Размещено на http://www.allbest.ru/

ДОНЕЦЬКИЙ НАЦІОНАЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТ ЕКОНОМІКИ І ТОРГІВЛІ ІМЕНІ МИХАЙЛА ТУГАН-БАРАНОВСЬКОГО

УДК 637.247 - 021.65

ТЕХНОЛОГІЯ МОЛОЧНО-БІЛКОВИХ НАПІВФАБРИКАТІВ ЗІ СКОЛОТИН ДЛЯ ВИРОБНИЦТВА СТРУКТУРОВАНОЇ ДЕСЕРТНОЇ ПРОДУКЦІЇ

Спеціальність 05.18.16 - технологія продуктів харчування

АВТОРЕФЕРАТ

дисертації на здобуття наукового ступеня

кандидата технічних наук

ВЕТРОВ ВОЛОДИМИР МИКОЛАЙОВИЧ

ДОНЕЦЬК 2007

Дисертацією є рукопис.

Робота виконана в Донецькому національному університеті економіки і торгівлі імені Михайла Туган-Барановського Міністерства освіти і науки України.

Науковий керівник: доктор технічних наук, професор Дейниченко Григорій Вікторович, Харківський державний університет харчування та торгівлі, завідувач кафедри устаткування підприємств харчування

Офіційні опоненти: доктор технічних наук, доцент Гринченко Ольга Олексіївна, Харківський державний університет харчування та торгівлі, професор кафедри технології харчування

кандидат технічних наук, професор Калакура Марія Михайлівна, Відкритий міжнародний університет розвитку людини “Україна”, завідувач кафедри технології харчування

Захист відбудеться “ 25.” жовтня 2007 року об 11⁰⁰ годині на засіданні спеціалізованої вченої ради К 11.055.02 Донецького національного університету економіки і торгівлі імені Михайла Туган-Барановського за адресою: пр. Театральний, 28, 83055, м. Донецьк.

З дисертацією можна ознайомитись в бібліотеці Донецького національного університету економіки і торгівлі імені Михайла Туган-Барановського за адресою: б. Шевченко, 30, 83017, м. Донецьк.

Автореферат розісланий “_24_” вересня 2007 року.

Вчений секретар

спеціалізованої вченої ради Л.М. Антропова

Загальна характеристика роботи

Актуальність теми. Загальновідомо, що харчування за всю історію існування людини завжди було і залишається найбільш істотним фактором, що впливає на стан її здоров'я. Сьогодні в Україні існує стійка проблема недоодержання білкових речовин в харчуванні людей, що значно впливає на тривалість їх життя і стан здоров'я.

Білки є однією з найважливіших складових харчових компонентів молока. За промислової переробки молока традиційними способами одержують білково-вуглеводну молочну сировину (БВМС) у вигляді знежиреного молока, сколотин, молочної сироватки.

Одним із видів БВМС, що утворюється при переробці молока в процесі виробництва вершкового масла, є сколотини. Білки сколотин відрізняються від білків незбираного та знежиреного молока підвищеним вмістом сироваткових білків та наявністю білкових оболонок жирових кульок, що за своїми електрофоретичними властивостями ідентичні сироватковим білкам і грають істотну роль у забезпеченні нормального функціонування та розвитку організму людини будь-якого віку.

Перспективним сектором вітчизняної економіки, де можливі освоєння та адаптація нових технологій приготування продукції, збагаченої білковими речовинами БВМС, є ресторанне господарство. Але досягнутий рівень приготування і реалізації білоквмісної структурованої десертної продукції у закладах ресторанного господарства не відповідає сучасним вимогам, а останнім часом спостерігається тенденція до його зниження. Це зумовлено насамперед обмеженим асортиментом молочно-білкових напівфабрикатів та недостатньою увагою до розробки нових технологій їх виробництва.

Розробка технологій структурованої десертної продукції на основі напівфабрикатів високого ступеня готовності або з їх використанням дозволить розширити асортимент страв і кулінарних виробів у закладах ресторанного господарства, підвищити їх харчову та біологічну цінність, раціонально використовувати есенціальні складові компоненти молока, сприятиме впровадженню маловідходних ресурсозберігаючих технологій в молокопереробній промисловості.

У зв'язку з цим розробка технології молочно-білкових напівфабрикатів зі сколотин (МБНС) для виробництва структурованої десертної продукції у закладах ресторанного господарства є актуальним завданням.

Зв'язок роботи з науковими програмами, планами, темами.

Дисертаційна робота виконувалась за тематикою пріоритетного напрямку науково-дослідних робіт Донецького національного університету економіки і торгівлі імені Михайла Туган-Барановського: “Розробка наукових рекомендацій по підвищенню якості роботи підприємств ресторанного господарства” № Д-2005-14 та госпдоговірної науково-дослідної роботи “Розробка технології виробництва збитих кисломолочних десертів на основі молочно-білкових напівфабрикатів зі сколотин” (№ держреєстрації 0106U010592 ). сировина технологічний напівфабрикат десертний

Мета і задачі дослідження. Метою дисертаційної роботи є наукове обґрунтування і розробка технології молочно-білкових напівфабрикатів зі сколотин для виробництва структурованої десертної продукції.

Відповідно до цієї мети, згідно з вибраними напрямками досліджень, у процесі роботи необхідно було вирішити наступні задачі:

визначити технологічну доцільність використання БВМС в технологіях напівфабрикатів для структурованої десертної продукції;

дослідити закономірності піноутворення різних видів БВМС;

встановити вплив мікробного екзополісахариду ксампану та желатину на структурно-механічні властивості модельних систем на основі БВМС;

дослідити механізм взаємодії ксампану з основними білковими фракціями сколотин - казеїном та в-лактоглобуліном;

встановити вплив окремих рецептурних компонентів на фізико-хімічні та функціонально-технологічні властивості модельних систем для структурованої десертної продукції;

оптимізувати технологічні параметри і режими та визначити раціональні рецептури МБНС, що забезпечують високі органолептичні показники та харчову цінність структурованої десертної продукції з їх використанням;

розробити технології виробництва МБНС, комплексно дослідити якість розроблених напівфабрикатів, а також її зміни в процесі зберігання;

дослідити функціонально-технологічні властивості полідисперсних систем на основі МБНС для виробництва структурованої десертної продукції;

визначити напрямки та запропонувати окремі технології використання МБНС для виробництва структурованої десертної продукції;

розробити нормативну документацію на МБНС;

здійснити комплекс заходів із впровадження результатів досліджень у практику;

оцінити економічну ефективність від впровадження результатів досліджень.

