close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

ПРОЕКТ;doc

код для вставкиСкачать
ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ
ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ
«ОМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АГРАРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
ИМЕНИ П.А.СТОЛЫПИНА»
На правах рукописи
Тарасова Елена Юрьевна
ИССЛЕДОВАНИЕ И РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ
ФЕРМЕНТИРОВАННОГО МОЛОЧНО-ЗЛАКОВОГО ПРОДУКТА
Специальность 05.18.04 – Технология мясных, молочных и
рыбных продуктов и холодильных производств
ДИССЕРТАЦИЯ
на соискание ученой степени кандидата технических наук
Научный руководитель:
доктор технических наук,
профессор О. В. Пасько
Омск – 2014
2
ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ ............................................................................................................................................. 4
ГЛАВА 1 ОБЗОР ЛИТЕРАТУРНЫХ ДАННЫХ ПО ВОПРОСУ ПРОИЗВОДСТВА
ФЕРМЕНТИРОВАННЫХ МОЛОЧНО-ЗЛАКОВЫХ ПРОДУКТОВ ............................................... 8
1.1
Состояние здоровья и пищевой статус студенческой молодежи ....................................... 8
1.2
Биотехнологические аспекты производства ферментированных молочных продуктов14
1.3
Современные тенденции технологии молочно-злаковых продуктов............................... 23
1.4
Управление качеством на предприятиях пищевой промышленности ............................. 28
1.5
Заключение по главе 1 .......................................................................................................... 36
ГЛАВА 2 МЕТОДОЛОГИЯ ПРОВЕДЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ .................................................. 37
2.1
Постановка экспериментальных исследований.................................................................. 37
2.2
Объекты исследований ......................................................................................................... 39
2.3
Методы исследований ........................................................................................................... 40
2.3.1
Методы исследования органолептических и физико-химических показателей ...... 40
2.3.2
Биохимические методы ................................................................................................. 42
2.3.3
Микробиологические методы ....................................................................................... 43
2.3.4
Реологические методы ................................................................................................... 44
2.3.5
Методы математического анализа ................................................................................ 45
2.3.6
Анкетирование................................................................................................................ 45
2.3.7
Инструменты управления качеством ........................................................................... 47
2.3.8
QFD-методология ........................................................................................................... 49
ГЛАВА 3 РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ И ИХ АНАЛИЗ ...................................................... 51
3.1 Использование QFD-методологии при планировании ферментированного молочнозлакового продукта .......................................................................................................................... 51
3.2
Обоснование состава ферментированного молочно-злакового продукта ....................... 60
3.3 Исследование процесса ферментации биотехнологических систем культурами
микроорганизмов.............................................................................................................................. 74
3.4 Изучение влияния гранулометрического состава злаковой композиции на свойства
биотехнологических систем ............................................................................................................ 88
3.5 Определение оптимальной ассоциации культур микроорганизмов для ферментации
биотехнологической системы молочно-злакового продукта ....................................................... 94
3.6 Изучение процесса пассивации пробиотических культур и хранимоспособности
ферментированного молочно-злакового продукта ..................................................................... 100
3.7
Изучение пищевой ценности ферментированного молочно-злакового продукта ........ 106
ГЛАВА 4 ПРАКТИЧЕСКАЯ РЕАЛИЗАЦИЯ РЕЗУЛЬТАТОВ РАБОТЫ ................................... 112
4.1
Разработка технологии ферментированного молочно-злакового продукта .................. 112
4.2 Разработка нормативной документации для производства ферментированного
молочно-злакового продукта ........................................................................................................ 117
4.3 Расчет экономических показателей производства ферментированного молочнозлакового продукта ........................................................................................................................ 120
3
4.4
Управление качеством с использованием принципов ХАССП ...................................... 121
ЗАКЛЮЧЕНИЕ .................................................................................................................................. 127
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ .................................................................................................................. 129
ПРИЛОЖЕНИЯ .................................................................................................................................. 143
Приложение А Шкала для оценки органолептических показателей продукции ............................ 144
Приложение Б Анкеты ....................................................................................................................... 147
Приложение В Фрагменты матриц обработки результатов анкетирования экспертов .............. 154
Приложение Г Дом Качества ферментированного молочно-злакового продукта ...................... 156
Приложение Д Методика проведения двухфакторного дисперсионного анализа ...................... 158
Приложение Е Результаты исследований пищевой и биологической ценности
ферментированного молочно-злакового продукта ......................................................................... 167
Приложение Ж Нормативная и техническая документации.......................................................... 173
Приложение И Промышленная апробация ...................................................................................... 178
Приложение К Протокол дегустации на ООО «Лузинское молоко» ............................................ 180
Приложение Л Протокол испытаний на соответствие требованиям Технического регламента на
молоко и молочную продукцию ....................................................................................................... 183
Приложение М Протокол расширенной дегустации ферментированного молочно-злакового
продукта на кафедре товароведения, стандартизации и управления качеством ......................... 186
Приложение Н Патент на изобретение ............................................................................................ 190
4
ВВЕДЕНИЕ
Важнейшая национальная задача Российской Федерации – сохранение здоровья населения
страны – связана с обеспечением адекватного, биологически полноценного питания для всех
возрастных и социальных групп. В рационе питания должны содержаться в необходимом количестве не только белки, жиры и углеводы, но и такие вещества, как аминокислоты, витамины,
макро- и микроэлементы.
