                   Министерство сельского хозяйства Российской Федерации
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
«БЕЛГОРОДСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ
СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННАЯ АКАДЕМИЯ ИМЕНИ В.Я. ГОРИНА»
УДК 637.146:581
Инв. номер
УТВЕРЖДАЮ
Ректор ФГБОУ ВПО
БелГСХА им. В.Я Горина
_________А.В. Турьянский
ОТЧЕТ
О НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКОЙ РАБОТЕ
по теме:
РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ КОМБИНИРОВАННОГО НАПИТКА С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ РАСТИТЕЛЬНОГО СЫРЬЯ
Начальник научной части _________А.Н. Ивченко
Руководитель темы _________М.В.Каледина
БЕЛГОРОД 2013
Список исполнителей
по выполнению темы: «Разработка технологии комбинированного напитка с использованием растительного сырья»
руководитель темы,
кандидат технических наук, Каледина М.В.
Соисполнитель:
ассистент Мартынова И.А.
Реферат
Отчет о научно-исследовательской работе состоит из 3 глав, выводов, предложений производству, списка литературы, содержащего 8 источников. Работа изложена на 39 страницах машинописного текста, содержит 14 таблиц и 6 рисунков.
Разработка технологии комбинированного напитка с
использованием растительного сырья
Перечень ключевых слов: комбинированный напиток, экстракт, молочная сыворотка, антиоксидантные свойства, витамины.
Цель работы – разработать технологию производства пробиотических напитков, обогащенных экстрактами растений на основе молочной сыворотки.
Анализ научно-технической информации показал, что производство продуктов функционального назначения является одним из приоритетных направлений развития пищевой отрасли, в частности молочной. Обогащение молочных продуктов экстрактами растительного сырья придает продуктам антиоксидантные свойства. Особенно актуально и целесообразно производство комбинированных напитков, как наиболее популярного и рентабельного сегмента потребительского рынка. Использование в производстве подобных напитков молочной сыворотки позволит не только расширить ассортимент продуктов лечебно-профилактического назначения, но и частично решить проблему переработки и использования вторичного сырья.
В работе проведено исследование оптимальных параметров экстрагирования БАВ из растительного сырья молочной сывороткой, изучено влияние экстрактов на основе подсырной сыворотки на рост и развитие молочнокислых микроорганизмов, разработаны технологии производства комбинированных напитков, проведена оценка качества продуктов и уставлен срок годности.
Анализ экономической эффективности разработанных технологий показал, что производство обогащенных молочных продуктов имеет высокую рентабельность.
Содержание
|
Введение
|
стр.
6
|
1
|
Анализ состояния проблемы и обоснование темы поискового
исследования
|
8
|
2
|
Характеристика объектов исследования и организация проведения экспериментов
|
12
|
3
|
Результаты исследований
|
16
|
3.1
|
Определение оптимальных параметров экстрагирования
биологически активных веществ из растительного сырья молочной сывороткой
|
16
|
3.2
|
Исследование влияния экстрактов на биохимическую активность лактобактерий
|
22
|
3.3
|
Подбор количества вносимого стабилизатора
|
23
|
3.4
|
Разработка технологических решений производства
комбинированных напитков
|
25
|
3.5
|
Анализ экономической эффективности
|
30
|
|
Выводы
|
37
|
|
Предложения производству
|
38
|
|
Список литературы
|
39
|
Нормативные ссылки
В настоящем отчете о научно-исследовательской работе использованы ссылки на следующие стандарты:
ГОСТ Р 52349-2005. Продукты пищевые функциональные. Термины и определения.
ГОСТ 3624 – 92 – Молоко и молочные продукты. Титриметрические методы определения кислотности.
ГОСТ 104444.12 – 88 – Продукты пищевые. Методы определения дрожжей и плесневых грибов.
ГОСТ 30729-2001. Продукты пищевые. Методы выявления и определения количества бактерий E.coli.
МУК 4.2.1847-04. Санитарно-эпидемиологическая оценка обоснования сроков годности и условий хранения пищевых продуктов.
ГОСТ 10444.11-89. Продукты пищевые. Метод определения молочнокислых микроорганизмов.
Введение
В настоящее время в России, как и во всех странах развитого мира, происходит значительное изменение от ношения людей, и в особенности со циально активных слоев населения, к собственному здоровью. В последние годы все большее внимание уделяется созданию продуктов функционального питания, способных оказывать определенное регулирующее действие на организм в целом или на его определенные системы и органы.