Об'єкт дослідження - технологія молочно-білкових напівфабрикатів зі сколотин для структурованої десертної продукції.

Предмет дослідження - сколотини, знежирене молоко, молочно-білковий концентрат зі сколотин (МБКС), мікробний екзополісахарид ксампан, желатин, модельні харчові системи, що містять вказані види сировини, молочно-білкові напівфабрикати зі сколотин, полідисперсні харчові системи на основі МБНС, структурована десертна продукція.

Методи дослідження - стандартні фізико-хімічні, біохімічні, мікробіологічні, органолептичні, методи планування експерименту та математичної обробки експериментальних даних з використанням сучасних комп'ютерних програм.

Наукова новизна одержаних результатів:

визначені закономірності піноутворення в основних видах БВМС - сколотинах та знежиреному молоці;

встановлений вплив мікробного екзополісахариду ксампану та желатину на процес структуроутворення в модельних системах на основі БВМС;

доведено утворення білково-полісахаридних комплексів в результаті взаємодії мікробного екзополісахариду ксампану з домінуючими фракціями білків сколотин - казеїном та в-лактоглобуліном, визначені середньовагові молекулярні маси цих комплексів;

науково обґрунтовані та оптимізовані технологічні параметри і режими виробництва молочно-білкових напівфабрикатів зі сколотин для структурованої десертної продукції;

отриманий комплекс даних, що характеризує якість розроблених МБНС, доведено їх підвищену харчову та біологічну цінність.

Новизна запропонованих технічних рішень підтверджена двома деклараційними патентами України на винаходи.

Практичне значення одержаних результатів. На основі результатів проведених теоретичних та експериментальних досліджень розроблені технології молочно-білкових напівфабрикатів зі сколотин для виробництва структурованої десертної продукції. Розроблено ряд нових технологій виробництва структурованої десертної продукції із використанням МБНС, що надає можливість розширити асортимент продукції ресторанного господарства, підвищити її харчову та біологічну цінність, більш повно використовувати харчовий потенціал молока.

Розроблена і затверджена нормативна документація на напівфабрикати - ТУ У 15.5-01566330-188:2006 “Молочно-білкові напівфабрикати зі сколотин”, а також “Рекомендації з використання в закладах ресторанного господарства молочно-білкових напівфабрикатів зі сколотин для виробництва кулінарної продукції”.

Реалізація роботи. Технологія розроблених МБНС та виробництво збитих кисломолочних десертів на їх основі впроваджені у виробничих умовах АТЗТ “Донецький міський молочний завод №2” (м. Донецьк, акт від 01.10.2006 р.).

Зроблено випуск і реалізацію експериментальних партій структурованої десертної продукції (збиті кисломолочні десерти, муси, пудинги, суфле) на основі МБНС у закладах ресторанного господарства м. Донецька: ТОВ “Альянс” кафе “Латинський квартал” (акт від 18.06.2006 р.), ТОВ “Ельбрус СП” кафе “Шато” (акт від 12.09.2006 р.) та м. Харкова: СПД “Листушка” кафе “Білий Грот” (акт від 25.04.2007 р.).

Особистий внесок здобувача полягає в плануванні експерименту, проведенні аналітичних і експериментальних робіт, моделюванні технологічних процесів, обробленні й узагальненні отриманих результатів, формулюванні висновків і рекомендацій, підготовці матеріалів до публікації, розробці нормативної документації, упровадженні нових технологій у виробництво.

Апробація результатів дисертації. Основні положення дисертації доповідались, обговорювались і були схвалені на: І та ІІ Міжнародних науково-практичних конференціях “Потребительский рынок: качество и безопасность услуг” (м. Орел, Росія, 2002 р., 2004 р.); Міжнародній науково-практичній конференції “Управлінські та технологічні аспекти розвитку підприємств харчування і торгівлі” (м. Харків, 2003 р.); 70-й та 72-й наукових конференціях молодих вчених, аспірантів і студентів “Наукові здобутки молоді - вирішенню проблем харчування людства у ХХІ столітті” (м. Київ, 2004 р., 2006 р.); V Міжнародній науково-технічній конференції “Техника и технология пищевых производств” (м. Могильов, Білорусь, 2005 р.); Міжнародній науково-практичній конференції “Актуальні проблеми харчування: технологія та обладнання, організація і економіка” (м. Святогірськ, 2005 р.); I та ІІ Міжгалузевих міжнародних науково-практичних конференціях “Харчові добавки. Харчування здорової та хворої людини” (м. Донецьк, 2005 р., 2007 р.); Міжнародній науковій конференції “Совершенствование процессов и оборудования пищевых, перерабатывающих и химических производств” (м. Одеса, 2006 р.); Міжнародній науково-практичній конференції “Наука і соціальні проблеми суспільства: харчування, екологія, демографія” (м. Харків, 2006 р.), Всеукраїнській науково-практичній конференції “Нові ресурсо- та енергозберігаючі технології харчових виробництв” (м. Полтава, 2007 р.), щорічних наукових конференціях професорсько-викладацького складу Донецького національного університету економіки і торгівлі імені Михайла Туган-Барановського (м. Донецьк, 2002-2007 р.р.).

