Влияние стевиозида на потребительские свойства творожного продукта функционального назначения
На правах рукописи
АЛЬХАМОВА ГУЗЕЛЬ КИРАМОВНА ВЛИЯНИЕ СТЕВИОЗИДА НА ПОТРЕБИТЕЛЬСКИЕ СВОЙСТВА ТВОРОЖНОГО ПРОДУКТА ФУНКЦИОНАЛЬНОГО НАЗНАЧЕНИЯ 05.18.15 – Технология и товароведение пищевых продуктов и функционального и специализированного назначения и общественного питания
АВТОРЕФЕРАТ
диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук
Кемерово - 2013 2
Работа выполнена в федеральном государственном бюджетном образова тельном учреждении высшего профессионального образования «Южно Уральский государственный университет» (национальный исследовательский университет).
доктор сельскохозяйственных наук, профессор
Научный консультант:
Ребезов Максим Борисович
Официальные оппоненты: Смирнова Ирина Анатольевна доктор технических наук, профессор, ФГБОУ ВПО «Кемеровский институт пищевой промышленно сти», заведующая кафедрой «Технология молока и молочных продуктов» Тихонов Сергей Леонидович доктор технических наук, доцент, ФГБОУ ВПО «Уральская государственная академия ветеринар ной медицины», заведующий кафедрой «Управле ние качеством сельскохозяйственного сырья и по требительских товаров» Федеральное государственное бюджетное образо
Ведущая организация:
вательное учреждение высшего профессионально го образования «Уральский государственный эко номический университет», г. Екатеринбург
Защита состоится «21» февраля 2013 года в 15.00 часов на заседании диссер тационного совета Д 212.089.02 при ФГБОУ ВПО «Кемеровский технологический институт пищевой промышленности» по адресу: 650056, г. Кемерово, бульвар Строителей, 47, тел./факс 8(3842)39-68-88.
С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГБОУ ВПО «Кемеров ский технологический институт пищевой промышленности». С авторефератом можно ознакомиться на официальном сайте ВАК Минобрнауки РФ (http://vak.ed.gov.ru/ru/dissertation) и ФГБОУ ВПО «Кемеровский технологический институт пищевой промышленности» (www.kemtipp.ru).
Автореферат разослан «17» января 2013 г.
Ученый секретарь диссертационного совета Гореликова Г.А.
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Актуальность темы. Одной из основных задач государственной политики Российской Федерации в области здорового питания населения на период до 2020 г. является увеличение производства продуктов функционального назначе ния, в том числе молочных продуктов до 40-50 % от общего объема производст ва, а так же молочных продуктов со сниженным содержанием жира – до 20-30 % от общего объема производства.
В соответствии с целями государственной политики в области здорового пи тания необходимо расширять ассортимент низкокалорийных, функциональных молочных продуктов. Существенный вклад в решение научных и практических аспектов по созданию и совершенствованию технологий низкокалорийных тво рожных продуктов, а также комбинированных обогащнных продуктов внесли:
Л.А. Остроумов, Л.М. Захарова, Н.Б. Гаврилова, Н.Н. Липатов, З.С. Зобкова, А.Г. Храмцов и др.
Интерес к творогу как к национальному продукту за последние годы значи тельно возрос, что повлекло за собой расширение ассортимента и увеличение объмов его производства. Ранее потребители отдавали сво предпочтение тво рожным изделиям с повышенным содержанием жира (15-26 %). В настоящее время пользуются большим спросом полужирные и обезжиренные творожные продукты, употребление которых более полезно для здоровья, так как в них со держится больше незаменимых аминокислот, обладающих высокой биологиче ской ценностью.
Расширить ассортимент творожных продуктов удалось благодаря разработан ной технологии получения творожного продукта «Кызыл эремсек» со стевиози дом. Разработанная технология позволяет увеличить содержание массовой доли белка, макроэлементов (Са, P, К), снизить калорийность творожного продукта и увеличить сроки хранения. Целесообразность использования стевиозида в каче стве натурального подсластителя в продуктах питания обосновали в своих трудах А.Н. Пономарв, И.Б. Красина, О.Я. Мезенова, Е.С. Гасанова, Е.И. Мельникова, В.В. Костина и др.
В связи с вышеизложенным, создание творожных продуктов с функциональ ными свойствами является актуальным направлением.
Цель и задачи исследования. Цель работы – разработка рецептуры, техноло гии и оценка качества творожного продукта «Кызыл эремсек».
Для достижения указанной цели определены задачи исследования:
– исследовать конъюнктуру предложения молочных продуктов с функцио нальными свойствами в г. Челябинске;
– провести маркетинговые исследования потребительских предпочтений на селения г. Челябинска при выборе творожных продуктов;
– обосновать целесообразность использования стевиозида в качестве нату рального подсластителя при производстве творожного продукта «Кызыл эрем сек»;
– исследовать влияние стевиозида на органолептические показатели творож ного продукта и определить оптимальные дозы внесения;
– исследовать молоко натуральное коровье – сырь, поставляемое из разных районов Челябинской области по органолептическим, физико-химическим пока зателям;
– разработать рецептуры и технологию получения творожного продукта «Кы зыл эремсек» и исследовать его органолептические, физико-химические показа тели и показатели безопасности;
– определить регламентируемые показатели качества, пищевую и энергетиче скую ценности разработанного творожного продукта «Кызыл эремсек»;
– установить сроки годности творожного продукта «Кызыл эремсек»;
– провести промышленную апробацию разработанной технологии;
– разработать проекты технической документации;
– рассчитать экономическую эффективность производства творожного про дукта «Кызыл эремсек».
Научная новизна. Теоретически и экспериментально показана возможность использования стевиозида в качестве натурального подсластителя в технологии творожного продукта «Кызыл эремсек».
Научно обоснован компонентный состав рецептур творожных продуктов и разработана технология их производства.
