности йогурта, обогащенного селеном 86
4 Разработка схемы технологического процесса производства йогурта с селеном для диабетического питания 92
Заключение 99
Список использованной литературы
- Заменители сахара растительного происхождения
- Формирование консистенции кисломолочного напитка с биологически активными компонентами в процессе сквашивания
- Подбор компонентов растительного происхождения. определение дозы внесения подсластителей
- Исследования по установлению сроков годности йогурта с селеном
Введение к работе
Актуальность темы исследования. По данным ученых Федерального исследовательского центра питания, биотехнологий и безопасности пищи около 80% населения России испытывает дефицит селена. Основной путь поступления селена в организм - алиментарный: 90% селена человек получает с пищей. Исследование и разработка функциональных продуктов, обогащенных витаминами и минеральными веществами, являются актуальными.
Другой, не менее значимой для нашей страны, проблемой является ситуация с больными сахарным диабетом. Люди, страдающие этим заболеванием, так же как и здоровые люди, могут иметь дефицит селена в организме. К тому же, поскольку диабет часто сопровождается дисбактериозом кишечника, такие люди нуждаются в ежедневном употреблении кисломолочных продуктов.
Таким образом, разработка кисломолочного напитка, обогащенного селеном и другими биологически активными веществами, и доступного для людей, страдающих сахарным диабетом, является актуальной.
Степень разработанности темы исследования. Теоретические основы разработки функциональных продуктов питания заложены в трудах А. Н. Покровского, Н.Н. Липатова (ст), Н.Н. Липатова (мл), К.С. Петровского, И.А. Рогова, А.В. Гудкова, Ф.А. Вышемирского, В.Ф. Семенихиной, Л.А. Остроумова, Л.А. Забодаловой, Л.В Голубевой, И.В. Буяновой, С.М.Лупинской и др. Над созданием продуктов, обогащенных селеном, работали ученые в Восточно-Сибирском государственном университете, в Кемеровском технологическом институте. Среди таких разработок - варено-копченые продукты из свинины, пробиотическая сметана, хлебобулочные изделия, кисломолочный продукт «Целебный», обогащенные селеном.
Цель работы - разработать состав и технологию кисломолочного напитка, обогащенного органической формой селена и другими биологически активными веществами, доступного не только для широкого круга потребителей, но и для людей, страдающих сахарным диабетом.
В соответствии с поставленной целью определены следующие основные задачи:
определить дозу и стадию внесения биодобавки с селеном;
определить вид и концентрацию заменителей сахара;
подобрать вкусовую составляющую и определить ее дозу внесения;
обосновать выбор заквасочной микрофлоры с целью получения готового продукта с высокими потребительскими свойствами;
исследовать изменения структурно-механических показателей качества кисломолочного напитка от дозы биологически активных веществ;
исследовать совместное влияние вносимых компонентов на показатели качества готового продукта;
определить биологическую эффективность кисломолочного напитка, обогащенного биологически активными веществами;
установить сроки годности продукта;
выявить особенности технологии кисломолочного напитка, обогащенного
биологически активными веществами;
разработать проект технической документации на кисломолочный напиток, обогащенный биологически активными веществами для диабетического питания.
Научная новизна. Обоснована композиция заквасочных культур: Streptococcus
thermophilus, вязкие штаммы и Lactobacillus delbrueckii subsp. Bulgaricus, вязкие
штаммы в соотношении 2:1, обеспечивающая максимально быструю
восстанавливаемость структуры. Подобраны подсластители и вкусовая
составляющая, установлены их дозы, обеспечивающие высокие
органолептические и профилактические свойства продукта для диабетиков. Получены зависимости изменения физико-химических, микробиологических и структурно-механических показателей кисломолочного напитка, обогащенного биологически активными веществами. Подобран состав кисломолочного напитка -йогурта - обогащенного органической формой селена, для людей, страдающих сахарным диабетом. Показана биологическая эффективность кисломолочного напитка, обогащенного селеном и биологически активными веществами.
Практическая значимость. На основании экспериментальных исследований выявлены особенности технологии и разработан проект технических условий на кисломолочный напиток, обогащенный биологически активными веществами, для людей, страдающих сахарным диабетом.
Разработанная технология прошла промышленную апробацию в условиях молочного предприятия «Крестьянское (фермерское) хозяйство «Тригорская ферма» (Ленинградская область). Получены положительные результаты, подтвержденные актом внедрения от 25.01.2017 г.