Розроблені напівфабрикати та структурована десертна продукція на їх основі демонструвалися та отримали високу оцінку фахівців на: ІІІ міжрегіональному кулінарному фестивалі “Славолія-Поляна - 2002” (м. Донецьк, 2002 р.); ІІІ спеціалізованій виставці продуктів харчування та напоїв для ресторанів, кафе, барів “РЕСТОРАНПРОДЕКСПО 2003” у рамках ІV Фестивалю кулінарного мистецтва України (м. Київ, 2003 р.); Другому фестивалі кулінарної майстерності “Вас пригощає гостинний Донбас” (м. Донецьк, 2003 р.); ІІІ спеціалізованій виставці “Освіта. Наука” (м. Донецьк, 2004 р.); Першій Міжгалузевій виставці “Наука - Виробництву 2004” (м. Донецьк, 2004 р.).

Публікації. За матеріалами дисертаційної роботи опубліковано 19 наукових праць, у тому числі статей у наукових фахових виданнях, що затверджені ВАК України - 6, тез доповідей та матеріалів наукових конференцій - 11, отримано деклараційних патентів України на винахід - 2.

Структура й обсяг дисертації. Дисертаційна робота складається з вступу, 6 розділів, висновків, списку використаних джерел, що включає 281 найменування, у тому числі 39 іноземних, а також 18 додатків. Дисертація викладена на 152 сторінках друкованого тексту, вона містить 45 таблиць та 32 рисунки.

Основний зміст роботи

У вступі обґрунтовано актуальність теми дисертаційної роботи, визначено мету та задачі досліджень, охарактеризовано наукову новизну і практичне значення одержаних результатів. Наведено відомості про особистий внесок автора, апробацію та опублікування результатів, структуру і обсяг роботи.

У першому розділі “Сучасний стан переробки білково-вуглеводної молочної сировини в десертну продукцію” наведено результати огляду науково-технічної і патентної літератури щодо використання БВМС в технологіях десертної продукції. Надано порівняльну характеристику харчової та біологічної цінності основних видів білково-вуглеводної молочної сировини (знежиреного молока, сколотин, молочної сироватки). Розглянуто функціонально-технологічні властивості БВМС як сировини для структурованої десертної продукції. Систематизовано відомості про властивості стабілізаторів структури, що використовуються у виробництві молочних продуктів. Надано аналіз окремих технологій виробництва структурованої десертної продукції на основі БВМС.

На підставі аналізу літературних джерел доведено, що унікальний хімічний склад мають сколотини, білкові речовини яких містять широкий спектр амінокислот, в т.ч. всі незамінні. Низька калорійність за наявності великої кількості біологічно-активних фосфоліпідів надає сколотинам лікувально-профілактичні властивості, а їх сприятливі функціонально-технологічні характеристики, значні ресурси і відносна дешевизна зумовлюють перспективність їх використання в харчуванні людей. Обґрунтовано доцільність використання вітчизняних стабілізаторів структури - желатину та екзополісахариду ксампану в технологіях структурованої десертної продукції. Це дозволило сформулювати основні задачі дослідження, спрямовані на досягнення мети дисертаційної роботи.

У другому розділі “Об'єкти, матеріали та методи досліджень” надано організаційні, методологічні та технічні аспекти дисертаційної роботи. Розроблено загальну схему проведення теоретичних та експериментальних досліджень, визначено об'єкт, предмети та запропоновано відповідні матеріали й методи досліджень.

Добір проб, визначення піноутворюючої здатності та стійкості пін модельних систем на основі БВМС, вміст сухих речовин, білка, кислотності проводили за загальноприйнятими методиками.

Дисперсність пінних систем визначали методом мікроскопічного аналізу за допомогою мікроскопа, мікрофотонасадки МФП-7 та освітлювача СИ-19, а середній діаметр кульок знаходили розрахунковим методом. В'язкість дослідних систем визначали на ротаційному віскозиметрі сталих напруг зсуву ВПН-0,2М.

Молекулярно-масовий розподіл (ММР) білків сколотин досліджували шляхом розподілу речовини при аналітичному центрифугуванні на ультрацентрифузі “Beckman L-60” (США) (бакет-ротор SW-40) у градієнті густини розчинів солей NaCl. ММР модельних систем, що складались з препаратів казеїнових та сироваткових білків сколотин з додаванням екзополісахариду ксампану, визначали шляхом аналітичного центрифугування у ступінчастому градієнті густини розчинів солей NaCl и CsCl.

Полісахариди в зразках визначали за реакцією з фенолом та сірчаною кислотою, в присутності яких полісахариди набувають жовто-коричневого забарвлення, що стабільне протягом декількох годин. Інтенсивність забарвлення вимірювали на спектрофотометрі СФ-26, в контролі замість розчину полісахариду використовували буферний розчин. Кількість полісахариду визначали відповідно до стандартної кривої, що була попередньо побудована за використання глюкози як контролю.

Органолептичну оцінку проводили за методикою Тільгнера. Амінокислотний склад білків досліджували на автоматичному амінокислотному аналізаторі “Амінохром ІІ”, тип ОЕ-914. Біологічну цінність розроблених напівфабрикатів визначали розрахунком амінокислотного скору незамінних амінокислот і його співставленням зі стандартною шкалою ФАО/ВООЗ, а також дослідженням ступеня їх перетравлення “in vitro”. Масову частку жиру визначали екстракційно-ваговим методом Сокслета в модифікації Рушковського. Кількість кальцію та магнію в продуктах знаходили трилонометричним методом, фосфору - фотоколориметричним методом, натрію й калію - фотометричним методом на полум'яному фотометрі FLAFO-4. Вітамінний склад, мікробіологічні показники та вміст солей важких металів визначали за загальноприйнятими методиками.

Комплексну оцінку якості молочно-білкових напівфабрикатів проводили за допомогою методів кваліметрії. Результати експериментальних досліджень піддавалися статистичній обробці методом найменших квадратів. Експериментальні дані оброблялись на ПК методами статистичного моделювання із використанням табличного процесора Excel 2003 та проблемно-орієнтованого пакету математичних обчислень MathCad 13.

У третьому розділі “Дослідження властивостей полідисперсних систем на основі білково-вуглеводної молочної сировини з використанням структуроутворювачів” наведені результати комплексних досліджень з теоретичного та експериментального обґрунтування технології МБНС.

