Разработка методологических принципов создания технологии ферментированных молокосодержащих продуктов Текст научной статьи по специальности «Прочие сельскохозяйственные науки»

УДК 637.134

О.В. Пасько

РАЗРАБОТКА МЕТОДОЛОГИЧЕСКИХ ПРИНЦИПОВ СОЗДАНИЯ ТЕХНОЛОГИИ ФЕРМЕНТИРОВАННЫХ МОЛОКОСОДЕРЖАЩИХ

ПРОДУКТОВ

Предложена модель биотехнологической молочной и молокосодержащей системы как основы производства ферментированных молокосодержащих продуктов, разработаны методологические принципы создания технологии ферментированных молокосодержащих продуктов, реализованные при разработке новых технологий, в том числе молокосодержащего десертного продукта.

Методологические принципы, ферментированные молокосодержащие продукты, биотехнологическая молочная и молокосодержащая система.

Введение

В современных условиях жизни при наличии неблагоприятных факторов, повышающих степень риска заболеваемости человека, значительное внимание уделяется созданию продуктов направленного действия, обладающих

способностью стимулировать иммунную систему человека и применяемых с целью профилактики ряда заболеваний. Коррекция рациона человека в соответствии с научно обоснованными требованиями теории сбалансированного и адекватного питания и с учетом физиологических особенностей организма является приоритетным направлением в решении проблемы обеспечения полноценными продуктами питания различных возрастных групп населения [1, 2].

Основные положения реализации

государственной политики в области здорового питания концентрируются на разработке и производстве полноценных, безопасных продуктов, обогащенных физиологически активными компонентами, с направленным изменением химического состава [3]. При осуществлении этой задачи важную роль должны сыграть научные исследования, направленные на дальнейшее внедрение прогрессивных способов производства ферментированных молокосодержащих продуктов, совершенствование и интенсификацию

технологических процессов, повышение

эффективности производства и улучшение качества выпускаемой продукции.

Установлено, что из всех молочных продуктов наиболее полезными для здоровья человека, отнесенными к классу «диетических», считаются ферментированные (сквашенные) продукты. Это объясняется тем фактом, что в них присутствуют живые микроорганизмы, способствующие процессу перевариваемости и усвояемости основных пищевых веществ. Этому способствует процесс изменения состояния белков молочных и молочнорастительных смесей под действием ферментных систем микроорганизмов, осуществляемый в процессе производства кисломолочных

(ферментированных) продуктов [3, 4].

В связи с вышеизложенным научные исследования, посвященные разработке

методологических принципов создания технологии ферментированных молокосодержащих продуктов, являются актуальными.

Цель исследований заключается в обобщении результатов экспериментальных исследований и разработке методологических принципов создания технологий ферментированных молокосодержащих продуктов.

Материалы и методы

При выполнении экспериментальной части научно-исследовательской работы, результаты которой послужили основой для разработки методологических принципов создания технологии ферментированных молокосодержащих продуктов, применялся комплекс общепринятых, стандартных и модифицированных методов исследований, в том числе физико-химических, микробиологических, биохимических, реологических, а также методы математического моделирования.

Показатели безопасности и качества готовых ферментированных молокосодержащих продуктов определяли согласно гигиеническим требованиям безопасности и пищевой ценности пищевых продуктов (СанПиН 2.3.2.1078-01) и требованиям Федерального закона РФ от 12 июня 2008 г. № 88-ФЗ «Технический регламент на молоко и молочную продукцию».

Результаты и их обсуждение

Последовательная реализация теоретического, экспериментального и аналитического этапов исследований позволила разработать

методологические принципы создания технологии ферментированных молокосодержащих продуктов.

Экспериментально-аналитический этап

исследований на основе системного анализа позволил определить модель биотехнологической молочной и молокосодержащей системы (БТМС) как основы производства ферментированных молокосодержащих продуктов (рис. 1). При разработке и последующем производстве ферментированных молокосодержащих продуктов составляющие компоненты, изменения их

состояния и свойств следует рассматривать во взаимосвязи, то есть как действующую биотехнологическую систему.

Проведено экспериментальное исследование процесса ферментации модельных сред ассоциациями культур с пробиотическими свойствами. Изучены закономерности процесса ферментации модельных сред пробиотическими культурами, способы

обеспечения их ассоциативного роста и защиты на протяжении всего срока годности ферментированных молокосодержащих продуктов. Исследован процесс структурообразования и адаптивности сложных поликомпонентных систем и степень влияния структурообразователей на жизнеспособность

биообъектов.

Элементы подсистемы Б (биообъекты в виде ассоциаций культур с пробиотическими свойствами)

Элементы подсистемы А (молочное и растительное сырье): Хі; Х2; ... Хп -модельная среда

I

Параметры const: температура ферментации; продолжительность ферментации

Индикаторы БТМС

Химический состав и физикохимические свойства, биологическая ценность, клеточная концентрация пробиотических культур (КОЕ/см3 (г), органолептическая оценка

Элементы подсистемы В (ростостимулирующие соединения-пребиотики): У1;

У,:

Уп

Рис. 1. Модель формирования биотехнологической молочной и молокосодержащей системы

Заключительный этап исследований направлен на практическую реализацию результатов исследований: разработку пакетов технической (ТУ) и нормативной (СТО) документации на новые продукты, промышленную апробацию и внедрение технологий на молочных предприятиях Омской области, разработку учебных пособий, лекционных курсов, лабораторных практикумов для обеспечения образовательного процесса подготовки специалистов и бакалавров по соответствующему направлению.