Доказано, что разработанная рецептура и технология творожного продукта «Кызыл эремсек» приводит к увеличению содержания массовой доли белка, по вышенному содержанию минеральных веществ, снижению энергетической цен ности, увеличению сроков хранения до 15 суток без применения стабилизаторов и консервантов.
Обоснован гарантийный срок годности творожного продукта «Кызыл эрем сек» на основе комплексных органолептических, физико-химических и микро биологических исследований.
Практическая значимость. По результатам маркетинговых исследований выявлены потребительские предпочтения и мотивации, положенные в основу при разработке рецептур творожного продукта «Кызыл эремсек».
На основе экспериментальных исследований разработаны рецептуры и техно логии творожных продуктов, а также определена стадия технологического про цесса для внесения стевиозида, что позволяет получить продукт с высокими по казателями качества и с увеличенным сроком хранения. Получены и эксперимен тально подтверждены регламентируемые показатели качества и безопасности разработанных творожных продуктов, исследована динамика их изменения в процессе хранения.
Новые виды творожных продуктов прошли апробацию в промышленных ус ловиях ООО «ИК Вектор» (акт производственных испытаний от 27.07.2010 г.), ООО «Сибайский молочный завод» (акт производственных испытаний от 27.08.2010 г.).
Разработаны проекты технической документации (ТУ 9222-003-65769390-2011, ТИ 9222-003-65769390-2011) «Творожный продукт «Кызыл эремсек».
Новизна технического решения по заявке № 2011154604/10 «Способ произ водства творожного продукта» подтверждена патентом № 2470517.
Результаты исследований отражены в монографии «Новые творожные изде лия с функциональными свойствами». Материалы диссертационных исследова ний внедрены в учебный процесс кафедры прикладной биотехнологии ФГБОУ ВПО «Южно-Уральский государственный университет» (национальный исследо вательский университет) и используются при чтении лекций, проведении лабора торных занятий по дисциплинам «Товароведение продовольственных товаров», «Общая технология молочной отрасли», «Оценка качества продовольственного сырья и продуктов питания», «Микробиология».
По результатам работы автор награжден: грамотой победителя программы СТАРТ-2010 Фонда Содействия развития малых форм предприятий в научно технической сфере с инновационным проектом «Новые творожные продукты с функциональными свойствами» (государственный контракт № 7839р/11514 от 15.04.2010);
грамотой за 1 место в конкурсе научно-исследовательских работ I Евразийского экономического форума молоджи за научную работу «Разработка рецептуры и технологии производства творожного продукта «Кызыл эремсек» с функциональными свойствами» (Екатеринбург, 2010);
дипломом администрации г. Челябинска за научную работу «Разработка технологии творожной начинки для кондитерских и хлебобулочных изделий» (распоряжение Администрации от 19.05.2011 № 2964);
дипломом победителя проекта областного телеканала ОТВ «Сделано на Урале» в номинации «Вс для человека» (Челябинск, 2011);
дипло мом победителя конкурса «Перспективный проект-2012» (Челябинск, 2012).
Апробация работы. Основные положения и результаты исследований дис сертации доложены и обсуждены на конференциях: II Международной научной конференции студентов «Научный потенциал студенчества – будущему России» (Ставрополь, 2008 г.);
Региональной научно-практической конференции «Про блемы сертификации и управления качеством» (Красноярск, 2008 г.);
Межрегио нальной научно-практической конференции «Современные наукомкие техноло гии переработки сырья и производства продуктов питания: состояние, проблемы и перспективы развития» (Омск, 2008 г.);
Всероссийской конференции аспиран тов и студентов «Пищевые продукты и здоровье человека» (Кемерово, 2009 г.);
II, IV, V Всероссийской научно-практической конференции «Современное состоя ние и перспективы развития пищевой промышленности и общественного пита ния» (Челябинск, 2008, 2010-2011 гг.);
X Международной конференции молодых учных «Пищевые технологии и биотехнологии» (Казань, 2009 г.);
VII Междуна родной научной конференции студентов и аспирантов «Техника и технология пищевых производств» (Могилв, 2010 г.);
Всероссийской научно-практической конференции с международным участием «Инновации, экобезопасность, техника и технологии в переработке сельскохозяйственной продукции» (Уфа, 2010 г.);
III, VII Всероссийской научно-практической конференции с международным участи ем «Качество продукции, технологий и образования» (Магнитогорск, 2008 г, г.);
II, III, IV Научной конференции аспирантов и докторантов «Научный поиск.
Технические науки» (Челябинск, 2010-2012 гг.).
Работа обсуждена на расширенном заседании кафедры «Прикладная биотех нология» ФГБОУ ВПО «Южно-Уральский государственный университет» (на циональный исследовательский университет) и рекомендована к защите.
Публикации. По материалам диссертации опубликована 21 работа, из них – 1 монография, 4 статьи в изданиях, рекомендованных ВАК Минобрнауки РФ.
Структура и объем диссертации. Работа состоит из введения, обзора литера туры, экспериментальной части, выводов, списка использованных источников и приложений. Основной текст диссертации изложен на 150 страницах, содержит 35 таблиц, 21 рисунок. Список использованной литературы включает 133 наиме нования работ отечественных и зарубежных авторов.
СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ
Введение. Обоснована актуальность темы диссертационной работы, сформу лированы цель и задачи исследований, научная новизна и практическая значи мость работы.
Глава 1 «Аналитический обзор литературы» представлены обобщнные данные современной отечественной и зарубежной литературы, отражающие со временное состояние проблемы создания продуктов с функциональными свойст вами. Представлена характеристика функциональных ингредиентов, используе мых для обогащения пищевых продуктов. Проведен анализ научных и промыш ленных разработок, патентов в области комбинированных творожных продуктов.
Обобщена информация о потребительских свойствах стевиозида. Обоснована це лесообразность использования стевиозида в качестве натурального подсластите ля.
Во второй главе «Объекты и методы исследований» описаны схема прове дения исследований, объекты и методы исследований.