Досліджено фізико-механічні характеристики піноутворення в сколотинах, отриманих методом збивання вершків на масловиготовлювачах безупинної дії (І); сколотинах, отриманих методом збивання вершків на масловиготовлювачах періодичної дії (ІІ); сколотинах, отриманих методом перетворення високожирних вершків (ІІІ); знежиреному молоці, отриманому при сепаруванні незбираного молока; відновленому сухому знежиреному молоці (СЗМ). Встановлено, що ПЗ сколотин І становить 112…114%, що на 2…9% перевищує відповідний показник сколотин ІІ та сколотин ІІІ. ПЗ знежиреного молока становить 108…110%, що на 2…4% вище, ніж у відновленого СЗМ. Стійкість пін для усіх дослідних видів БВМС складає 1,6…2,7%.

Вивчали залежність в'язкості модельних систем (МС) на основі БВМС за введення структуроутворювачів желатину та ксампану. З'ясовано, що при підвищенні концентрації ксампану з 0,3% до 1,0% в'язкість модельних систем зростає в 25,7…26,6 разів, а при збільшенні концентрації желатину з 1,0% до 2,5% - відповідно в 29,5…31,1 разів. Визначено, що за використання в МС 1,0…1,5% желатину та 0,5…0,7% ксампану в'язкість систем підвищується в 9,2…12,6 разів та 10,0…16,4 разів. Доведено, що модельні системи на основі сколотин та знежиреного молока з желатином та ксампаном мають високу стійкість до зсувних сил.

З'ясовано вплив концентрації желатину та ксампану на перебіг процесу піноутворення та якість отриманих пінних структур в модельних системах на основі сколотин (СЖ, СК) та знежиреного молока (ЗМЖ, ЗМК). Встановлено, що показник піноутворюючої здатності (ПЗ) набуває максимальних значень за температури 275 К і концентрації в МС желатину в кількості 1,0…1,5% та ксампану в кількості 0,5…0,7% - відповідно 208…224% та 210…234%. Стійкість піни модельних систем при цьому також значно зростає і становить відповідно 95…98% та 96…99%.

Досліджували вплив білково-вуглеводної складової БВМС на процес структуроутворення в модельних системах. В якості контролю були використані модельні системи “вода-желатин” (ВЖ) та “вода-ксампан” (ВК) (рис. 1). З'ясовано, що контрольні зразки як з желатином, так і з ксампаном мають найнижчі значення піноутворюючої здатності. Так, ПЗ системи СЖ перевищує контроль на 26,5…29,5%, а системи ЗМЖ - на 20,0…23,0%. В модельних системах з ксампаном ПЗ систем СК має найбільші значення і перевищує контроль на 60,5…63,5%, ПЗ системи ЗМК на 54,5…57,5% більше, ніж в контролі.

Досліджували вплив тривалості збивання модельних систем на основі сколотин та знежиреного молока із вмістом желатину 1,5% та ксампану 0,7% на дисперсність пін (рис. 2). Процес збивання проводили за умов: температура - 275 К, частота обертів збивального органу - 720 об/хв.

Визначено, що середній діаметр часток дисперсної фази залежить від виду БВМС, структуроутворювача та тривалості збивання. Так, при збільшенні тривалості збивання з 240 с до 380 с в МС на основі знежиреного молока з желатином значення dсер зменшуються на 85…95 мкм, а в МС на основі знежиреного молока з ксампаном - на 75…85 мкм.

В МС на основі сколотин значення dсер зменшуються на 115…120 мкм в МС з желатином та на 100…110 мкм в МС з ксампаном.

Слід також зазначити, що середній діаметр повітряних кульок в МС з ксампаном на 6…8% менший, ніж в МС з желатином.

Критичною точкою зменшення середнього діаметру кульок в системі на основі знежиреного молока є 130…140 мкм, а в системі на основі сколотин - 100…110 мкм за тривалості механічної обробки суміші як з желатином, так і з ксампаном - 380…420 с.

Встановлено, що за більшістю дослідних показників властивості МС на основі сколотин більш сприятливі для отримання структурованих полідисперсних систем, тому саме сколотини доцільно застосовувати для використання у виробництві напівфабрикатів для структурованої десертної продукції. Через це подальші дослідження проводили на модельних системах на основі сколотин.

Для вивчення природи структурних перетворень білків сколотин та ролі мікробного екзополісахариду ксампану в утворенні білково-полісахаридних комплексів досліджували зміни молекулярно-масових характеристик основних білків сколотин - казеїну та в-лактоглобуліну. Визначено діапазон молекулярних мас препаратів казеїну та в-лактоглобуліну, що становить від 13,5·10³ до 40·10³. Середньовагова молекулярна маса казеїну складає 24940…24960, в-лактоглобуліну - 20570…20590. Також встановлено діапазон молекулярних мас екзополісахариду ксампану, що становить 20·10³…2000·10³.

Імітуючи умови модельної системи “сколотини-ксампан”, вивчали вплив екзополісахариду на зміну молекулярно-масових характеристик білкових речовин сколотин. Результати дослідження надані на рис. 3.

З'ясовано, що середньовагові молекулярні маси білків сколотин, які вступили у взаємодію з ксампаном, за казеїном зросли до 550420…550460, за в-лактоглобуліном - до 807310…807350. Це доводить, що взаємодія екзополісахариду ксампану з білками сколотин призводить до утворення в дослідних системах білково-полісахаридних комплексів.

Проведено оптимізацію технологічних параметрів і режимів виробництва молочно-білкових напівфабрикатів зі сколотин. Встановлено, що оптимальними параметрами технології виробництва МБНС є: вміст цукру - 11…12%, вміст МБКС - 63…64%, температура пастеризації - 84…86 єС, тривалість пастеризації - (3…5)·60 с.

У четвертому розділі “Технологія молочно-білкових напівфабрикатів зі сколотин для структурованої десертної продукції” наведені технологічні схеми виробництва МБНС з желатином та ксампаном (рис 4).