По итогам обобщения результатов проведенных экспериментальных исследований предложены методологические принципы создания технологий ферментированных молокосодержащих продуктов, которые заключаются в следующем:

- актуальность создаваемой технологии соответствует содержанию государственных программ, направленных на обеспечение качества и безопасности продуктов питания и сохранение здоровья всех возрастных групп населения страны. Обоснование актуальности проводится с использованием мониторинга современного состояния данного направления, проводимого в информационных источниках открытого доступа, включая статистические данные. С учетом полученной информации и статистической обработки формулируются нормативные требования к составу, свойствам и физическому состоянию нового продукта, его технологическим параметрам производства;

- определение вида и структуры биотехнологических молочных и молокосодержащих систем (БТМС), которая принимается в качестве

основы ферментированного молокосодержащего продукта и должна обеспечить весь комплекс его полезных свойств: пищевые вещества для

удовлетворения физиологических потребностей организма человека в зависимости от возрастной группы в основных нутриентах (при этом необходимо учитывать их сбалансированность и степень усвояемости); биообъекты - при их выборе учитывается целый ряд параметров, но к основным критериям относится симбиоз отношений микроорганизмов; преобладание пробиотиков в поликомпонентных композициях и ассоциациях; растительные ингредиенты - комплексность свойств, т.е. биологическая ценность и стимулирующее качество по отношению к пробиотикам; стабилизационные вещества (добавки) и системы -натуральность, безопасность, влияние на жизнедеятельность биообъектов, эффективное увеличение сроков годности продуктов при минимальных дозах использования;

- выбор технологических параметров производства, обеспечивающих качество, безопасность и функциональные свойства ферментированных молокосодержащих продуктов;

- возможность практической реализации

перспективной технологии ферментированных молокосодержащих продуктов на существующем оборудовании или при его минимальной модернизации. Организация производства для достижения критерия

«качество/доступность/эффективность», сочетающего в себе принцип удовлетворения

потребностей покупателя и экономические интересы производителя продукции.

Иллюстрацией вышеизложенному является блок-схема методологических принципов создания технологии ферментированных молокосодержащих продуктов на основе биотехнологических молочных и молокосодержащих систем, представленная на рис.

2.

Представленные методологические принципы практически реализованы при разработке новых технологий ферментированных молокосодержащих продуктов. Разработаны рецептурно-компонентные решения и блок-схемы производства новых продуктов, проведена оценка их безопасности.

В частности, разработана технология нового вида молокосодержащего десертного продукта, который в зависимости от вида растительного наполнителя вырабатывается следующих видов:

- продукт молокосодержащий рисовый с

фруктовым наполнителем (клубника);

- продукт молокосодержащий кукурузный с фруктовым наполнителем (абрикос);

- продукт молокосодержащий овсяный с

фруктовым наполнителем (персик) [5].

Блок-схема производства нового продукта

приведена на рис. 3.

Рис. 2. Методологические принципы создания технологии ферментированных молокосодержащих продуктов на основе биотехнологических молочных и молокосодержащих систем

Рис. 3. Блок-схема производства молокосодержащего десертного продукта

Органолептические показатели разработанного продукта представлены в табл. 1. По физикохимическим и микробиологическим показателям продукт соответствует требованиям, указанным в табл. 2.

Установлен срок годности нового продукта -15 суток при температуре хранения (4+2) °С. Вышеприведенная технология молокосодержащего

десертного продукта позволяет расширить ассортимент молокосодержащих продуктов с функциональными свойствами. Использование иммобилизованных культур микроорганизмов для ферментации обеспечивает высокое содержание жизнеспособной пробиотической микрофлоры в процессе производства и хранения, что позволяет охарактеризовать разработанный продукт как

пробиотический. Для производства разработана нормативная документация - СТО

молокосодержащего десертного продукта 49527279-003-2008.

Таблица 1

Органолептические показатели молокосодержащего десертного продукта

Наименование продукта Наименование показателя

внешний вид вкус и запах консистенция цвет

Продукт молокосодержащий кукурузный с фруктовым наполнителем (абрикос) Поверхность глянцевая, ровная, масса однородная Чистый, кисломолочный, с соответствующим вкусом наполнителя (абрикосовый), без посторонних запахов Однородная, желеобразная, нежная, с наличием включений ФН Желтый, обусловлен цветом внесенного наполнителя, равномерный по всей массе

Продукт молокосодержащий рисовый с фруктовым наполнителем (клубника) Поверхность глянцевая, ровная, масса однородная Чистый, кисломолочный, с соответствующим вкусом наполнителя (клубничный), без посторонних запахов Однородная, желеобразная, нежная, с наличием включений ФН Розовый, обусловлен цветом внесенного наполнителя, равномерный по всей массе