Общая схема проведения исследований представлена на рис. 1.
Исследования проводили в лабораториях кафедры прикладной биотехнологии ФГБОУ ВПО «Южно-Уральский государственный университет» (национальный исследовательский университет), ОНИ ЛФХМИ в ГОУ ВПО «Магнитогорский государственный технический университет им Г.И. Носова»;
аккредитованных испытательных лабораториях (центрах): ФГУ «Центр химизации и сельскохозяй ственной радиологии «Челябинский» (аттестат аккредитации № РОСС RU.0001.21ПР21), ФГУ «Магнитогорский центр стандартизации и метрологии» (аттестат аккредитации № РОСС RU.0001.21ПР65), ФГУ «Станция агрохимиче ской службы «Карталинская» (аттестат аккредитации № РОСС RU.0001.510287).
Объектами исследования являлись: ассортимент функциональных молочных продуктов, реализуемых в розничных торговых сетях г. Челябинска;
потреби тельские предпочтения населения г. Челябинска при выборе творожных продук тов;
молоко натуральное коровье – сырь, поставляемое молочными хозяйствами Карталинского, Брединского, Троицкого, Кизильского районов Челябинской об ласти;
молоко обезжиренное, полученное при сепарировании натурального ко ровьего молока;
творог обезжиренный по ГОСТ Р 52096-2003;
модельные об разцы творожных продуктов с разным соотношением рецептурных компонентов;
готовые разработанные творожные продукты «Кызыл эремсек» (со стевиозидом, с сахарозой).
Рисунок 1 – Схема проведения исследований В работе использовались стандартные общепринятые в исследовательской практике органолептические, физико-химические, реологические, микробиологи ческие, экспертные, социологические и статистические методы исследований.
Экспериментальные исследования проводили в трх – пятикратной повторности.
Доверительный уровень вероятности принимали равным 0,95 % при относитель ной погрешности ± 3–5 %. Расчты и графические интерпретации результатов реализации моделей проводились с использованием пакета программ в MS Office 2003: MS Word, MS Exсel, а также Compas-3D.
В третьей главе «Экспериментальная часть» представлены результаты собственных исследований и их обсуждение.
Изучение конъюнктуры предложения функциональных молочных продуктов Исследования проводились методом ритейл-аудита, основанном на анализе степени присутствия и условий продаж товаров-аналогов. Сбор первичной ин формации осуществляли методом личного наблюдения. Проведенные исследова ния отражают наличие группы товара и конкретных торговых марок на полках магазинов, но не дают информацию о популярности брендов или объемах про даж. В ходе проведенных исследований выявлено, что количество молочной про дукции функционального назначения составляет около 120 наименований, при этом ее удельный вес к общему количеству молокопродуктов колеблется от 0 до 40 % в зависимости от вида продукции.
Ассортимент функциональных молочных продуктов, реализуемых в рознич ных торговых сетях г. Челябинска, представлен на рис. 2. На мотивацию потре бителей при покупке продукции оказывает влияние функциональная направлен ность молочных продуктов. В связи с чем, нами были изучены функциональные ингредиенты, входящие в состав продукции (рис. 3).
Рисунок 2 – Ассортимент молочной Рисунок 3 – Анализ информации продукции функционального назначения о функциональных компонентах, входящих в состав продукции По результатам исследований установлено, что из представленных в торговых сетях функциональных молочных продуктов, на долю творожной продукции приходится 10,7 %. Творожные продукты представлены в основном десертами, в рецептуре которых используется сахароза. В результате систематически избы точного потребления сахара в РФ постоянно увеличивается количество людей с избыточным весом. Поэтому, разработка творожного продукта, в котором сахаро за полностью заменена на подсластитель неуглеводной природы (стевиозид), яв ляется актуальным направлением.
Анализ потребительских предпочтений В период с сентября по декабрь 2010 г. был проведен опрос 638 жителей г г. Челябинска с целью изучения потребительских предпочтений при выборе тво рожных продуктов. Отбор респондентов проходил в соответствии со связными квотами по полу и возрасту, и отдельно – по образованию. Статистическая по грешность данных не превысила 5 % (при 95 %-ном доверительном уровне), что считается очень высоким уровнем точности.
Рынок творожной продукции представлен разнообразными видами. Популяр ными продуктами из творога являются творожные глазированные сырки, их по купают 23,7 % респондентов;
у 22,4 % жителей г. Челябинска популярны тво рожные массы с фруктово-ягодными наполнителями;
фасованный обезжиренный творог без добавок и сахара потребляют 16,8 % респондентов. Творожный пудинг – сравнительно новый для России продукт, поэтому доля людей, его потребляю щих, составляет 4,4 % (рис. 4).
Основные критерии, которыми руководствуются потребители, при покупке творожных продуктов представлены на рис. 5. Установлено, что при выборе тво рожных изделий потребители в первую очередь обращают внимание на состав и срок годности.
Рисунок 4 – Предпочтения по видам Рисунок 5 – Критерии при выборе творожной продукции потребителями творожных продуктов Население Челябинска составляет 1130,300 тыс. человек, из них мусульман – 132,2 тыс. человек. Творожный продукт «Кызыл эремсек» будет пользоваться спросом не только у мусульман, проживающих в Челябинске, но и представите лей других конфессий и вероисповеданий.
В результате проведнного опроса было выявлено следующее:
– большая часть респондентов 570 чел. (89,0 % опрошенных) приобретают творожные изделия хотя бы 1 раз в неделю;
– для 218 женщин (61,9 % опрошенных) и 112 мужчин (39,2 % опрошенных) калорийность имеет большое значение при выборе творожных изделий;
– большинство респондентов 390 чел. (61,1 % опрошенных) готовы покупать низкокалорийные творожные изделия с натуральным подсластителем массой 200 г по цене от 30 до 45 руб.
Изучив потребительские предпочтения в отношении творожных продуктов, можно сделать вывод о том, что необходимо разрабатывать низкокалорийные сладкие творожные продукты с повышенным содержанием белка и пониженным содержанием жира.