В молочной промышленности в качестве продуктов для обогащения незаменимыми нутриентами и биологически активными веществами, оказывающими благоприятное влияние на
состояние организма, чаще применяют ферментированные продукты.
В настоящее время большой популярностью пользуются комбинированные продукты, которые имеют сбалансированный состав за счет сочетания сырья животного и растительного
происхождения. Комбинирование молочных продуктов со злаковыми наполнителями позволит
получать продукты, обогащенные пищевыми волокнами, растительными белками, жирами, углеводами, витаминами, макро- и микроэлементами. Данные продукты имеют потребительские
свойства традиционных продуктов и позволяют рационально использовать молочный белок.
В этой связи актуальным представляется разработка технологии ферментированного
продукта на основе сочетания молочного сырья и продуктов переработки зерна.
Степень разработанности темы. Теоретическим и практическим аспектам создания
комбинированных продуктов посвящены труды И.А. Рогова, Н.Н. Липатова, А.Г. Храмцова,
Л.А. Остроумова, В.Д. Харитонова, И.А. Евдокимова, Г.Б. Гаврилова, Н.Б. Гавриловой,
В.И. Ганиной, Л.М. Захаровой, А.А. Майорова, И.А. Смирновой, Л.А. Забодаловой,
А.Ю. Просекова, В.Ф. Семенихиной, Н.А. Тихомировой, И.С. Хамагаевой, М.П. Щетинина, а
также других отечественных и зарубежных учёных. Дальнейшему развитию технологии комбинированных продуктов способствуют исследования, посвященные разработке ферментированного молочно-злакового продукта.
Целью диссертационной работы является проведение исследований и разработка технологии ферментированного молочно-злакового продукта.
Для достижения поставленной цели были сформулированы следующие научные задачи:
− провести анализ научной и технической литературы, патентной информации по вопросам производства ферментированных молочно-злаковых продуктов;
− применить QFD-методологию для планирования нового продукта;
− исследовать процесс ферментации биотехнологических систем ассоциациями пробиотических культур микроорганизмов;
5
− установить влияние гранулометрического состава злаковой композиции на свойства
биотехнологических систем;
− определить оптимальную ассоциацию культур микроорганизмов и продолжительность
ферментации биотехнологической системы молочно-злакового продукта;
− изучить процесс пассивации бифидобактерий (B. longum), установить гарантированный
срок годности, пищевую и биологическую ценность ферментированного молочно-злакового
продукта;
− разработать технологию производства ферментированного молочно-злакового продукта с использованием принципов ХАССП, нормативную документацию (СТО), представить
оценку экономической эффективности разработанной технологии и провести ее промышленную апробацию.