В табл. 1 надані результати дослідження хімічного складу МБНС, отриманих згідно з розробленими технологічними схемами, порівняно зі “Збивним напівфабрикатом” на основі молочної сироватки, що прийнятий в якості контрольного зразка. Визначено, що МБНС перевершують контрольний зразок за вмістом повноцінного білка в 5,1…5,4 разів та біологічно цінного жиру - в 9,3…10,2 разів. Частка незамінних амінокислот у білках МБНС складає 37,1…37,7%, що на 1,02…1,05% вище, ніж у контрольному зразку. Встановлено, що в розроблених напівфабрикатах лімітуючі амінокислоти відсутні. Досліджено ступінь протеолізу білків МБНС протеіназами шлунково-кишкового тракту. Визначено, що білки МБНС з ксампаном та МБНС з желатином характеризуються високим ступенем гидролізуємості трипсином та пепсином, який складає 27,53…27,54 мкг/екв%. За вмістом більшості мінеральних речовин та вітамінів розроблені напівфабрикати також значно перевершують контроль Співвідношення Ca:P:Mg для МБНС складає 1:1,4:0,3, що наближається до вимог формули збалансованого харчування (1:1,5:0,5). Для контрольного зразка це співвідношення складає 1:1,02:0,2.

Таблиця 1

Хімічний склад молочно-білкових напівфабрикатів зі сколотин

Найменування показника	Найменування напівфабрикатів
	МБНС з ксампаном	МБНС з желатином	Контроль
Сухі речовини, %	29,1±0,5	29,4±0,5	53,0
Білки, %	12,4±0,2	12,9±0,2	2,4
Жири, %	0,96±0,03	0,98±0,03	0,1
Вуглеводи, %	15,0±0,3	14,7±0,3	47,5
Зола, %	1,86±0,05	1,88±0,05	0,46
Мінеральні речовини, мг/100г
Кальцій	143,7±0,5	142,9±0,5	45,5
Фосфор	204,8±0,5	205,2±0,5	44,6
Калій	170,4±0,5	170,9±0,5	98,1
Натрій	42,2±0,2	42,4±0,2	24,2
Магній	40,1±0,2	40,4±0,2	9,4
Вітаміни, мг/100 г
Вітамін А	0,02±0,001	0,02±0,001	-
Тіамін	0,52±0,01	0,52±0,01	0,1
Рибофлавін	1,94±0,05	1,95±0,05	0,5
Піродиксин	1,98±0,05	1,97±0,05	0,7
Цианокобаламін	1,26±0,05	1,27±0,05	1,2
Ніацин	3,81±0,05	3,80±0,05	0,8

Встановлено, що показники безпеки МБНС відповідають вимогам санітарно-гігієнічних норм. Обґрунтовано режими та терміни зберігання розроблених МБНС: температура - 4 єС; тривалість - не більше 36 годин.

Розроблена ієрархічна структура показників якості МБНС та проведена комплексна оцінка їх якості методами кваліметрії. Встановлено, що комплексні показники якості МБНС з ксампаном та МБНС з желатином становлять відповідно 0,895 та 0,871, що на 34,0% та 30,4% перевищує значення комплексного показника якості контрольного зразка.

У п'ятому розділі “Використання молочно-білкових напівфабрикатів зі сколотин у технологіях структурованої десертної продукції закладів ресторанного господарства” досліджено функціонально-технологічні властивості полідисперсних систем з використанням МБНС. Встановлено, що найбільш раціональною концентрацією яблучного пюре в МС “МБНС-яблучне пюре” та молочно-білкових напівфабрикатів зі сколотин в МС “молоко-МБНС” є відповідно 18…20% і 40…42%.

Запропоновано напрямки використання МБНС в закладах ресторанного господарства та розроблені рецептури структурованої десертної продукції на основі напівфабрикатів (рис. 5).

Визначено, що ступінь задоволення розробленими стравами формули збалансованого харчування за більшістю показників достатньо великий і знаходиться в межах 9,45...27,1% по білках, 1,2...8,28% по жирах, 6,75...10,1% по вуглеводах, 0,29…26,3% по мінеральних речовинах та 1,05…19,0% по вітамінах.

Розроблено понад 20 особистих технологій страв і кулінарних виробів із використанням МБНС. Проведені виробничі апробації нових страв, підтверджені їх висока якість і споживні властивості.

У шостому розділі “Впровадження результатів дослідження в практику та визначення економічної ефективності” наведені дані щодо апробації результатів досліджень та їх впровадження в практику.

Розроблено та затверджено нормативну документацію на напівфабрикати - ТУ У 15.5-01566330-188:2006 “Молочно-білкові напівфабрикати зі сколотин” і технологічну інструкцію з їх виробництва, а також “Рекомендації з використання в закладах ресторанного господарства молочно-білкових напівфабрикатів зі сколотин для виробництва кулінарної продукції”. Розроблені МБНС та структурована десертна продукція на їх основі впроваджені в підприємствах молочної промисловості та закладах ресторанного господарства м.м. Донецька та Харкова.

Розрахунок економічних показників від впровадження результатів досліджень підтвердив доцільність їх практичної реалізації. Визначено сукупний економічний ефект від впровадження технологій МБНС, що складає 16,8…18,2%.

Висновки

1. На підставі аналізу і систематизації науково-технічної та патентної літератури встановлено, що існуюча проблема дефіциту тваринного білка в раціонах харчування може бути вирішена шляхом використання харчового потенціалу БВМС. Доведено, що підвищена біологічна цінність та сприятливі функціонально-технологічні властивості БВМС в поєднанні зі структуроутворюючими властивостями желатину та екзополісахариду ксампану обумовлюють актуальність та доцільність їх застосування в технологіях молочно-білкових напівфабрикатів для виробництва структурованої десертної продукції.

2. Встановлено закономірності піноутворення в основних видах БВМС - сколотинах та знежиреному молоці. Визначено, що найбільшою піноутворюючою здатністю володіють сколотини, отримані за збивання вершків на масловиготовлювачах безперервної дії, та знежирене молоко, отримане сепаруванням незбираного молока - 112…114% і 108…110% відповідно. Доведено, що піни, отримані з усіх досліджених видів БВМС, не є стійкими при зберіганні, їх стійкість становить 1,6…2,7%.

