Получение микропартикулята сывороточных белков и его применение в технологии низкокалорийного мороженого тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.18.04, кандидат технических наук Попова, Екатерина Евгеньевна

• Попова, Екатерина Евгеньевна
• кандидат технических наук
• 2013

Оглавление диссертации кандидат технических наук Попова, Екатерина Евгеньевна

Введение

Глава 1. Аналитический обзор литературы

1.1. Рынок мороженого как один из динамично развивающихся сегментов молочной отрасли

1.2. Современные тенденции в производстве мороженого в РФ и за рубежом

1.2.1. Применение имитаторов молочного жира для снижения калорийности мороженого

1.2.2. С ахарозаменител и и подсластители в технологии мороженого

1.2.3. Стабилизационные системы

1.3. Молочная сыворотка как источник функциональных нутриентов для мороженого

1.3.1. Объемы получения и структура переработки молочной сыворотки

1.3.2. Применение молочной сыворотки в технологии мороженого 32 Заключение по обзору литературы

Глава 2. Объекты, материалы и методы исследований

2.1. Организация исследований

2.2. Методы и методики экспериментальных исследований

2.3. Материально-техническая база эксперимента

2.3.1. Ультрафильтрационная установка

2.3.2. Сканирующий электронный микроскоп 1ЭМ - 6380 ЬУ

2.4. Математическое планирование и статистическая обработка результатов исследований

Глава 3. Модификация состава и свойств подсырной сыворотки с применением физико-химических методов

3.1. Выбор и обоснование методов модификации состава и свойств подсырной сыворотки. Оптимизация режимов мик-ропартикуляции

3.2. Разработка технологии получения микропартикулята сывороточных белков. Исследование его химического состава, физико-химических свойств, показателей качества и безопасности

Глава 4. Технология низкокалорийного мороженого с микропарти-кулятом сывороточных белков

4.1. Подбор компонентов молочной смеси для низкокалорийного мороженого и оптимизация параметров биотрансформации лактозы в ней

4.2. Разработка рецептуры мороженого, изучение физико-химических, биохимических показателей и срока годности готового продукта

4.3. Разработка технологии низкокалорийного мороженого с учетом рекомендаций по использованию системы управления качеством ХАССП (НАССР)

Выводы

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Получение микропартикулята сывороточных белков и его применение в технологии низкокалорийного мороженого»

Приоритетные направления государственной политики Российской Федерации предусматривают реализацию национальных программ по оздоровлению населения, разработке новых технологий и увеличению объемов производства лечебно-профилактических и функциональных продуктов питания.

Анализ структуры питания населения россиян, свидетельствует о возрастающих тенденциях избыточного потребления жиров и рафинированных углеводов, в частности сахарозы, и недостатке белка. Это приводит к развитию алиментарно-зависимых заболеваний (сердечно-сосудистых, ожирение, сахарный диабет и др.). Широкое применение жиросодержащие ингредиенты и сахароза находят в рецептурах десертных продуктов, в том числе мороженого, производство и потребление которого в РФ неуклонно растет. В этой связи большой научный и практический интерес представляет разработка технологий и поиск новых пищевых ингредиентов, позволяющих максимально заменить рафинированные и высокоэнергоценные компоненты мороженого при одновременном улучшении его потребительских свойств.

Для снижения энергетической ценности, формирования функциональных свойств мороженого без ухудшения его органолептических характеристик нами предложено использование функциональных молочных белков, которые относятся к производным молочной сыворотки.

Технология этих ингредиентов предусматривает механическую модификацию (микропартикуляцию) сывороточного белка.

Переработке подсырной сыворотки и получению продуктов на ее основе посвящены работы известных ученых: Н. И. Дунченко, И. А. Евдокимова, Л. А. Забодаловой, 3. С. Зобковой, Э. Ф. Кравченко, Е. И. Мельниковой, П. Г.Нестеренко, С. А. Рябцевой, Н. А. Тихомировой, В. Д. Харитонова, А. Г. Храмцова, J. Chem, Е. Renner, Sato Kazuyoshi и др.

Микропартикулированные сывороточные белки по органолептическим показателям имитируют флейвор молочного жира и могут быть использованы для замены жиросодержащих компонентов в технологии мороженого.