Научная новизна работы. На основе системного подхода обоснован состав биотехнологических систем молочно-злакового продукта. При изучении процесса ферментации биотехнологических систем «молоко – глицин», «молоко – мед», «молоко – злаковая композиция» ассоциациями культур микроорганизмов установлено ростостимулирующее влияние меда натурального и злаковой композиции в составе овсяных, ячменных и ржаных хлопьев на бифидобактерии (B. longum). Разработаны математические модели, описывающие зависимость продолжительности ферментации и состава биотехнологических систем на изменение клеточной
концентрации бифидобактерий (B. longum). Определено влияние гранулометрического состава
злаковой композиции на свойства биотехнологической системы молочно-злакового продукта.
Установлено, что композиция «мед-злаки-глицин» в процессе ферментации биотехнологической системы молочно-злакового продукта оказывает ростостимулирующее влияние на бифидобактерии (B. longum), сокращает продолжительность ферментации до 8 часов, обеспечивает
снижение скорости отмирания пассивных клеток бифидобактерий (B. longum) и уменьшает синеретические свойства сгустка в процессе хранения ферментированного молочно-злакового
продукта.
Теоретическая и практическая значимость работы. На основании результатов проведенных исследований разработана технология ферментированного молочно-злакового продукта, утверждена нормативная документация для его производства (СТО 90282083-001-2013).
Проведена промышленная апробация разработанной технологии в условиях молочного предприятия ООО «Лузинское молоко» и подтверждена возможность ее практической реализации
для массового производства. Новизна технического решения, составляющего основу технологии ферментированного молочно-злакового продукта, отражена в патенте на изобретение
№2473226 «Кисломолочный продукт».
6
Теоретические выводы и положения работы используются в основных образовательных
программах подготовки бакалавров по направлениям 260200.62 «Продукты питания животного
происхождения», 221700.62 «Стандартизация и метрология», магистров по направлению
221700.68 «Стандартизация и метрология», а также при выполнении научно-исследовательских
студенческих работ.
Методология и методы исследования. При организации и проведении исследований
применялся комплекс общепринятых стандартных методов, в том числе физико-химических,
микробиологических, биохимических, реологических, а также математические методы статистической
обработки
результатов
исследований
и
построения
математических
моделей.
Основные положения, выносимые на защиту:
− обоснование состава биотехнологической системы молочно-злакового продукта на основе системного подхода;
− аналитическая и математическая оценка влияния массовых долей глицина, меда натурального, злаковой композиции и ее гранулометрического состава на клеточную концентрацию ассоциаций
микроорганизмов [L. cremoris, L. diacetilactis, S. thermophilus, B. longum] и [L. acidophilus,
L. cremoris, L. diacetilactis, S. thermophilus, B. longum] в процессе ферментации;
− результаты исследований процесса пассивации бифидобактерий (B. longum) и изменения свойств биотехнологической системы молочно-злакового продукта в процессе хранения;
− технология
ферментированного
молочно-злакового
продукта
(СТО 90282083-001-2013).
Достоверность результатов подтверждается достаточной повторностью исследований и
воспроизводимостью экспериментальных данных, полученных с использованием современных
физико-химических, микробиологических, биохимических, реологических методов, и их математической обработкой, апробацией нового технологического решения в производственных
условиях.
Соответствие показателей качества и безопасности разработанного продукта требованиям
Федерального закона №88–ФЗ «Технический регламент на молоко и молочную продукцию» (в
редакции Федерального закона № 163-ФЗ от 22.07.2010 г.) подтверждено исследованиями в аккредитованной испытательной лаборатории ООО «Сертификат».
Апробация результатов. Основные положения работы и результаты исследований были
предметом обсуждения и докладов на конференциях и конгрессах различного уровня, в том
числе: II Сибирского ветеринарного конгресса «Актуальные вопросы ветеринарной медицины»
(Новосибирск, 2010 г.), Международного научно-практического семинара «Современные технологии продуктов питания: теория и практика производства» (Омск, 2010 г.), IV Международ-
7
ной научно-практической конференции «Безопасность и качество товаров» (Саратов, 2010 г.),
Международной научно-практической конференции «Инновационные технологии и оборудование в молочной промышленности» (Воронеж, 2010 г.), IV Международной научной конференции молодых ученых, посвященной 40-летию СО Россельхозакадемии «Новейшие направления развития аграрной науки в работах молодых ученых» (Новосибирск, 2010 г.), Международной научно-практической конференции «Инновационные технологии продуктов здорового
питания, их качество и безопасность» (Алматы, 2010 г.), VI Международной научнопрактической конференции «Аграрная наука – сельскому хозяйству» (Барнаул, 2011), Международной научно-практической конференции «Аграрная наука – основа инновационного развития АПК» (Курган, 2011), II Международного научно-технического форума «Реализация государственной программы развития сельского хозяйства и регулирование рынков сельскохозяйственной продукции, сырья и продовольствия: инновации, проблемы, перспективы», посвященного 95-летнему юбилею ФГБОУ ВПО ОмГАУ им. П.А. Столыпина (Омск, 2013 г.), Международной научно-практической конференции «Наука и образование в ХХI веке» (Тамбов, 2013),
Международной научно-практической конференции молодых ученых «Современный взгляд на
производство продуктов здорового питания» (Омск, 2013).