В результате потребительской оценки и социологического опроса выявлена необходимость населения в новых видах йогурта и выпуске на рынок продуктов, имеющих в своем составе селен. Результаты исследований подтверждены актом дегустации от 15.06.2016 г.
На выполнение работы по разработке состава и технологии йогурта, обогащенного селеном, для диабетического питания в 2015 году получен грант для аспирантов вузов, отраслевых и академических институтов, расположенных на территории Санкт-Петербурга, диплом серия ПСП № 15655 от 27.11.2015.
Положения, выносимые на защиту:
теоретическое и экспериментальное обоснование состава кисломолочного напитка, обогащенного биологически активными веществами, для широкого круга потребителей и для людей, страдающих сахарным диабетом;
обоснование выбора заменителей сахара и вкусо-ароматических компонентов, обеспечивающих хорошие потребительские и лечебно-профилактические свойства продукта;
результаты исследований органолептических, физико-химических, микробиологических и структурно-механических показателей напитка;
биологическую эффективность кисломолочного напитка, обогащенного биологически активными веществами;
технологические особенности производства кисломолочного напитка, обогащенного биологически активными веществами, для людей, страдающих сахарным диабетом.
Достоверность результатов исследования подтверждена повторяемостью и воспроизводимостью экспериментальных данных, полученных с использованием современных физико-химических, микробиологических, биохимических методов исследований, их математической обработкой, апробацией нового технологического решения в производственных условиях.
Апробация работы. Основные положения диссертационной работы доложены и обсуждены на международных научных и научно-практических конференциях: Международная научно-техническая конференция «Низкотемпературные и пищевые технологии в XXI веке» (Санкт-Петербург, 2015, 2013 гг), Международный форум «Питание и образ жизни как залог здоровья человека» (Санкт-Петербург, 2015), Всероссийский конгресс молодых ученых (Санкт-Петербург, 2016, 2015, 2014, 2013, 2012 гг), научная и учебно-методическая конференция Университета ИТМО (Санкт-Петербург, 2015, 2013 гг), Студенческая научная конференция «Современные тенденции в развитии пищевой биотехнологии» в рамках международного проекта TEMPUS-DEFRUS (Санкт-Петербург, 2013).
Публикации. По материалам диссертации опубликовано 14 печатных работ, в том числе 4 статьи в журналах, рекомендованных ВАК РФ, и 1 статья в журнале, индексируемом в базе Scopus.
Структура и объем работы. Диссертационная работа оформлена в виде рукописи на русском языке в одном томе на 122 страницах машинописного текста, включает 34 таблицы, 42 рисунка, библиографию из 96 наименований и 6 приложений.
Заменители сахара растительного происхождения
Известны способы обогащения продуктов питания селеном. Обогащение напитков для детей селенизированными дрожжами, обогащение хлебных изделий, сливочного масла. Наиболее предпочтительным способом коррекции селендефицита является обогащение продуктов с мясорастительной основой, например, паштет из фасоли и куриного филе.
В Кемеровском технологическом институте пищевой промышленности проводились работы по разработке технологии хлебобулочных изделий, обогащенных селеном [52].
В Японии селеном обогащали яйца, при этом осуществляли кормление кур неорганической формой селена. Однако селенит натрия плохо усваивался курами, и его количество не сильно увеличивалось в яйце, в то время как применение органической формы селена в виде Сел-Плекса (селенометионин) привело к увеличению содержания этого микроэлемента в желтке и белке в среднем на 30-33%.
В данный момент яйца, обогащенные селеном, продаются в Японии, Великобритании, США, Швеции и других странах, их стоимость на 15-20% дороже обычных яиц, однако такие яйца пользуются спросом у населения.
В России также существуют обогащенные селеном яйца. В Нижегородской области на птицефабрике "Сеймовская" для обогащения яиц использовали Сел-Плекс. Это яйцо известно под названием "молодильное яйцо", оно содержит селен 26-30 мкг, что составляет почти 50 % суточной потребности взрослого человека в этом микроэлементе. Цена таких яиц на 10 % выше обычных, и спрос на них растет.