Установлено, что одной из причин патологических изменений в человеческом организме, приводящим к преждевременному старению и развитию заболеваний, является избыточное содержание и накопление в биологических жидкостях активных форм кислорода. При этом возникает окислительный стресс. Одним из самых эффективных способов противостояния данному процессу является антиоксидантная терапия, подразумевающая потребление необходимого количества антиоксидантов, содержащихся в различных продуктах питания. В этой связи особого внимания заслуживает вопрос производства комбинированных продуктов питания, обогащенных растительными антиоксидантами.
Актуальность. Целью разработки состава и технологических параметров производства современных пищевых продуктов является обеспечение организма человека путем потребления этих продуктов рядом веществ необходимых для его функционирования и развития. При производстве кисломолочных продуктов происходят биохимические и микробиологические преобразования, вследствие которых формируются специфические функциональные свойства. Одним из перспективных направлений совершенствования технологии кисломолочных продуктов является использование в производстве биологически активных веществ (БАВ) природного происхождения. Растительное сырье издавна используется для лечения и профилактики многих заболеваний, что позволят позиционировать его как БАД-парафармацевтики.
Кроме того, значительный практический интерес представляет изучение возможности использования вторичного молочного сырья, в частности молочной сыворотки в качестве дополнительного сырья в технологии ферментированных молочных продуктов, обогащенных БАВ.
Таким образом, разработка технологии комбинированных продуктов с использованием молочной сыворотки и экстрактов растительного сырья является актуальной и способствует расширению ассортимента продуктов функционального направления.
Научная новизна исследований заключается в определении влияния технологических параметров и различных видов экстрагентов на процесс экстрагирования биологически активных веществ (БАВ) из растительного сырья; экспериментальное обоснование состава заквасочных культур для получения ферментированного напитка, обогащенного БАВ растительного сырья; разработка технологии комбинированных напитков.
Целью работы является разработка технологии комбинированного напитка профилактического назначения, обогащенного БАВ.
Исходя из цели проекта, были сформулированы следующие задачи:
обоснование и выбор видов растительного сырья и экстрагента для извлечения;
исследование влияния технологических параметров на процесс экстрагирования, определение оптимальных параметров;
изучение влияния экстрактов на процесс ферментации молочного сырья культурами молочнокислых микроорганизмов;
разработка технологических решений по созданию функциональных продуктов, обогащенных БАВ;
Практическая значимость заключается в разработке технологии функционального комбинированного напитка с использованием молочной сыворотки и создании рекомендаций по технологическим приемам производства.
1 Анализ состояния проблемы и обоснование темы научного
исследования
В последние годы в пищевой промышленности все большее внимание уделяется созданию продуктов функционального питания, которые при систематическом потреблении оказывают благотворное и регулирующие действие на организм. Производство подобных продуктов является одним из приоритетных направлений развития пищевой отрасли, в частности молочной [1,6].
Среди существующих групп функциональных продуктов наиболее стремительный рост потребления на рынке демонстрируют функциональные кисломолочные напитки, как наиболее удобная и доступная форма получения необходимых нутриентов для организма. Кисломолочные напитки можно рассматривать как оптимальную и наиболее технологичную форму пищевого продукта, нацеленного на самый широкий круг потребителей, которую можно использовать для обогащения физиологически функциональными ингредиентами. Технология производства дает возможность создания разнообразных вкусов, отвечающих потребительским требованиям [3,4,7].
Особое значение среди функциональных продуктов занимают молочнокислые напитки с экстрактами растительного сырья, как одна из наиболее простых форм обогащение пищевого рациона продуктами питания, содержащих биологически активные вещества [1].
Растущая популярность растительных экстрактов в производстве комбинированных напитков обусловлена наличием многочисленных целебных свойств у некоторых растений и технологий, которые позволяют эти целебные свойства сохранить и донести до потребителя в конечном продукте [2].
Практический интерес представляет изучение возможности использования вторичного молочного сырья, в частности молочной сыворотки, в технологии подобных напитков. Высокий биотехнологический потенциал молочной сыворотки обусловливает возможность ее применения в качестве экстрагента. Кроме того, она давно зарекомендовала себя как основа лечебно-профилактического питания.
В связи с этим научный интерес представляет извлечение сывороткой наиболее ценных компонентов растительного сырья, с целью получения экстрактов, как основы или дополнительного рецептурного ингредиента для производства комбинированных напитков.
Из растительного сырья, с использованием биотехнологий его переработки, получают концентраты, концентрированные основы, экстракты, обогащенные как легкоусвояемыми веществами углеводной, белковой природы, продуктами гидролиза некрахмалистых полисахаридов, так и биологически активными соединениями [8].