Обоснование целесообразности использования стевиозида В последние годы население развитых стран, а также России, страдает нару шением углеводного обмена, что является фактором риска развития сахарного диабета, сердечно-сосудистых, онкологических заболеваний, атеросклероза и ожирения.
Для больных сахарным диабетом, алиментарно-обменными формами ожире ния единственной альтернативой иметь в свом пищевом рационе сладкие про дукты является внесение производителями в продукты подсластителей или заме нителей сахара. Однако, используемые в настоящее время синтетические замени тели сахара: сорбит, аспартам, ксилит, сахарин, сукралоза, ацесульфат калия и др., накапливаясь в организме способны привести к необратимым последствиям.
Наиболее предпочтительно направление в производстве сладких творожных продуктов применение безопасных для человека натуральных подсластителей. На основании анализа литературных источников в качестве натурального низкока лорийного подсластителя выбрали стевиозид, который извлекают из листьев рас тения стевии (Stevia rebaudiana Bertoni) семейства сложноцветных.
Стевиозид Е 960 является зарегистрированной пищевой добавкой. Несмотря на сладкий вкус, стевиозид не содержит калорий, не требует для усвоения инсу лина. Подбор растительных и молочных компонентов, а также рациональных ре жимов их технологической обработки позволяет получить безопасные, биологи чески полноценные творожные продукты.
Исследование качества молока-сырья Главным условием выработки высококачественных творожных продуктов яв ляется качество заготовляемого молока. По физико-химическим свойствам мож но судить о пищевой и биологической ценности молока, о его санитарно гигиенических показателях. Экспериментальные данные по определению физико химических показателей молока-сырья представлены в табл. 1.
Таблица 1 – Физико-химические показатели молока-сырья Молоко-сырь из районов Челябинской области Требования ТР Показатель для сырого молока Карталинский Брединский Троицкий Кизильский Сухое вещество, % – 12,50±0,03 12,55±0,02 12,42±0,01 12,29±0, СОМО, % не менее 8,2 % 8,64±0,02 8,67±0,01 8,62±0,02 8,56±0, Массовая доля жира, % 2,8 – 6, 3,83±0,01 3,88±0,01 3,81±0,01 3,73±0, Массовая доля белка, % не менее 2, 3,18±0,01 3,22±0,01 3,12±0,01 3,09±0, Лактоза, % – 4,66±0,02 4,68±0,02 4,69±0,01 4,67±0, не менее 1027,0 кг/м Плотность, °А 27,2±0,01 28,4±0,13 29,2±0,15 28,1±0,12 при 20 С и м.д.ж.3,5 % Кислотность, °Т 16,0 – 21, 16,8±0,11 16,4±0,12 16,5±0,09 17,2±0, Лучшим в пищевом значении является молоко-сырь, поставляемое из Бре динского района. В нем больше сухого вещества и жира. По содержанию СОМО и общего белка в молоке судят о биологической ценности продукта. Больше СОМО и общего белка в молоке Карталинского и Брединского районов, чем в молоке Троицкого и Кизильского районов Челябинской области.
По результатам исследований, натуральное сырое молоко, поставляемое из Карталинского, Брединского районов (в дальнейшем молоко группы 1 и группы соответственно) имеет высокое качество. По органолептическим, физико химическим, микробиологическим показателям, а также показателям безопасно сти позволяют отнести его к молоку высшего сорта в соответствии с «Техниче ский регламент на молоко и молочную продукции» (ФЗ от 12.06.2008, № 88-ФЗ) и может быть использовано в качестве исходного сырья для изготовления опыт ных образцов творожного продукта.
Опытные образцы обезжиренного творога были изготовлены из обезжиренно го молока, полученного путм сепарирования сырого молока группы 1 и группы 2 кислотным способом. Выбор обезжиренного молока для производства творога неслучаен;
это обусловлено тем, что его белки содержат широкий спектр амино кислот, в т.ч. незаменимых, которые обладают более высокой биологической ценностью по сравнению с белками цельного молока.
При производстве творога учитывался расход обезжиренного молока. Из 10 кг обезжиренного молока получено творога по 1 группе 1,218 кг, а по 2 группе – 1,273 кг или на 4,32 % больше. Следовательно, для производства 1 кг творога по требовалось расходовать обезжиренного молока 1 группы 8,210 кг, а от 2 группы – 7,855 кг или на 4,32 % меньше. Молоко 2 опытной группы отличается лучшими технологическими свойствами при производстве обезжиренного творога.
Полученные данные позволяют рекомендовать в качестве исходного сырья для производства творожных продуктов использовать обезжиренное молоко, по лученное сепарированием молока натурального коровьего, поставляемого из Брединского района.
Подбор технологических режимов производства творожных продуктов На основании проведнных исследований была разработана технология тво рожного продукта «Кызыл эремсек» из обезжиренного молока. Блок-схема про изводства творожных продуктов представлена на рис. 6.
Основными технологическими факторами, влияющими на качество и выход обезжиренного творога, являются: режим пастеризации молока, вид закваски и температура сквашивания, обработка сгустка.
Режимы пастеризации выбирали с учетом общепринятых при производстве обезжиренного творога. Были рассмотрены следующие режимы пастеризации:
(72±2), (78±2), (84±2) °С с выдержкой 20–30 секунд.
Установлен режим пастеризации (722) С с выдержкой 20–30 секунд.
Подбирали вид закваски, используемой для сквашивания молока, а также температуру сквашивания. Изучены параметры обработки сгустка и их влияние на качество творожного продукта: активная кислотность при разрезке сгустка, скорость и температура нагревания творожного сгустка.
Для выработки творожного продукта были выбраны два вида заквасок прямо го внесения: LAT CW LT Lactina (Lac. lactis, Lac. cremoris, Str. termophilus) и F-DVS CC-06 (Lactococcus lactis subsp. сremoris, Lactococcus lactis subsp. Lactis) и три температуры сквашивания (28±2), (32±2), (36±2) °С.