В Ростовской области известна птицефабрика "Аксайская", здесь тоже производили обогащенное селеном яйцо. Это особенно актуально для данной территориальной области, поскольку на ее территории находится АЭС и другие вредные производства, снижающих уровень здоровья человека и загрязняющих окружающую среду [60].
Интересен способ приготовления кисломолочного продукта «Целебный», обогащенного селеном [77]. Его разработали в Восточно-Сибирском государственном технологическом университете и готовят на закваске пропионовокислых бактерий, на этапе заквашивания в смесь добавляют биологически активную добавку «Селенпропионикс» с дозировкой 0,005-0,0051 л на 100 кг готового продукта. Биологически активная добавка включает в себя селенит натрия в количестве 0,9-1,1 г/л.
Интересен факт, что при внесении неорганического селена в удобрения, в растениях, выращенных с использованием этого удобрения, содержание органического селена значительно выше, чем в растениях, удобренных без добавления селена [6].
Применение, в свою очередь, биодобавок с органическим селеном, позволяет быстро и четко ликвидировать недостаточность селена в организме [54].
Очень важным является соединение, в виде которого поступает в организм селен. Органический селен интенсивнее накапливается в тканях, чем селенит натрия [87].
На рынке имеется достаточно широкий ассортимент биодобавок с селеном: есть как органические формы селена, так и неорганические [54].
Неорганический селен обладает высокой токсичностью, при его использовании возможен риск передозировок; также он плохо сочетается с витаминами; неорганическая форма селена способна возбуждать деятельность различных органов и систем, происходить это может тогда, когда в этом нет никакой необходимости, это вызывает истощение организма, особенно это касается нервной системы. Неорганический селен, например, обладает способностью возбуждать микрофлору желудочно-кишечного тракта и провоцировать появление дисбактериозов. Неорганический селен может возбуждать деятельность многих систем в те периоды, когда в этом нет необходимости, при этом происходит истощение резервных возможностей организма и, прежде всего, иммунной системы.
Одним из представителей добавок с неорганическим селеном является «Неоселен». Он представляет собой водный раствор селенита натрия (производитель «Исинга»), но в данный момент препарат снят с продажи [54].
Селен в органической форме содержат в себе аминокислоты (селенметионин, селенцистеин), а также другие соединения (селексен, селенопиран, 1,5 дифенил 3-селенан пентадион – 1,5; 1,5-дифенил 2,4 диметил З-селенопептадион-1,5 и др.).
Микроводоросль спирулина, селенобогащенные дрожжи, автолизат этих дрожжей, растения с повышенным содержанием селена – все они являются органическими источниками селена. К таким растениям относятся астрагал, нут, амарант, топинамбур [85].
Есть и другие источники органической формы селена. Это лактобактерии. Они постоянно живут в микрофлоре кишечника человека, обладают антагонистическими свойствами по отношении к условно-патогенным и патогенным бактериям. Лактобактерии в процессе своей жизнедеятельности производят большое количество различных кислот (молочная) и веществ, обладающих антибиотическими свойствами (лактоцины) [78].
Спирулина – не менее интересный источник органической формы селена, который привлекает исследователей и в настоящее время. Это одноклеточный организм, микроводоросль, произрастает в открытых водоемах, может быть выращена в фотобиореакторах закрытого типа [79].
Формирование консистенции кисломолочного напитка с биологически активными компонентами в процессе сквашивания
Вискозиметр состоит из емкости, которая оформлена в виде воронки, на дне которой находится сопло. В комплекте 3 сопла. Принцип действия прибора основывается на фиксировании времени истечения жидкости через сопло, при этом берется определенный объем исследуемой жидкости. В соответствие с инструкцией по применению, прибор может быть использован при температуре от 10 до 35 С, и относительной влажности воздуха до 80%, а также атмосферное давление не должно превышать 0,1 МПа (1,0 кг/см2) [15].
Для проведения экспериментальных исследований вискозиметр был установлен на специальный штатив так, чтобы он находился в строго перпендикулярном положении относительно располагаемой поверхности, а под сопло прибора была помещена емкость для сливания исследуемой жидкости. Отверстие сопла было закрыто пальцем. В саму емкость прибора налили исследуемый образец кисломолочного напитка с биологически активными компонентами, при этом необходимо производить наполнение медленно, чтобы не образовались воздушные пузырьки. После того, как вискозиметр наполнили, и образовался выпуклый мениск над бортиком прибора, отверстие сопла, ранее закрытое пальцем, открыли. При этом был включен секундомер, который был остановлен в момент первого прерывания струи исследуемой жидкости.