Исследования по теме диссертационной работы выполнялись в соответствии с тематикой НИР кафедры молока и молочных продуктов «Разработка технологии молочных продуктов целевого назначения, в том числе лечебно-профилактического, специального, функционального, обогащенных витаминами и биологически активными добавками» (№ г.р. 01.2.01253871, 2011 - 2015 гг.), по федеральной целевой программе «Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технологического комплекса России на 2007 - 2013 гг.» (гос. контракт № 12.527.11.0008 от 4 июня 2012 г).

Цель работы - оптимизация условий модификации химического состава и свойств подсырной сыворотки для применения ее в технологии низкокалорийного мороженого.

Для достижения поставленной цели определены следующие задачи:

- обосновать способы модификации химического состава и свойств подсырной сыворотки для получения пищевой композиции, имитирующей орган о-лептические характеристики молочного жира;

- оптимизировать условия получения микропартикулята сывороточных белков с заданными функционально-технологическими свойствами;

- установить химический состав, в том числе, аминокислотный, вита-минно-минеральный и срок годности микропартикулята сывороточных белков;

- обосновать компонентный состав молочной смеси для низкокалорийного мороженого и оптимизировать условия биоконверсии лактозы в ней;

- оптимизировать рецептуру, изучить химический состав, показатели, гарантирующие качество и безопасность нового продукта, установить срок его годности;

- разработать технологию низкокалорийного мороженого с микропар-тикулятом сывороточных белков;

- провести оценку конкурентоспособности на рынке продуктов данной ассортиментной группы, разработать проекты технической документации на производство мороженого, рассчитать экономическую эффективность, провести опытно-промышленную апробацию на предприятиях отрасли.

Научные положения, выносимые на защиту. Способы и условия модификации подсырной сыворотки в пищевую композицию, имитирующую органолептические характеристики молочного жира.

Химический состав, функционально-технологические свойства, показатели качества и безопасности микропартикулята сывороточных белков.

Модифицированная технология, состав и свойства низкокалорийного мороженого с микропартикулятом сывороточных белков.

Научная новизна.

Расширены данные о микропартикуляте сывороточных белков, а также оптимизированы условия его получения с применением методов физико-химической модификации, позволяющей сформировать частицы размером 1,6 мкм.

Обоснован компонентный состав и оптимизированы условия биоконверсии молочной смеси на основе микропартикулята сывороточных белков для производства низкокалорийного мороженого, рецептура которого предусматривает снижение массовой доли молочного жира (на 69 %) и сахарозы (на 43 %) в сравнении с традиционной технологией.

Введение в рецептуру мороженого микропартикулята сывороточных белков и глюкозо-галактозного сиропа позволяет повысить его сопротивляемость к таянию и устойчивость к тепловому удару.

Практическая значимость. Предложен способ модификации подсырной сыворотки, позволяющий получить новую пищевую композицию высокой биологической ценности, имитирующую органолептические свойства молочного жира.

Разработана рецептура и ресурсосберегающее технологическое решение производства низкокалорийного мороженого с микропартикулятом сывороточных белков. Новизна технологического решения подтверждена патентом РФ (№ 2466551).

Экономическая и технологическая целесообразность, социальная значимость предложенной технологии подтверждена опытно-промышленными апробациями на предприятиях отрасли (филиал ОАО МКВ «Калачеевский сыр-завод» г. Калач, ОАО «Липецкий хладокомбинат», г. Липецк).

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы доложены и обсуждены на научно-практических международных и всероссийских конференциях: П1 Всероссийской научно-практической конференции с международным участием «Современное состояние и перспективы развития пищевой промышленности и общественного питания» (Челябинск, 2009); XI международной конференции молодых ученых «Пищевые технологии и биотехнологии» (Казань, 2010); международном научно-практическом семинаре «Современные технологии продуктов питания: теория и практика производства» (Омск, 2010); II Международной научно-технической конференции «Новое в технологии и технике пищевых производств» (Воронеж, 2010); II международной научно-практической конференции «Современная наука: теория и практика» (Ставрополь, 2011); международном научно-практическом семинаре «Феномен молочной сыворотки: синтез науки, практики и инноваций» (Ставрополь, 2011); П международной научной конференции «Молодая наука пищевой промышленности» (Ставрополь, 2011), отчетных научных конференциях ВГУИТ (Воронеж, 2010 - 2012); «Пищевые продукты и здоровье человека» международной конференции студентов, аспирантов и молодых ученых (Кемерово, 2012).

Результаты работы представлены на конкурсах и выставках, награждены дипломами и сертификатами участника.

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 14 печатных работ, в том числе 4 в журналах, рекомендованных ВАК РФ, 9 тезисов докладов и 1 патент РФ.