Одними из интересных растений для применения в технологии комбинированных молочных продуктов являются зеленый чай, чабрец и плоды шиповника. Их отличает не только доступность для использования, хорошая сочетаемость по органолептическим показателям с кисломолочными напитками, простота получения экстрактов, но и высокая биологическая активность.
Так, например, в зеленом чае содержится большое количество кофеина и катехина. Высокая эффективность экстракта зеленого чая обусловлена так же наличием ряда витаминов групп С, Р и К. В экстракте зеленого чая содержатся кахетины – эпикахетин и эпигааллокахетин, обладающие огромной биологической активностью. Вместе с витамином С они способны снизить уровень холестерина в крови. В экстракте зеленого чая присутствуют дубильные вещества – танниды. Танниды – это высокомолекулярные соединения, относящиеся к несахарным эфирам. Кофеин в зеленом чае связывается именно с таннидами, в результате чего эти вещества поддерживая друг друга мягко действуют на организм, причем таннид уменьшает вредное воздействие на организм кофеина. Количество витамина С в экстракте зеленого чая несколько превышает содержание этого витамина в цитрусовых. Витамин С подавляет окислительные процессы в организме и способен стимулировать кроветворение [6].
Плоды шиповника изобилуют не только витамином С. Полезные свойства шиповника объясняются тем, что в его биологический состав включены витамины Е, Р, К, А, витамины группы В, марганец, натрий, железо, магний, калий, кальций, хром и фосфор, а также марганец, молибден, кобальт и медь. В состав шиповника также входят эфирные масла, дубильные вещества, органические кислоты, пектины, сахара и много других веществ, которые необходимы для правильного жизненного процесса организма человека.
В химический состав чабреца входят камедь, органические кислоты, флавоноиды, каротин, смолы, тимон и дубильные вещества. Так же в нем содержаться тритерпеновая, тимуловая, урсолоновая, хлорогеновая кислоты. Обладает хорошими противоспалительными и асептическими свойствами.
Как правило, получение растительных экстрактов – сложный технологический процесс, и зачастую последующее хранение приводит к частичной потере активных компонентов, поэтому важно количественное определение БАВ при выделении, очистке и хранении экстрактов.
Нормативные документы предприятий-производителей, как правило, регламентируют содержание БАВ в своей продукции, поэтому важен контроль входящего сырья и готовых продуктов на содержание основных компонентов.
Так как позиционировать предлагаемые напитки с экстрактами предлагается как обладающие антиоксидантной активностью, то определить биологическую активность экстрактов предлагаемых растений можно по количественному содержанию витамина С и биофлавоноидов, в частности рутина.
Среди биологически активных компонентов растений наиболее значимы флавоноиды. Биофлавоноиды (цитрин, рутин, гесперидин и катехин и т.д.) - продукты жизнедеятельности растений. Особенно богаты ими листья чая, плоды цитрусовых, шиповника и черноплодной рябины. Многие биофлавоноиды - пигменты, придающие окраску цветам и плодам растений. Предполагают, что биологическая активность биофлавоноидов обусловлена их способностью тормозить окисление аскорбиновой кислоты, катализируемое ионами тяжелых металлов, с которыми биофлавоноиды образуют хелаты. Считают также, что биофлавоноиды способны тормозить перекисное расщепление липидов. Наряду с капилляроукрепляющим действием некоторые биофлавоноиды оказывают спазмолитическое действие на гладкую мускулатуру, влияют на секреторную активность желудка и печени, обладают противовоспалительным действием. Биофлавоноиды не проявляют кумулятивного или токсического действия. Рутин, кверцетин-3-рутинозид, органическое соединение из группы флавоноидов, молекула которого образована флавоном кверцетином и дисахаридом рутинозой. Содержится в листьях руты душистой и чайного куста, в гречихе и других растениях. Обладает витаминной активностью; регулирует проницаемость капилляров. Применяется как медицинский препарат (часто совместно с аскорбиновой кислотой).
Содержание рутина в экстрактах можно контролировать методам визуального титрования, основанного на окислении рутина в присутствии перманганата калия.
Витамин С - мощный антиоксидант. Он играет важную роль в регуляции окислительно-восстановительных процессов, участвует в синтезе коллагена и проколлагена, обмене фолиевой кислоты и железа, а также синтезе стероидных гормонов и катехоламинов.
Содержание витамина С также можно контролировать методом визуального титрования. Титрование проводят из микробюретки раствором 2,6-дихлорфенолиндофенолята натрия до появления стойкого розового окрашивания. 1 мл раствора 2,6-дихлорфенолиндофенолята натрия (0,001 моль/см3) соответствует 0,000088 г С16Н8О6 аскорбиновой кислоты.
|