3. Визначений вплив желатину та екзополісахариду ксампану на процес структуроутворення в модельних системах на основі БВМС. З'ясовано, що за використання в МС 1,0…1,5% желатину та 0,5…0,7% ксампану в'язкість систем підвищується в 9,2…12,6 разів та 10,0…16,4 разів, а їх піноутворююча здатність набуває максимальних значень і становить 208…224% та 210…234% відповідно. Отримані за таких концентрацій структуроутворювачів піни характеризуються високим ступенем дисперсності повітряної фази, середній діаметр кульок в яких складає - 100…140 мкм, а їх стійкість дорівнює 95…99%.

4. Доведено, що за взаємодії мікробного екзополісахариду ксампану з основними фракціями білків сколотин утворюються білково-полісахаридні комплекси. Встановлено, що значення середньовагових молекулярних мас комплексів, які складаються з казеїну або в-лактоглобуліну і ксампану, становлять 550420…550460 та 807310…807350 відповідно.

5. Оптимізований рецептурний склад та визначені оптимальні технологічні параметри і режими виробництва молочно-білкових напівфабрикатів зі сколотин для структурованої десертної продукції. Визначено, що за виробництва МБНС вміст цукру в їх рецептурі повинен складати 11…12%, МБКС - 63…64%, температура пастеризації - 84…86 єС, тривалість пастеризації - (3…5)·60 с.

6. Розроблені технології молочно-білкових напівфабрикатів зі сколотин для виробництва структурованої десертної продукції. Визначені показники, що характеризують якість та харчову цінність розроблених напівфабрикатів. Показано, що МБНС перевершують контрольний зразок за вмістом білка, біологічно цінного жиру, мінеральних речовин, вітамінів. Доведено підвищену біологічну цінність напівфабрикатів, встановлено, що їх білок не містить лімітуючих амінокислот. За допомогою методів кваліметрії розроблена ієрархічна структура показників та проведена комплексна оцінка якості напівфабрикатів. Визначено, що комплексний показник якості МБНС з желатином становить 0,871, МБНС з ксампаном - 0,895, що на 30,4% та 34,0% відповідно перевищує значення комплексного показника якості контрольного зразка.

7. Встановлені функціонально-технологічні властивості полідисперсних систем для структурованої десертної продукції з використанням МБНС. Визначені напрямки застосування напівфабрикатів в технологіях структурованої десертної продукції закладів ресторанного господарства. Розроблено понад 20 особистих технологій страв і кулінарних виробів з виростанням МБНС, виробничими апробаціями підтверджені їх висока якість та споживні властивості.

8. Розроблена і затверджена нормативна документація - ТУ У 15.5-01566330-188:2006 “Молочно-білкові напівфабрикати зі сколотин” та технологічна інструкція на їх виробництво, а також “Рекомендації з використання в закладах ресторанного господарства молочно-білкових напівфабрикатів зі сколотин для виробництва кулінарної продукції”.

9. Проведений комплекс заходів із впровадження результатів дослідження в практику. Розроблені МБНС та структурована десертна продукція з їх використанням впроваджені на АТЗТ “Донецький міський молочний завод №2”, м. Донецьк та в закладах ресторанного господарства - ТОВ “Альянс” кафе “Латинський квартал”, ТОВ “Ельбрус СП” кафе “Шато”, м. Донецьк та СПД “Листушка” кафе “Білий Грот”, м. Харків. Розрахунок економічних показників від впровадження результатів дослідження підтвердив доцільність їх практичної реалізації.

Список опублікованих праць за темою дисертації

1. Дейниченко Г.В., Юдіна Т.І., Ветров В.М., Самохвалова О.В. Деякі аспекти використання структуроутворювачів в технологіях збитих молочних десертів на основі нежирної молочної сировини // Науковий журнал “Вісник ДонДУЕТ”, серія “Технічні науки”. Донецьк: ДонДУЕТ. 2004. № 1 (21) - С. 210-214.

Здобувачем проаналізовано відомості про властивості стабілізаторів структури, що використовують у виробництві структурованої молочної продукції.

2. Дейниченко Г.В., Самохвалова О.В., Юдіна Т.І., Ветров В.М. Структурно-механічні властивості розчину ксампану в модельних нежирних молочних системах // Прогресивні ресурсозберігаючі технології та їх обґрунтування у підприємствах харчування. Економічні проблеми торгівлі. Харків: ХДУХТ. 2004. С. 194-199.

Здобувач приймав участь у підготовці об'єктів дослідження, проведенні експерименту та обробці одержаних результатів.

3. Дейниченко Г.В., Юдіна Т.І., Ветров В.М. Дослідження піноутворюючої здатності в модельних нежирних молочних системах // Темат. зб. наук. пр. “Обладнання та технології харчових виробництв”. Донецьк: ДонДУЕТ. Вип. 12. 2004. С. 130-134.

Здобувачем досліджено фізико-механічні характеристики піноутворення в основних видах білково-вуглеводної молочної сировини.

4. Дейниченко Г.В., Юдіна Т.І., Ветров В.М. Технологія виробництва збитих кисломолочних десертів на основі сколотин // Науковий журнал “Вісник ДонДУЕТ”, серія “Технічні науки”. Донецьк: ДонДУЕТ. 2006. № 1 (29). С. 46-50.

Здобувачем відпрацьовано технологію виробництва структурованої десертної продукції на основі напівфабрикатів зі сколотин.

5. Дейниченко Г.В., Юдіна Т.І., Ветров В.М. Обґрунтування оптимального співвідношення молочно-білкових компонентів МБН зі сколотин // Темат. зб. наук. пр. “Обладнання та технології харчових виробництв”. Донецьк: ДонНУЕТ. Вип. 16. 2007. С. 130-134.

Здобувачем обґрунтовано раціональні концентрації рецептурних компонентів в рецептурі молочно-білкових напівфабрикатів зі сколотин.