8
ГЛАВА 1 ОБЗОР ЛИТЕРАТУРНЫХ ДАННЫХ ПО ВОПРОСУ
ПРОИЗВОДСТВА ФЕРМЕНТИРОВАННЫХ МОЛОЧНО-ЗЛАКОВЫХ ПРОДУКТОВ
1.1 Состояние здоровья и пищевой статус студенческой молодежи
Современные условия жизни предъявляют повышенные требования к здоровью и интеллектуальным возможностям молодежи. В условиях научно-технической революции и преобразований в нашей стране социальная значимость человека определяется образованием, профессиональной квалификацией и состоянием здоровья. Неблагоприятная демографическая ситуация выдвигает в разряд национальных приоритетов мероприятия по сохранению и укреплению
здоровья, прежде всего, молодежи [51].
В настоящее время учащаяся молодежь рассматривается как профессиональнопроизводственная группа населения, объединенная специфическими особенностями труда и
условий жизни [6, 112, 134], охватывающая людей от 18 до 28 лет и составляющая практически
четверть населения России и 30 % населения в мире [7, 9].
Здоровье – одно из обязательных условий полноценного выполнения студентами своих
учебных, а в будущем и профессиональных обязанностей [91]. Данные свидетельствуют, что в
последние годы состояние здоровья студенческой молодежи значительно ухудшилось [8, 9]. На
рисунке 1.1 представлена структура заболеваемости студентов [135].
органы дыхания
15%
34%
органы пищеварения
органы зрения
7%
костно-мышечная система
4%
мочеполовая система
кожа
нервная система
5%
5%
эндокринная система
5%
7%
9%
9%
травмы и отравления
другие заболевания
Рисунок 1.1 – Структура заболеваемости студентов Российской Федерации
По заключению медиков только 30 % студентов России не имеют отклонений в состоянии
здоровья, а остальных можно разделить на группы:
– студенты, у которых психоэмоциональные и функциональные нарушения обнаруживаются только в экстремальных условиях, например, в начале обучения или в период сессии;
– студенты, у которых предвестники болезни выявляются без экстремальных условий,
например, периодические повышения артериального давления или уровня сахара в крови;
– студенты с функциональными нарушениями;
9
– студенты со стабильными патологическими симптомами [51].
У подавляющего числа учащихся обнаруживается снижение иммунологической резистентности, что предрасполагает к развитию острых инфекционных и обострению хронических
заболеваний, появлению хронической усталости, снижению работоспособности [133].
Болезни органов пищеварения занимают одно из лидирующих мест в структуре заболеваемости студентов. Это подтверждают результаты исследования 2184 студентов вузов Омска
различных специализаций: медицинской, педагогической и сервиса, проведенного совместно
учеными Омской государственной медицинской академии и НИИ питания РАМН. Распространенность болезней органов пищеварения у студентов за период обучения выросла в 1,3 раза
[11]. На младших курсах преобладают гастриты и дуодениты, а на старших – язвенная болезнь
желудка и двенадцатиперстной кишки [135].
Главными причинами значительных нарушений в состоянии здоровья и физического развития у студентов являются игнорирование основных элементов здорового образа жизни, недостаточная двигательная активность, нерациональный суточный режим, психоэмоциональное
напряжение, отсутствие закаливания, наличие вредных привычек, неблагоприятные экологические условия, неправильное питание и другое [51].