Анализ полученных результатов показал следующее:
– закваска F-DVS CC-06 в сравнении с LAT CW LT Lactina имела более вы сокую степень активности, что ускоряло нарастание кислотности в процессе сквашивания молока на 0,64 %, однако при этом ухудшались органолептические показатели творожного сгустка;
– повышение температуры сквашивания от (28±2) до (32±2) °С приводило к ускорению нарастания кислотности на 3,74 %;
увеличению синеретических свойств сгустков в 1,2 раза, снижению массовой доли влаги в творожном сгустке на 7,6 %.
– повышение температуры сквашивания более (32±2) °С приводило к ухудше нию органолептических показателей творожного сгустка, а при температуре сквашивания менее (32±2) °С процесс сквашивания замедлялся на 1,5 часа.
Рекомендовано использовать закваску LAT CW LT Lactina и температуру сквашивания (32±2) °С.
Примка и начальная обработка молока – сырья по ГОСТ 52054– Подогрев молока до температуры сепарирования (t = (35–40) С) Сливки Сепарирование молока Закваска Обезжиренное молоко Пастеризация обезжиренного молока (t = (72±2) C, 10–20 с) Охлаждение обезжиренного молока до температуры заквашивания (t = 32±2) С) Заквашивание и сквашивание смеси (6–12 ч) Подогрев сгустка (t = (45±10) C, 20–30 мин), разрезание, перемешивание сгустка Удаление сыворотки Самопрессование сгустка, принудительное прессование Обезжиренный творог Обезжиренное Обезжиренное Стевиозид молоко молоко Томление творога в обезжи Томление творога в обезжи- ренном молоке до полного ренном молоке до полного ис- испарения влаги парения влаги и образования массы и образования массы насыщенного кремового цвета насыщенного кремового цвета (t = 95 С, 3, 5–5 ч) (t = 95 С, 3, 5–5 ч) Смешивание творожного Охлаждение продукта до продукта со стевиозидом температуры 15–25 °С Охлаждение готового продукта до 3–6 °С, расфасовка в потребительскую тару А В Б технология А – стевиозид вносится во время выпаривания творожно-молочной смеси, техноло гия Б – стевиозид, разведнный в пастеризованной сыворотке, вводится в готовый творожный продукт, технология В – традиционная технология производства обезжиренного творога Рисунок 6 – Блок-схема производства творожных продуктов Изучено влияние параметров обработки сгустка на качество творожного про дукта. Для установления окончания сквашивания молока и значения активной кислотности при разрезке сгустка опытные образцы сквашивали до следующих значений активной кислотности: 4,86±0,2;
4,80±0,2;
4,74±0,2;
4,70±0,2;
4,64±0, ед. рН. Установлено оптимальное значение активной кислотности при разрезании сгустка 4,70–4,74 ед. рН.
Изучены режимы томления готового обезжиренного творога в обезжиренном молоке для достижения таких показателей как кремовый цвет, карамельный вкус и запах топлного молока, свойственные национальному продукту «Кызыл эрем сек». Томление творога проводили при следующих температурах: 90 °С, 95 °С, 99 С. Установлено оптимальное значение температуры томления обезжиренного творога в обезжиренном молоке на уровне 95 С. Опытным путм была установ лена продолжительность томления, которая составляет от 3,5 до 5 часов. Увели чение продолжительности томления приводит к пригоранию продукта, готовый продукт имеет жсткую, крупитчатую консистенцию. Уменьшение продолжи тельности термической обработки приводит к тому, что продукт имеет повышен ную массовую долю влаги, неравномерный цвет готового продукта.
Определение соотношения творожной основы и стевиозида Для придания сладкого вкуса и снижения калорийности разрабатываемых творожных продуктов вместо сахарозы использовали натуральный подсластитель стевиозид. Стевиозид вносили в творожную основу в количестве 0,01;
0,03;
0,05;
0,07;
0,1 % от массы готового продукта. В качестве контрольного образца исполь зовали «Кызыл эремсек» с сахарозой (10 % от массы готового продукта). Профи лограммы органолептических показателей опытных образцов творожных продук тов со стевиозидом и сахарозой представлены на рис. 7.
Рисунок 7 – Профилограммы органолептических показателей опытных образцов творожных продуктов со стевиозидом и с сахарозой Для органолептической характеристики исследуемых образцов была исполь зована пятибалльная шкала оценки, включающая основные органолептические показатели, полученные путм экспертной оценки. Из приведнных профилей видно, что наиболее высокими органолептическими показателями обладает опытный образец с добавлением стевиозида в количестве 0,05 %. Использование стевиозида в качестве подсластителя позволяет улучшить синергетические харак теристики творожного продукта. Органолептические показатели образцов тво рожного продукта «Кызыл эремсек» с различной концентрацией стевиозида представлены в табл. 2.
Таблица 2 – Органолептические показатели Образцы творожного продукта с различной концентрацией стевиозида Показатель 0,01 % 0,03 % 0,05 % 0,07 % 0,1 % Цвет светло-коричневый тмно-кремовый несладкий сладкий сладкий очень сладкий Вкус и запах кисломолочный, кисломолочный карамельный с послевкусием горечи Консистенция рассыпчатая Исследование показателей качества По разработанной технологии были получены опытные образцы творожных продуктов – «Кызыл эремсек» со стевиозидом и сахарозой. Органолептические показатели представлены в табл. 3.
Таблица 3 – Органолептические показатели творожных продуктов «Кызыл эремсек» «Кызыл эремсек» Показатель со стевиозидом с сахарозой Внешний вид и рассыпчатая масса с неровной поверхностью, с наличием ощутимых консистенция частиц молочного белка кисломолочный с приятным карамельным вкусом и ароматом топлного Вкус и запах молока равномерный по всей массе, однородный Цвет насыщенного кремового цвета светло-коричневого цвета Физико-химические показатели и энергетическая ценность творожных про дуктов «Кызыл эремсек» представлены в табл. 4. Микробиологические показате ли творожных продуктов «Кызыл эремсек» представлены в табл. 5.