Опыт был проведен необходимое количество раз, но не менее трех измерений времени по каждому исследуемому образцу. За конечный результат было принято среднее арифметическое значение трех измерений [15].
Для определения количества микроорганизмов закваски для йогурта в исследуемы образцах для исследования качества готового продукта, а также для определения срока годности использовали данный метод. Он основан на том, определенное количество разведения исследуемого напитка высевают на питательную среду, затем культивируют при оптимальной температуре определенное время, а после считают количество выросших колоний микроорганизмов. При этом, если потребуется, производят определение морфологических и биохимических признаков выросших микроорганизмов [13, 14].
Lactobacillus delbruecki subsp. Bulgaricus – болгарская палочка – является термофильным микроорганизмом, на микроскопическом препарате представляет собой палочки, обычно короткие. Болгарская палочка – грамположительная неподвижные и каталазоотрицательные.
Болгарская палочка растет на подкисленной среде MRS, при этом на чашке образуются чечевицеобразные колонии, как правило, у них четко очерчены края. Размер колоний 1-3 мм [13, 14].
Streptococcus thermophilus – термофильный стрептококк – является термофильным микроорганизмом, представляет собой кокки округлой формы, в процессе сквашивания образует цепочки различной длины. Термофильный стрептококк – грамположительные и каталазоотрицательные кокки.
Термофильный стрептококк растет на среде М17, на поверхности образует колонии чечевицеобразной формы размером 1-2 мм. При проведении эксперимента готовили разведения опытных образцов и контроля. Для этого к 10 г исследуемого образца добавляли физраствор так, чтобы общий объем получился 50 см3 [13, 14]. Пробу перемешивали, и добавляли еще физраствор до общего количества 100 см3. Так получили первое разведение.
Для приготовления дальнейших разведений использовали пробирки с 9 мл физраствора, добавляя в них первое разведение, получая при этом второе, второе, получая третье, повторяли данную операцию, пока не получали требуемое разведение.
После получения требуемого разведения производили посев на питательную среду. Для определения количества болгарской палочки – на среду MRS, для определения термофильного стрептококка – на среду М17. При этом производили посев в 3 пробирки с одной и три с другой средой. После посева 1 см каждого разведения в чашку Петри заливали соответственно 12-15 см расплавленной подкисленной среды MRS или 12-15 см расплавленной среды М17. При этом температура среды была 45±10С.
Затем содержимое чашек было перемешано оставлено для застывания среды, а затем помещено в термостат вверх дном, чтобы образующийся конденсат не стекал на среду с бактериями.
В термостате была установлена температура 37±10С, чашки Петри термостатировали 72 часа для болгарской палочки 48 часов для термофильного стрептококка.
После термостатирования в каждой чашке был осуществлен подсчет числа выросших колоний, ко конечный результат было принято среднее арифметическое трех измерений, для определения общего количества микроорганизмов закваски, то есть и болгарской палочки, и термофильного стрептококка была принята сумма среднего из трех измерений микроорганизмов, выросших на среде MRS и М17 [15].
Также, для того, чтобы подтвердить принадлежность по грамму, были отобраны колонии и приготовлен микроскопический препарат с окрашиванием по Граму. Для определения количества микроорганизмов закваски каждый час во время сквашивания был применен ускоренный метод определения микроорганизмов в йогурте. Для этого готовили микроскопический препарат [36].
При приготовлении микроскопического препарата на предметное стекло помещали бактериальной петлей исследуемый образец, высушивали его, окрашивали метиленовым голубым (например, спиртовым раствором метиленового голубого - 6 г/дм3), подсушивали и затем просматривали под микроскопом от 10 до 30 полей зрения. Для подсчета количества микроорганизмов использовали метод Виноградского-Шульгина-Брида. При этом в начале процесса сквашивания выбирали первое разведение, а к концу – седьмое или восьмое [72].
Подбор компонентов растительного происхождения. определение дозы внесения подсластителей
Как видно из данных, представленных в таблице 6, вкус чистый, кисломолочный, характерный внесенному наполнителю, имели опытные образцы с концентрацией биодобавки от 0,1 до 0,4 %. При этом при увеличении дозы биодобавки свыше 0,4 % начинал ощущаться запах наполнителя, а при концентрации свыше 0,6% – появлялся специфический привкус с запахом водорослей.