Роль питания в обеспечении здоровой жизнедеятельности организма является определяющей, так как рациональное и безопасное питание способствует нормальному росту и развитию
подрастающего поколения, профилактике заболеваний, продлению жизни, повышению работоспособности и обеспечивает условия для адаптации в обществе. Рациональным следует признать физиологически полноценное питание здоровых людей с учетом их пола, возраста, характера труда и других факторов [19]. В процессе жизнедеятельности человек затрачивает энергию, размер которой зависит от многих факторов – возраста, физиологического состояния организма, характера трудовой деятельности, климатических условий обитания. Для детерминированных групп потребителей сформулированы определенные требования к питанию.
«Нормы физиологических потребностей в энергии и пищевых веществах для различных
групп населения РФ» (далее «Нормы») являются государственным нормативным документом,
определяющим величины физиологически обоснованных наукой о питании норм потребления
незаменимых пищевых веществ и источников энергии, адекватные уровни потребления микронутриентов и биологически активных веществ с установленным физиологическим действием.
«Нормы» представляют величины потребности в энергии для лиц в каждой выделяемой (в зависимости от пола, возраста, профессии, условий быта и т.п.) группе, а также рекомендуемые величины потребления пищевых веществ, которые должны обеспечивать потребность соответствующей категории населения [85, 139].
10
По половозрастной классификации студенты относятся к группе лиц 18-29 лет, а по величине энергозатрат – к первой группе населения с очень низкой физической активностью, работникам преимущественно умственного труда. В таблице 1.1 представлены нормы физиологических потребностей в энергии и пищевых веществах для этой группы населения [85].
Таблица 1.1 – Нормы физиологических потребностей в энергии и пищевых веществах
Показатели,
(в сутки)
Мужчины
18-29 лет
Женщины
18-29 лет
1
2
3
Энергия и макронутриенты
Энергия, ккал
2450
2000
Белок, г
72
61
в т.ч. животный, г
36
30,5
% от ккал
12
12
Жиры, г
81
67
Жир, % от ккал
30
30
МНЖК, % от ккал
10
10
ПНЖК, % от ккал
6-10
6-10
Омега-6, % от ккал
5-8
5-8
Омега-3, % от ккал
1-2
1-2
Фосфолипиды, г
5-7
5-7
Углеводы, г
358
289
Сахар, % от ккал
<10
<10
Пищевые волокна, г
20
20
Витамины
Витамин С, мг
90
90
Витамин В1, мг
1,5
1,5
Витамин В2, мг
1,8
1,8
Витамин В6, мг
2,0
2,0
Ниацин, мг
20
20
Витамин В12, мкг
3,0
3,0
Фолаты, мкг
400
400
Пантотеновая кислота, мг
5,0
5,0
11
Продолжение таблицы 1.1
1
2
3
Биотин, мкг
50
50
Витамин А, мкг рет.экв.
900
900
β-каротин, мг
5,0
5,0
Витамин Е, мг ток. экв.
15
15
Витамин D, мкг
10
10
Витамин К, мкг
120
120
Минеральные вещества
Кальций, мг
1000
1000
Фосфор, мг
800
800
Магний, мг
400
400
Калий, мг
2500
2500
Натрий, мг
1300
1300
Хлориды, мг
2300
2300
Железо, мг
10
18
Цинк, мг
12
12
Йод, мкг
150
150
Медь, мг
1,0
1,0
Марганец, мг
2,0
2,0
Селен, мкг
70
55
Хром, мкг
50
50
Молибден, мкг
70
70
Фтор, мг
4,0
4,0
Проблема обеспечения оптимальным питанием учащейся молодежи стоит остро [135].
Оценки фактического питания студентов проводились в Тюменском нефтегазовом университете [64], Дальневосточном государственном университете [91], Тамбовском государственном
университете имени Г.Р. Державина [112], Московском государственном университете пищевых производств [8], Московском государственном медико-стоматологическом университете
[70], Южно-Казахстанском университете имени М. Ауезова [19], определен пищевой статус
студентов Санкт-Петербурга и Орла [135], Томска [128], Омска [11].
Типичный рацион питания студентов приведен в таблице 1.2 [135].