Творожные продукты, изготовленные по технологиям А и Б по показателям безопасности соответствуют нормативным требованиям ФЗ № 88–ФЗ «Техниче ский регламент на молоко и молочную продукцию» с изменением от 22.07.2010 г.
Таблица 4 – Физико-химические показатели творожных продуктов «Кызыл эремсек» Наименование показателя со стевиозидом с сахарозой Титруемая кислотность, Т 170 Массовая доля жира, % 0,5 0, Массовая доля белка, % 22,9 22, Массовая доля влаги, % 65,0 58, Массовая доля углеводов, % 10,5 19, СОМО, % 34,5 41, Энергетическая ценность, ккал 136 Таблица 5 – Микробиологические показатели творожных продуктов Творожный БГКП Патогенные Стафилококки Дрожжи (Д), продукт (колиформы) микроорганизмы, в плесени (П), S. aureus, «Кызыл эремсек» в 0,1 г том числе сальмонел- в 1,0 г продукта КОЕ/см3 (г) продукта лы в 25 г продукта требования техни- не более 50 в не допускается не допускается не допускается ческого регламента сумме со стевиозидом не обнаружены не обнаружены не обнаружены не обнаружены с сахарозой не обнаружены не обнаружены не обнаружены Д – 3, П – Изучение удовлетворения суточной потребности в макронутриентах и минеральных веществах Удовлетворение суточной потребности организма человека в макронутриен тах и макроэлементах (Са, К, Р) при потреблении 100 г творожного продукта «Кызыл эремсек» со стевиозидом представлены в таблице 6.
Таблица 6 – Степень удовлетворения суточной потребности организма человека в макронутриентах и макроэлементах Суточная Степень Содержание потребность удовлетворения, % в 100 г Показатели творожного для для детей для для детей продукта взрослых старше года взрослых старше года Белок животный, г/сутки 29-58,5 21,6-52,2 22,9 52,3 62, Углеводы, г/сутки 257-586 170-420 10,5 2,5 3, Жиры, г/сутки 60-154 40-97 0,5 0,5 0, Кальций, мг/сутки 1000-1200 400-1200 480 43,6 60, Фосфор, мг/сутки 800 300-1200 340 42,5 45, Калий, мг/ сутки 2500 400-2500 300 12,0 18, Расчт показал, что 100 г творожного продукта «Кызыл эремсек» удовлетво ряет:
– для взрослых 52,3 % от суточной потребности животного белка, 2,5 % – уг леводов, 0,5 % – жиров, 43,6 % – кальция, 42,5 % – фосфора, 12,0 % – калия;
– для детей старше года 62,0 % от суточной потребности белка, 3,6 % - угле водов, 0,6 % – жиров, 60,0 % – кальция, 45,3 % – фосфора, 18,2 % – калия.
Установление сроков годности Для установления сроков годности творожного продукта проведены исследо вания показателей качества в процессе хранения. Были исследованы 4 опытных образца творожного продукта «Кызыл эремсек»: 1 – с сахарозой;
2 – с сахарозой и консервантом (сорбат калия);
3 – со стевиозидом (по технологии А);
4 – со сте виозидом (по технологии Б). В процессе хранения определяли органолептиче ские, физико-химические и микробиологические показатели. Дегустационные испытания исследуемых образцов творожных продуктов проводились (после по лучения положительных результатов лабораторных испытаний физико химических и микробиологических показателей) путем одновременного пред ставления кодированных образцов исследуемого продукта на 1, 8, 12, 15, 20, сутки хранения и аналогичной свежевыработанной охлажднной продукции.
Оценивали внешний вид, консистенцию, цвет, вкус, запах по 5 балльной системе.
Результаты обобщнной органолептической оценки опытных образцов творож ных продуктов в процессе хранения представлены на рис. 8.
В течение всего периода хранения наибольшее сниже ние органолептической оценки получил образец 1. Добавление к образцу консерванта в соста ве продукта (образец 2) позво лило снизить интенсивность изменения органолептических показателей в течение всего срока хранения. Использование Рисунок 8 – Результаты обобщнной органолептиче- стевиозида в рецептуре (обра ской оценки опытных образцов в процессе хранения зец 3) более эффективно.
Органолептические показатели творожных продуктов на 23 сутки хранения представлены на рис. 9.
образец 1 образец 2 образец 3 образец Рисунок 9 – Органолептические показатели опытных образцов на 23 сутки хранения Наименьшим изменениям органолептических показателей на 23 сутки хране ния подверглись образцы 3, 4, что свидетельствует о том, что стевиозид, который входит в состав продукта, возможно, обладает консервирующими свойствами.
Образец 3 получил наибольший балл, в сравнении с образцом 4, это говорит о том, что стевиозид необходимо добавлять в процессе выпаривания творожно молочной смеси.
Из физико-химических показателей определяли титруемую кислотность. На рис. 10 представлено изменение кислотности творожных продуктов в процессе хранения. В процессе хранения титруемая кислотность в образце 3 нарастала медленнее по сравнению с другими образцами. Быстрее всего кислот ность нарастала в образце 1. Исполь зование консерванта в образце также способствовало замедлению нарастания кислотности. Установле но, что у творожного образца, изго товленного по технологии Б, тит руемая кислотность нарастает быст рее, чем у творожного образца, изго товленного по технологии А. Целе сообразно изготавливать творожный Рисунок 10 – Изменение титруемой кислотности продукт по технологии А.
творожных продуктов в процессе хранения На рис. 11 представлено изменение количества дрожжей и плесеней в иссле дуемых образцах в процессе хранения. Наименьший рост дрожжей и плесеней в процессе хранения наблюдался у образца 3, что доказывает наличие природных консервирующих свойств у стевиозида. Количество дрожжей и плесеней дости гает предельного уровня равного 50 только на 26 сутки хранения.