Таким образом, по органолептическим показателям – вкусу и запаху – был выбран образец с концентрацией биодобавки 0,4 %, что соответствует 50 % норме потребления селена в сутки [69].
Также в результате проведенных исследований было выявлено, что концентрация вносимой биодобавки не оказывает существенного влияния на консистенцию готового продукта.
На втором этапе исследований биодобавку вносили перед пастеризацией. Учитывая неустойчивость селена к воздействию высоких температур, биодобавку вносили в увеличенном количестве. На основании литературных данных количество селена увеличивали в 2 раза. Готовили образцы с дозой внесения биодобавки с селеном от 0,6 до1,0 % с шагом 0,2 %. Образцы пастеризовали, заквашивали и сквашивали при стандартных режимах. Контролем служил образец с дозой внесения биодобавки 0,4 %, внесенной после пастеризации. В готовых образцах йогурта с селеном определяли массовую долю селена, результаты исследований представлены в таблице 7 [94].
Наименование образца Расчетное количество внесенного селена Фактическое количество селена в готовом продукте % суточной потребности г/200 г продукта % суточной потребности г/200 г продукта Контроль 50,0 32,5 49,5 32,2 Образец с дозой биодобавки 0,6 % 75,0 48,8 48,3 31,4 Образец с дозой биодобавки 0,8 % 100,0 65,0 63,4 41,2 Образец с дозой биодобавки 1,0 % 125,0 81,3 78,3 50,9 Как видно из данных, представленных в таблице 7, необходимое количество селена содержится в образце с дозой биодобавки 0,6 %. При внесении такого количества биодобавки и последующей тепловой обработке, заквашивании и сквашивании, норма селена в готовом продукте будет обеспечивать почти 50 % суточной потребности в этом веществе.
Исследовали два момента внесения биодобавки: До пастеризации в нормализованную смесь; После пастеризации перед заквашиванием; Для определения момента внесения биодобавки с селеном готовили два образца. В первом случае порошок биодобавки вносили в нормализованную смесь до пастеризации в количестве 0,6% от массы смеси, во втором - после пастеризации вместе с закваской в количестве 0,4%. Контрольный образец вырабатывали без биодобавки. Технологический процесс осуществляли традиционным способом. Исследовали динамику кислотонакопления, определяли титруемую и активную кислотность. Данные титруемой кислотности контрольного и опытных образцов представлены в таблице 8, активной - в таблице 9, общая динамика кислотонакопления - на рисунке 14 [66].
Продолжительность сквашивания Контроль Опытный образец сдобавками, внесенными допастеризации Опытный образец с добавками, внесенными после пастеризации и бад Селен Альга Плюс после
До заквашивания 21 0Т 21 0Т 21 0Т Через 1 час 28 0Т 26 0Т 25 0Т Через 2 часа 38 0Т 36 0Т 35 0Т Через 3 часа 60 0Т 58 0Т 56 0Т Через 4 часа 76 0Т 74 0Т 75 0Т Как видно из данных представленных на рисунке 14, существенных различий в динамике кислотонакопления титруемой и активной кислотности между опытными образцами с биодобавкой, внесенной до и после пастеризации в сравнении с контрольным образцом не наблюдалось. Динамика кислотонакопления в опытных и контрольном образцах была аналогична. За 4 часа сквашивания титруемая кислотность достигала 75±20Т, активная рН 4,62±0,05.
Динамика кислотонакопления с биодобавкой 0,6%, внесенной до
пастеризации и 0,4% после пастеризации Далее проводилась органолептическая оценка образцов йогурта с использованием количественного описательного (профильного) метода аналитической оценки пищевых продуктов, модифицированного для йогурта, содержащего в своем составе биодобавку «Селен Альга Плюс» [94].
Каждый показатель оценивался по 5-ти балльной шкале, характеристика показателей представлена в таблице 3 в разделе «Объекты и методы исследований». Данные органолептических показателей опытных образцов в сравнении с контролем отображены на рисунке 15.
Образцы с биодобавкой, внесенной до и после пастеризации, по органолептическим показателям существенно не отличались от контроля. Ввиду отсутствия разницы и в динамике кислотонакопления биодобавку можно вносить в пастеризованную смесь в количестве 0,4 % от массы смеси или на этапе нормализации до тепловой обработки в количестве 0,6 %. Однако, с точки зрения микробиологической безопасности добавку следует вносить до пастеризации.