6. Дейниченко Г.В., Юдіна Т.І., Ветров В.М. Визначення оптимальних параметрів зберігання молочно-білкових напівфабрикатів зі сколотин // Науковий журнал “Вісник ДонНУЕТ”, серія “Технічні науки”. Донецьк: ДонДУЕТ. 2007. № 1 (33). С. 155-160.

Здобувачем досліджено вплив параметрів і режимів зберігання на якість молочно-білкових напівфабрикатів зі сколотин.

7. Деклараційний патент 71473 А Україна, МПК⁷ А 23 С 23/00. Спосіб одержання кисломолочного десерту на основі сколотин / Г.В. Дейниченко, Т.І. Юдіна, В.М. Ветров - № 20031212921; Заявл. 29.12.03; Опубл. 15.11.04, Бюл. №11. 4 с.

Здобувачем відпрацьовано новий спосіб одержання кисломолочного десерту на основі сколотин зі структуроутворювачем желатином.

8. Деклараційний патент 71825 А Україна, МПК⁷ А 23 С 23/00. Спосіб виробництва збитого кисломолочного десерту / Г.В. Дейниченко, О.В. Самохвалова, Т.І. Юдіна, В.М. Ветров. № 20031212921; Заявл. 29.12.03; Опубл. 15.12.04, Бюл. №12. 4 с.

Здобувачем відпрацьовано технологічні параметри і режими виробництва збитого кисломолочного десерту на основі МБНС з ксампаном.

9. Ветров В.Н. Пахта - ценнейшее сырье для производства десертов // Материалы Междунар. науч.-практ. конф. “Потребительский рынок: качество и безопасность услуг”. Орел: ОГТУ, 2002. С. 68.

Здобувачем доведено, що сколотини є сировиною з високими показниками харчової та біологічної цінності для виробництва кулінарної продукції.

10. Юдіна Т.І., Ветров В.М. Використання сколотин у технологіях продуктів дієтичного харчування // Зб. матеріалів наук.-практ. конф. “Актуальні питання профілактичної медицини ХХІ століття”. Донецьк: ДДМУ. 2002. Т.6. С. 239.

Здобувачем обґрунтовано лікувально-профілактичні властивості сколотин та кулінарної продукції на їх основі.

11. Ветров В.М. Технологія збитих кисломолочних десертів на основі нежирної молочної сировини // Зб. тез 70-ї Наук. конф. молодих вчених, аспірантів і студентів “Наукові здобутки молоді - вирішенню проблем харчування людства у ХХІ столітті”. Київ: НУХТ, 2004. С. 24.

Здобувачем обґрунтовано доцільність та запропоновано технології використання БВМС в технологіях структурованої десертної продукції.

12. Дейниченко Г.В., Юдина Т.И., Ветров В.Н. Новые технологии взбитых молочных десертов на основе пахты // Матер. междунар. науч.-практ. конф. “Потребительский рынок качество и безопасность услуг”. Орел: ОГТУ, 2004. С. 67-68.

Здобувачем запропоновано нові напрямки переробки сколотин в десертну продукцію.

13. Дейниченко Г.В., Юдина Т.И., Ветров В.Н. Технология взбитых нежирных кисломолочних десертов с фруктово-ягодными наполнителями // Материалы V Междунар. науч.-технич. конф. “Техника и технология пищевых производств”. Могилев: МГТУ, 2005. С. 134.

Здобувачем обґрунтовано доцільність використання натуральних фруктових наповнювачів в технологіях структурованої десертної продукції.

14. Дейниченко Г.В., Юдіна Т.І., Ветров В.М. Використання екзополісахариду ксампану в виробництві структурованих молочних десертів // І Міжгалузева міжнар. наук.-практ. конф. “Харчові добавки. Харчування здорової та хворої людини”. Донецьк: ДонДУЕТ, 2005. С. 165-167.

Здобувачем обґрунтовано доцільність використання екзополісахариду ксампану в технологіях структурованої десертної продукції.

15. Юдіна Т.І., Ветров В.М. Натуральні фруктово-ягідні наповнювачі в технологіях молочних десертів на основі сколотин // І Міжгалузева міжнар. наук.-практ. конф. “Харчові добавки. Харчування здорової та хворої людини”. Донецьк: ДонДУЕТ, 2005. С. 253-254.

Здобувачем досліджено вплив натуральних фруктових наповнювачів на споживні властивості структурованої десертної продукції.

16. Дейниченко Г.В., Юдіна Т.І., Ветров В.М. Дослідження стійкості піноподібних нежирних молочних систем // Тези доп. Міжнар. наук.-техніч. конф. “Актуальні проблеми харчування: технологія та обладнання, організація і економіка”. Святогірськ: ДонДУЕТ, 2005. С. 44-45.

Здобувач приймав участь у проведенні експерименту, обробці одержаних результатів та підготовці матеріалів до друку.

17. Ветров В.М. Визначення співвідношення молочно-білкової основи напівфабрикату для молочних десертів // Зб. тез 72-ї Наук. конф. молодих вчених, аспірантів і студентів “Наукові здобутки молоді - вирішенню проблем харчування людства у ХХІ столітті”. Київ: НУХТ, 2006. С. 37.

Здобувачем обґрунтовано раціональний вміст білків в молочно-білкових напівфабрикатах зі сколотин.

18. Дейниченко Г.В., Юдина Т.И., Ветров В.Н. Использование полуфабриката на основе пахты в производстве взбитых молочных десертов. // Зб. тез доп. IX Міжнар. наук. конф. “Совершенствование процессов и оборудования пищевых, перерабатывающих и химических производств”. Одеса: ОНАХТ, 2006. С. 364-365.

Здобувачем запропоновано напрямки використання молочно-білкових напівфабрикатів зі сколотин у виробництві структурованих молочних десертів.

19. Дейниченко Г.В., Юдіна Т.І., Ветров В.М. Дослідження мінерального складу молочно-білкового напівфабрикату зі сколотин // Матеріали Всеукр. наук.-практ. конф. “Нові ресурсо- та енергозберігаючі технології харчових виробництв”. Полтава: ПУСКУ, 2007. С. 131-133.

Здобувачем досліджено вміст макро- та мікроелементів у молочно-білкових напівфабрикатах зі сколотин.