В течение всего периода хранения в исследуемых образцах не были обнару жены бактерии группы кишечной палочки в 0,1 г, патогенные микроорганизмы, в том числе сальмонеллы в 25 г и стафилококки (S. Aureus) в 1,0 г продукта.
В результате проведнных ис следований установлено, что об разец 3 по сравнению с другими образцами имеет больший срок годности, который составляет суток (с учтом коэффициента ре зерва) при температуре хранения 4±2 С. Добавление натурального подсластителя стевиозида позво лило снизить интенсивность из менения органолептических, фи зико-химических и микробиоло гических показателей в течение Рисунок 11 – Изменение количества дрожжей и плесеней в процессе хранения всего срока хранения.
творожных продуктов Расчт экономической эффективности На основании проведнных комплексных исследований проведен расчт эко номической эффективности производства творожного продукта «Кызыл эремсек» (на примере ООО «Сибайский молочный завод», ООО «ИК Вектор»). Внедрение в производство творожного продукта «Кызыл эремсек» не требует больших капи таловложений. Ценовой диапазон творожного продукта приемлем для большей части покупателей, поэтому данный творожный продукт является продуктом массового потребления. Средняя цена единицы продукции массой 200 г с учтом НДС составляет 43 рубля. Рентабельность составляет 15 %. Таким образом, пред приятие получает дополнительную возможность получить прибыль, расширить рынок реализации своей продукции за счт внедрения в производство нового творожного продукта.
Разработанный творожный продукт «Кызыл эремсек» ориентирован на группу населения, которая желает употреблять национальные продукты, отличающиеся повышенным содержанием белка и пониженным содержанием жира.
ВЫВОДЫ 1. Проведены маркетинговые исследования рынка молочных продуктов, реа лизуемых в торговых сетях г. Челябинска. В ходе проведенных исследований вы явлено, что количество молочной продукции функционального назначения со ставляет около 120 наименований, при этом ее удельный вес к общему количест ву молокопродуктов колеблется от 0 до 40 % в зависимости от вида продукции.
Из представленных в торговых сетях функциональных молочных продуктов на долю творожной продукции приходится 10,7 %.
2. Исследованы потребительские предпочтения в выборе творожных продук тов. Популярными продуктами для 23,7 % респондентов являются творожные глазированные сырки;
у 22,4 % жителей г. Челябинска популярны творожные массы с фруктово-ягодными наполнителями;
фасованный обезжиренный творог без добавок и сахара потребляют 16,8 % респондентов. Большинство респонден тов 390 чел. (61,1 % опрошенных) готовы покупать низкокалорийные творожные изделия с натуральным подсластителем массой 200 г по цене от 30 до 45 руб.
3. Теоретически и экспериментально обоснована целесообразность использо вания стевиозида в качестве подсластителя в технологии творожного продукта «Кызыл эремсек».
4. Исследовано влияние стевиозида на органолептические показатели тво рожного продукта и определена оптимальная доза внесения (0,05 %).
5. Исследованы органолептические, физико-химические показатели молока сырья, поставляемого из разных районов Челябинской области. По результатам исследований лучшим в качестве исходного сырья для производства творожных продуктов является молоко-сырь, поставляемое из Брединского района. Содер жание массовой доли белка составляет 3,22 %, СОМО 8,67 %, кислотность 16,4 °Т, плотность 28,4 °А.
6. Разработаны новые рецептуры и технологии творожного продукта «Кызыл эремсек». Установлены оптимальные технологические режимы производства творожного продукта.
7. Проведена оценка качества и безопасности новых творожных продуктов.
Разработанный низкокалорийный творожный продукт «Кызыл эремсек» имеет рассыпчатую массу с неровной поверхностью и наличием ощутимых частиц мо лочного белка;
кисломолочный, карамельный вкус и аромат топлного молока.
Готовый продукт обладает повышенным содержанием белка – 22,9 %, что на 4,9 % больше по сравнению с творожным продуктом, выработанным по традици онной технологии. Энергетическая ценность 100 г творожного продукта «Кызыл эремсек» со стевиозидом составляет 136 ккал.
8. Определены сроки годности творожного продукта «Кызыл эремсек» путм анализа динамики изменения органолептических, физико-химических и микро биологических показателей качества в процессе хранения. Срок годности тво рожного продукта «Кызыл эремсек» со стевиозидом составляет 15 суток при температуре хранения (4±2) С.
9. Проведена апробация творожного продукта на предприятиях ООО «Сибай ский молочный завод» и ООО «ИК Вектор».
10. Разработаны проекты технической документации (ТУ 9222-003-65769390 2011, ТИ 9222-003-65769390-2011) «Творожный продукт «Кызыл эремсек».
11. Проведен расчт экономической эффективности производства творожного продукта «Кызыл эремсек» (на примере ООО «Сибайский молочный завод», ООО «ИК Вектор»). Средняя цена единицы продукции массой 200 г с учтом НДС составляет 43 рубля.
ПО МАТЕРИАЛАМ ДИССЕРТАЦИИ ОПУБЛИКОВАНЫ СЛЕДУЮЩИЕ РАБОТЫ:
Статьи в изданиях, рекомендованных ВАК Минобрнауки РФ 1. Альхамова, Г.К. Перспективы развития рынка творожных продуктов с функцио нальными свойствами / Г.К. Альхамова // Современные проблемы науки и образования.
– 2011. – № 5. URL: www.science-education.ru/99-4910.
2. Ребезов, М.Б. Конъюнктура предложения обогащнных молочных продуктов на примере Челябинска / М.Б Ребезов, Н.Л. Наумова, Г.К. Альхамова, Е.Ю. Кожевникова, А.В. Сорокин // Молочная промышленность. – 2011. – № 8. – С. 38-39.
3. Ребезов, М.Б. Сроки хранения национального творожного продукта / М.Б. Ребе зов, Г.К. Альхамова, Н.Л. Наумова // Молочная промышленность. – 2011. – № 11. – С.