В состав классического йогурта входит 11 % сахарозы. В данной работе проводили замену сахарозы на подсластители растительного происхождения, при этом преследовали двойную цель. Во-первых, по некоторым данным селен практически не усваивается в присутствии сахара [50, 75]. Во-вторых, это получение продукта, доступного для людей, страдающих сахарным диабетом.
Из рассматриваемых в литературном обзоре заменителей сахара выбор остановлен на стевиозиде, т.к. он считается безвредным натуральным подсластителем низкой энергетической ценности, нетоксичным, не обладающим мутагенным, канцерогенным действием, устойчивым к нагреванию, длительному хранению, воздействию кислот и щелочей, не требующим большой дозировки, безвредным при длительном употреблении [47, 48, 49].
Для определения дозы внесения стевиозида в опытных образцах концентрацию варьировали от 0,01 до 0,1 % с шагом 0,01 %. Экспериментальные данные по влиянию концентрации стевиозида на органолептические показатели – вкус и запах – опытных образцов йогурта представлены в таблице 10 и на рисунке 16. Рисунок 16 – Влияние концентрации стевиозида на вкус и запах йогурта Таблица 10 – Влияние концентрации стевиозида на вкус и запах йогурта Концентрация стевиозида Вкус и запах Контроль Чистый кисломолочный, в меру сладкий 0,01 Чистый кисломолочный, с запахом биодобавки 0,02 Чистый кисломолочный, с запахом биодобавки 0,03 Чистый кисломолочный, недостаточно сладкий, с запахом биодобавки 0,04 Чистый кисломолочный, недостаточно сладкий, с запахом биодобавки 0,05 Чистый кисломолочный, недостаточно сладкий, с запахом биодобавки 0,06 Кисломолочный, недостаточно сладкий со специфическим привкусом стевиозида, сзапахом биодобавки 0,07 Кисломолочный, в меру сладкий со специфическим привкусом, с запахомбиодобавки 0,08 Кисломолочный, сладкий со специфическим привкусом, с запахом биодобавки 0,09 Кисломолочный, излишне сладкий со специфическим привкусом, с запахомбиодобавки 0,1 Кисломолочный, излишне сладкий со специфическим привкусом, с запахомбиодобавки Как видно из данных, представленных в таблице 10 и на рисунке 16, опытный образец с концентрацией стевиозида 0,05% обладает недостаточной сладостью, но при увеличении концентрации ощущается явный специфический привкус стевиозида [66].
Поэтому для увеличения сладости дополнительно вносили сироп топинамбура. Сироп топинамбура обладает сахаропонижающей способностью, снижает давление, повышает гемоглобин, благотворно влияет на поджелудочную железу [4, 59].
Концентрацию сиропа топинамбура варьировали от 1 до 5 % с шагом 1 %. На консистенцию продукта концентрация сиропа топинамбура существенно не влияла, она была однородная, плотная, как и в контроле. В таблице 11 и на рисунке 17 представлены экспериментальные данные влияния концентрации сиропа топинамбура на органолептические показатели опытных образцов йогурта при концентрации стевиозида 0,05% и биодобавки с селеном 0,4% [66]. Таблица 11 – Влияние концентрации сиропа топинамбура на органолептические показатели опытных образцов йогурта в сравнении с
Исследования по установлению сроков годности йогурта с селеном
Йогурт с селеном изготавливается на предприятиях молочной промышленности по стандартной схеме производства йогурта с учетом особенностей состава продукта.
Независимо от используемого исходного сырья, суть выработки йогурта сводится к получению нормализованной смеси, включающей подсластители и биодобавку с селеном, пастеризации данной смеси, охлаждению до температуры заквашивания, заквашиванию и сквашиванию пастеризованной смеси.