Анотація

Ветров В.М. Технологія молочно-білкових напівфабрикатів зі сколотин для виробництва структурованої десертної продукції. - Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.18.16 - технологія продуктів харчування. - Донецький національний університет економіки і торгівлі імені Михайла Туган-Барановського Міністерства освіти і науки України, Донецьк, 2007.

Робота присвячена науковому обґрунтуванню та розробці технології молочно-білкових напівфабрикатів зі сколотин для виробництва структурованої десертної продукції з підвищеною біологічною цінністю.

Досліджено закономірності піноутворення в основних видах білково-вуглеводної молочної сировини (БВМС) - сколотинах та знежиреному молоці. Обґрунтовано доцільність використання в технологіях структурованої десертної продукції структуроутворювачів вітчизняного походження - мікробного екзополісахариду ксампану та желатину. Розроблено технології виробництва молочно-білкових напівфабрикатів зі сколотин для структурованої десертної продукції, визначено їх харчову та біологічну цінність. Розроблено ієрархічну структуру показників якості та визначено комплексні показники якості молочно-білкових напівфабрикатів зі сколотин. Нові технології впроваджені у підприємствах харчової промисловості та ресторанного господарства.

Ключові слова: білково-вуглеводна молочна сировина, напівфабрикати, сколотини, мікробний екзополісахарид ксампан, структурована десертна продукція.

Аннотация

Ветров В.Н. Технология молочно-белковых полуфабрикатов из пахты для производства структурированной десертной продукции. - Рукопись.

Диссертация на соискание научной степени кандидата технических наук по специальности 05.18.16 - технология продуктов питания. - Донецкий национальный университет экономики и торговли имени Михаила Туган-Барановского Министерства образования и науки Украины, Донецк, 2007.

Работа посвящена научному обоснованию и разработке технологии молочно-белковых полуфабрикатов из пахты для производства структурированной десертной продукции с повышенной биологической ценностью.

Исследованы закономерности пенообразования в основных видах белково-углеводного молочного сырья (БУМС) - пахте и обезжиренном молоке. Обоснована целесообразность использования в технологиях структурированной десертной продукции структурообразователей отечественного производства - экзополисахарида ксампана и желатина. Разработаны технологии производства молочно-белковых полуфабрикатов из пахты для структурированной десертной продукции, определена их пищевая и биологическая ценность. Разработана иерархическая структура показателей качества и определены комплексные показатели качества молочно-белковых полуфабрикатов из пахты. Новые технологии внедрены в предприятиях пищевой промышленности и ресторанного хозяйства.

Ключевые слова: белково-углеводное молочное сырье, полуфабрикаты, пахта, микробный экзополисахарид ксампан, структурированная десертная продукция.

The summary

Vetrov. V.N. The technology of milk-protein semifinished articles on the buttermilk basis for production structural dessert foods. - Manuscript.

Thesis for Candidate degree by specialty 05.18.16 - Technology of food products. - Donetsk National University of Economics and Trade named Mikhail Tugan-Baranovsky of the Ministry of Education and Science of Ukraine, Donetsk, 2007.

The dissertation is devoted to science grounding and development of technology of milk-protein semifinished articles on the buttermilk basis for production structural dessert foods, which includes rise content the biological costly protein substances.

It was explored the legitimacy of scumforming in main kinds of protein-carbonation milk crude (PCMC), of buttermilk and defatted milk. It was proved the necessity of the upgrading PCMC by protein of the milk protein concentrate from the buttermilk and it was grounded the expedience using of structureformed of native production from exopolysaccharides xampane and gelatin in technology of structural dessert foods.

It was defined, that if we use 1,0…1,5% gelatin and 0,5…0,7% xampane in model systems on the buttermilk basis the viscosity of systems rises from 9,2 till 2,6 and from 10,0 till 16,4 bouts, and their scumformical ability has a maximal store and it composes 208…224% and 210…234% according. The structureformed of scum at this concentration characterizing the highness of dispersion the air phase, in which the middle diameter of blisters is composing 100…140 mcm, and their persistence - 95…99%.

It was proved, if commanding proteins of buttermilk, casein and в-lactoglobulin are interacting with exopolysaccharides xampane that it's forming protein-polysaccharides complexes. The calculated weighted molecular masses of this complexes are composing 550420…550460 for casein and 807310…807350 for в-lactoglobulin.

It was development the technology of milk-protein semifinished articles on the buttermilk basis for structural dessert foods. The technology of milk-protein semifinished articles on the buttermilk basis with xampane we can imaging next type. The structureformed exopolysaccharides xampane is soaked in the buttermilk for swelling at temperature 15…25 єC on (25…35)·60 s. Next stage is supplemental of the sugar-grit and the preparation milk-protein concentrate from buttermilk mix and given blend pasteurize at temperature 84…86 єC on (3…5)·60 s. After that the blend is cooled till 2…4 єC. The given milk-protein semifinished articles on the buttermilk basis prepackaging, packing and transferring to place of realization.

It was explored the foods and biological value of milk-protein semifinished articles from buttermilk. It was defined, that the semifinished articles which was developed are appearing the font of biological valued proteins and carbonations, mineral elements and vitamins. It was developed the hierarchy structure of indexes quality and it was calculated the complex of indexes quality of milk-protein semifinished articles from buttermilk. It was grounded the optimum regimes of saving the semifinished articles - temperature 4 єC, duration - 36 hours.

It was developed more then 20 separates technology of dishes with using the milk-protein semifinished articles from buttermilk. It was leaded the industrial tests of new structural dessert foods, it was confirmed her high quality. The new technology was inculcated in production the concern of pabular industry and catering trade.

It was defined the calculation of first cost and release price the milk-protein semifinished articles from buttermilk, and so it was defined the coming economical efficiency from the engraining of development technology. The coming cumulative economical efficiency from the engraining of technology MBNS is composing 16,8…18,2%.

Key words: protein-carbonation milk crude, semifinished articles, a buttermilk, microbe's exopolysaccharides xampane, structural dessert foods.

Размещено на Allbest.ru