66-67.
4. Ребезов, М.Б. Экономическая оценка инвестиционных перспектив инновационно го проекта (на примере проекта по выпуску новых видов творожных продуктов) / М.Б. Ребезов, Г.К. Альхамова, Н.Л. Наумова, Е.В. Иоголевич // Технология и товаро ведение инновационных пищевых продуктов. – 2012. – № 1 (12). – С. 114-118.
Монография 5. Ребезов, М.Б. Творожные изделия с функциональными свойствами: монография / М.Б. Ребезов, Г.К. Альхамова, Н.Н. Максимюк и др. – Челябинск: ЮУрГУ, 2011. – 94 с.
Статьи в научных изданиях 6. Альхамова, Г.К. Функциональные добавки в производстве продуктов из творога / Г.К. Альхамова, О.В. Овсяницкая, О.В. Зинина // Качество продукции, технологий и образования: мат. III научн.-практ. конф. – Магнитогорск: МГТУ, 2008. – С. 30-32.
7. Альхамова, Г.К. Разработка функционального творожного продукта в традициях народов Южного Урала / Г.К. Альхамова, М.Б. Ребезов, И.М. Амерханов // Инноваци онное развитие и востребованность науки в современном Казахстане: мат. III междунар.
научн. конф. – Алматы: Жибек жолы, 2009. – С. 381-383.
8. Зинина, О.В. Перспективы в расширении ассортимента творожных изделий / О.В. Зинина, Г.К. Альхамова, О.В. Овсяницкая // Современные наукомкие технологии переработки сырья и производства продуктов питания: состояние, проблемы и перспек тивы развития: мат. межрегион. научн.-практ. конф. – Омск: ОмскЭИ, 2008. – С. 45-47.
9. Альхамова, Г.К. Затраты на качество нового вида творожного продукта – обо юдная выгода производителя и потребителя / Г.К. Альхамова, М.Б. Ребезов // Проблемы сертификации и управления качеством: мат. регион. науч.-практ. конф. – Красноярск:
СибГТУ, 2008. – С. 8-11.
10. Ребезов, М.Б. Внедрение в производство традиционного национального творож ного продукта – Кызыл эремсек (красный творог) / М.Б. Ребезов, Г.К. Альхамова // Со временное состояние и перспективы развития пищевой промышленности и обществен ного питания: мат. II всерос. научн.-практ. конф. – Челябинск: ЮУрГУ, 2008. – С. 131 137.
11. Афанасьева, Е.О. Влияние способов производства на качество «красного творо га» / Е.О. Афанасьева, Г.К. Альхамова // Пищевые продукты и здоровье человека: мат.
всерос. конф. аспирантов и студентов. – Кемерово: КемТиПП, 2009. – С. 75-77.
12. Альхамова, Г.К. Сладкий творожный продукт с диетическими свойствами / Г.К. Альхамова, О.В. Зинина // Пищевые технологии и биотехнологии: мат. Х между нар. конф. молодых учных. – Казань: КГТУ, 2009. – С. 376-378.
13. Альхамова, Г.К. Особенности технологических процессов производства крас ного творога / Г.К. Альхамова, М.Б. Ребезов // Научный поиск. Технические науки: мат.
II научн. конф. аспирантов и докторантов – Челябинск: ЮУрГУ, 2010. – Т. 1. – С. 269 272.
14. Альхамова, Г.К. Творожный продукт диетического назначения / Г.К. Альхамова, В.М. Уварова, М.Б. Ребезов // Техника и технология пищевых произ водств: мат. VII междунар. научн. конф. студентов и аспирантов. – Могилв: МГУП, 2010. – С. 270.
15. Альхамова, Г.К. Разработка опытных творожных изделий с учтом использова ния местного молокосодержащего сырья / Г.К. Альхамова, В.М. Уварова // Инновации, экобезопасность, техника и технологии в переработке сельскохозяйственной продук ции: мат. всерос. научн.-практ. конф. с междунар. уч. – Уфа: БГАУ, 2010. – С. 5-7.
16. Ребезов, М.Б. Качество и безопасность молочного сырья / М.Б. Ребезов, Г.К. Альхамова, Н.Н. Максимюк, Б.М. Талеб // Современное состояние и перспективы развития пищевой промышленности и общественного питания: мат. IV междунар. на учн.-практ. конф. – Челябинск: ЮУрГУ, 2010. – С. 278-281.
17. Альхамова, Г.К. Расширение ассортиментной линии творожных изделий / Г.К. Альхамова // Научный поиск. Технические науки: мат. III научн. конф. аспирантов и докторантов. – Челябинск: ЮУрГУ, 2011. – С. 132-136.
18. Альхамова, Г.К. Потребительский спрос на творожные изделия / Г.К. Альхамо ва, А.С. Гуркина, А.С. Сафронова // Современное состояние и перспективы развития пищевой промышленности и общественного питания: мат. V междунар. научн.-практ.
конф. – Челябинск: ЮУрГУ, 2011. – С. 112-114.
19. Мазаев, А.Н. / Потенциальные риски при производстве молока / А.Н. Мазаев, Г.К. Альхамова // Качество продукции, технологий и образования: мат. VII всерос. на учн.-практ. конф. с междунар. участ. – Магнитогорск: МГТУ, 2012. – С. 86-88.
20. Альхамова, Г.К. Показатели качества и безопасности новых творожных про дуктов / Г.К. Альхамова // Научный поиск. Технические науки: мат. IV научн. конф. ас пирантов и докторантов. – Челябинск: ЮУрГУ, 2012. – С. 271-274.
Патент 21. Пат. 2470517 Российская Федерация, МПК А23С9/13. Способ производства тво рожного продукта / Г.К. Альхамова, М.Б. Ребезов, И.М. Амерханов. – № 2011154604/10;
заявл. 29.12.2011;
опубл. 27.12.2012.