Технологический процесс выработки йогурта осуществляли согласно операционно-технологической схеме, представленной на рисунке 42. Приемку молока осуществляют по ГОСТ 31449-2013 [16]. Отобранное по качеству молоко очищают на центробежных молокоочистителях. Затем осуществляют нормализацию по массовой доле жира. На данном этапе вносят расчетное количество биодобавки (0,6% - 1 способ) и подсластителей: стевиозид и сироп топинамбура. Далее нормализованная смесь подвергается пастеризации при температуре 92±2С и выдержке 2-8 минут [73]. После пастеризации смесь охлаждают до температуры заквашивания (40-45) С и вносят закваску, состоящую из Str.thermophilus, вязкие штаммы и Lbm.Bulgaricus, вязкие штаммы в соотношении 2:1 в количестве 5% от массы заквашиваемой смеси. Также на этом этапе вносят биодобавку в количестве 0,4% от массы заквашиваемой смеси (2 способ) и предварительно подготовленную смесь наполнителей имбиря и корицы (сухой порошок смешивали с молоком в соотношении 1:10 при температуре 35С, перемешивали, пастеризовали при температуре 85С с выдержкой 1 минута, охлаждали до температуры 40-45С). После внесения закваски, биодобавки и наполнителей, смесь тщательно перемешивают в течение 10 мин и сквашивают в течение 3 - 4 часов до достижения необходимой титруемой кислотности (74±2) Т. Затем продукт перемешивают, расфасовывают, упаковывают, маркируют в соответствии с требованиями действующих технических условий на этот напиток. Упакованный напиток направляют в холодильную камеру для хранения при температуре (4±2)оС, после чего технологический процесс считается законченным и продукт готов к реализации [11, 44, 72, 73].
Особенности технологии заключаются во внесении подсластителей в нормализованную смесь перед пастеризацией и биодобавки с селеном, смеси корицы и имбиря в пастеризованную смесь на этапе заквашивания. Аппаратурно-технологическая схема производства йогурта с селеном представлена на рисунке 1 приложения 4. Рецептура на йогурт, обогащенный селеном, с массовой долей жира 2,5 % представлена в таблице 1 приложения 5. В ходе экспериментальных исследований была проведена дегустация. Акт дегустации представлен в приложении 3.
Предложенная технология прошла производственную проверку в условиях Крестьянского хозяйства «Тригорская ферма». Полученный при производственной проверке технологии йогурт по органолептическим и физико-химическим показателям соответствовал показателям, установленным в ходе экспериментальных исследований. Полученные положительные результаты подтверждены актами внедрения от 25.01.17 года, представленными в приложении 2.
Расчет себестоимости кисломолочного напитка, обогащенного биологически активными компонентами, был проведен следующим образом. Напиток вырабатывается из цельного молока, нормализованного по массовой доле жира 3,2 %. 1. Сырье и основные материалы были определены по нормам расхода на 1 тонну продукции: Молоко цельное с массовой долей жира 3,4% - 902,2 кг Молоко обезжиренное – 57,3 кг (из которых 50 кг обезжиренного молока расходуется на приготовление закваски) Затраты сырья и основных материалов на 1 тонну продукции расситаны следующим образом: С = Nц.м х Цц.м + Nоб.м х Цоб.м + Сзакв + NБАД х ЦБАД + Nт х Цт + Nс х Цс + Nнап х Цнап, (5.1) где Nц.м – количество цельного молока; Цц.м – действующего оптовая цена за 1 кг цельного молока; Nоб.м – количество обезжиренного молока; Цоб.м – действующего оптовая цена за 1 кг обезжиренного молока; Сзакв – стоимость закваски; NБАД – количество биологически-активной добавки; ЦБАД – действующего оптовая цена за 1 кг биологически-активной добавки; Nт – количество сиропа топинамбура; Цт – оптовая цена за 1 кг сиропа топинамбура; Nс – количество стевиозида; Цс – действующего оптовая цена за 1 кг стевиозида; Nнап – количество наполнителей; Цнап – действующего оптовая цена за 1 кг наполнителей; С = 902,2 х 25,0 + 57,3 х 20,0 + 160 + 6 х 5000 + 30 х 200 + 0,5 х 3800 + 4 х 2,2 = 61 770 руб. 2. 10 % от стоимости сырья и основных материалов составляют вспомогательные материалы. Свсп = 0,1 х 61 770 = 6 177 руб. 3. Расходы на заработную плату рассчитаны следующим образом: Технологическая трудоемкость производства 1 тонны продукта: Тр = (Пр х Ч)/ О, (5.2) где Пр – продолжительность смены, ч; Ч – численность рабочих, чел; Тр = (8 х 4) / 1= 32 человек/час; О – объем производства продукции в сутки, т.