Продукт молокосодержащий овсяный с фруктовым наполнителем (персик) Поверхность глянцевая, ровная, масса однородная Чистый, кисломолочный, с соответствующим вкусом наполнителя (персиковый), со слабым ароматом наполнителя, без посторонних запахов Однородная, желеобразная, нежная, с наличием включений растительного и фруктового ингредиентов Кремовый, обусловлен цветом внесенного наполнителя, равномерный по всей массе

Таблица 2

Физико-химические показатели молокосодержащего десертного продукта

Наименование показателя Нормативное значение

рецепту ра 1 пт 2 и се рецепту ра 3

Массовая доля жира, %, не менее 2,4

Массовая доля влаги, %, не более 76,1 76,3 76,2

Активная кислотность, ед. рН 4,7±0,2 4,5±0,2 4,6±0,2

Количество молочнокислых микроорганизмов, КОЕ/г, не менее 1 108

Количество бифидобактерий, КОЕ/г, не менее 1 106

Количество лактобактерий, КОЕ/г, не менее 1 107

Дрожжи, КОЕ/г, не более 100

Плесени, КОЕ/г, не более 50

Бактерии группы кишечной палочки в 0,01 г продукта Не допускается

Патогенные микроорганизмы, в т.ч. сальмонеллы, в 25 г продукта Не допускается

S. aureus в 0,1 г продукта Не допускается

В результате аналитического обобщения результатов теоретических и экспериментальных исследований предложены новые технологии, позволяющие расширить ассортимент

ферментированных молокосодержащих продуктов (табл. 3).

Таблица 3

Техническая новизна и практическая реализация результатов исследований

Наименование Техническая новизна Практическая реализация

Продукт йогуртный Пат. № 2280991 ТУ 9222-010495272722003

Продукт кисломолочный комбинированный «Бионеженка» Пат. № 2265341 ТУ 9224-014495272792004

Соус кислосливочный Пат. № 2296486 ТУ 9226-002710618212005

Продукт кисломолочно- растительный пастообразный Пат. № 2353095 СТО 9222025495272792007

Продукт кисломолочный Пат. № 2308195 СТО 49527279- 002-2008

Продукт молокосодержащий десертный Пат. № 2368144 СТО 49527279- 003-2008

Продукт кисломолочный десертный Пат. № 23088338 СТО 49527279- 001-2008

Примечание. Допускается в отдельных случаях отклонение по массовой доле жира на 0,5 % в сторону уменьшения и по массовой доле влаги на 1 % в сторону увеличения против норм, установленных техническими условиями.

Вывод

Широкий спектр аналитических и экспериментальных исследований позволил

теоретически обосновать методологические принципы практически реализованы при создании принципы создания технологии ферментированных новых технологий ферментированных

молокосодержащих продуктов на основе молокосодержащих продуктов, что способствует биотехнологических молочных и молокосодержащих расширению ассортимента, выпуску рентабельной

систем, сбалансированных по биологической и продукции и обеспечению полноценного пищевого

пищевой ценности. Данные методологические статуса населения Российской Федерации.

Список литературы

1. Шендеров, Б.А. Медицинская микробная экология и функциональное питание. Т. 3: Пробиотики и функциональное питание / Б.А. Шендеров. - М.: ГРАНТЪ, 2001. - 288 с.

2. Просеков, А.Ю. Технология молочных продуктов детского питания / А.Ю. Просеков, С.Ю. Юрьева. - Кемерово, 2005. - 278 с.

3. Тихомирова, Н.А. Технология продуктов функционального питания / НА. Тихомирова. - М.: ООО Франтэра, 2007. -246 с.

4. Ганина, В.И. Пробиотики. Назначение, свойства и основы биотехнологии: монография / В.И. Ганина. - М.: МГУПБ, 2001. - 169 с.

5. Пат. 2368144 Российская Федерация, МПК7, А 23С 23/00. Способ производства десертного продукта / Гаврилова Н.Б., Пасько О.В., Назаренко Т.А., Кащеева Н.Л.; заявитель и патентообладатель ФГОУ ВПО «Ом. гос. аграр. ун-т», АНО ВПО «Ом. экон. ин-т». - № 2007138543; заявл. 16.10.07; опубл. 27.09.09, Бюл. № 27. - С. 505-506.

ФГОУ ВПО «Омский государственный аграрный университет», 644008, Россия, г. Омск, Институтская пл., 2.

Тел./факс: (3812) 65-10-54 е-шаП: nauka@omgau.ru

SUMMARY O.V. Pasko

Development of methodological principles of fermented milk containing products technology

A new model of biotechnological milk and milk containing system as a basis for fermented milk containing products has been offered. Methodological principles of fermented milk containing products technology realized while developing new technologies - including that of milk containing dessert product - have been developed.

Methodological principles, fermented milk containing products, biotechnological milk and milk containing system.

FSEI HPE «Omsk state agriculture university», 644008, Russian Federation, Omsk city, Institutskaya sq. 2.

Tel./fax: (3812) 65-10-54 e-mail: nauka@omgau.ru

ISSN2074-9414. Техника и технология пищевых производств. 2010. № 3 7