12
Таблица 1.2 – Рацион питания студентов
Продукты
Доля к рекомендуемой физиологической суточной норме, %
Макаронные изделия
253
Яйца
144
Мясопродукты
129
Крупы и крупяные изделия
115
Хлеб и хлебобулочные изделия
93
Рыба и морепродукты
83
Растительное масло
60,4
Овощи и фрукты
52,8
Молочные продукты
молоко
40,8
кисломолочные продукты
53
творог, сыр
60
Анализ рационов питания выявил практическое отсутствие в них продуктов с высоким
содержанием сложных углеводов (овсяные и кукурузные хлопья, перловая и ячневая крупы,
фасоль, горох, мед). При оценке качественного состава пищи студентов часто выявляется несбалансированность питания по ряду основных компонентов [6, 89, 112, 135].
В таблице 1.3 представлен дефицит нутриентов в рационе питания студентов [7].
Таблица 1.3 – Дефицит нутриентов в рационе питания студентов
Пищевые вещества
1
Девушки
Юноши
количество
глубина
студентов
с дефицита,
дефицитом, % %
количество
глубина
студентов
с дефицита,
дефицитом, % %
2
3
4
5
Вода
94
49
77
34
Белки
41
41
0
0
Жиры
57
43,9
0
0
Фосфолипиды
100
69
100
54
ПНЖК
50
57
77
34
Углеводы
94
55,9
89
49,6
Крахмал
100
72,8
100
69,1
13
Продолжение таблицы 1.3
1
2
3
4
5
Пищевые волокна
94
68,8
88
59,5
Витамин С
49
51,8
60
50
Витамин В1
67
52
55
43,4
Витамин В2
78
41
44
59,5
Витамин РР
74
48,9
44
62,5
Пантотеновая кислота
88
76,7
100
45
Витамин В6
52
58
0
0
Витамин В12
64
72,6
100
93
Витамин А
68
69,9
100
78,8
Витамин Е
52
50,7
67
44
Кальций
65
41,3
0
0
Магний
60
42,3
44
57
Железо
57
52,05
0
0
Селен
100
97
100
98,7
Фтор
87
65
100
94,7
Цинк
88
44
75
63
Йод
90
74,9
100
91,25
Фолиевая кислота
66
65
100
40
Исследования, проведенные Е.И. Титовым и И.А. Роговым, свидетельствуют об изменениях и нарушениях структуры и качества питания. Основные нарушения пищевого статуса: дефицит полноценных белков, полиненасыщенных жирных кислот, витаминов (А, С, В 1, В2, Е,
фолиевой кислоты, β-каротина), макро- и микроэлементов (кальция, железа, йода, фтора, селена, цинка), пищевых волокон, избыточное потребление животных жиров и углеводов [53, 134].
Недостаточное потребление белка приводит к снижению иммунитета, нарушению функций печени, поджелудочной железы, органов репродукции, кроветворных органов, возникновению анемии, снижению работоспособности и успеваемости, развитию быстрой утомляемости.
Низкое содержание пищевых волокон в организме обусловливает нарушение уровня токсичных
продуктов и всасывания их в кровь. Ограниченное поступление в организм жира может привести к нарушению функции центральной нервной системы, снижению иммунитета, ухудшению
усвояемости витаминов, уменьшению энергетической ценности пищи [128].
14
Неполноценное и несбалансированное питание не только наносит вред здоровью студентов, но и негативно отражается на усвоении ими учебного материала и на всем образовательном
процессе [91].
Специалисты МГУПБ считают, что для ликвидации имеющихся негативных факторов питания студентов, в первую очередь, необходимо разработать методологию создания продуктов
питания их жизнеобеспечения (антистрессорной, антиоксидантной и других направленностей)
[6]. В основе создания пищевых продуктов для студентов лежит модификация традиционных
продуктов, обеспечивающая повышение содержания в них полезных ингредиентов до уровня,
соотносимого с физиологическими нормами их потребления [16, 17].
Важнейшие задачи при разработке таких продуктов: создание высокоэффективных технологий производства, обеспечивающих гарантированное содержание вносимых полезных ингредиентов в каждой упаковке продукта, и сохранение их уровня в течение всего срока годности
продукта при одновременном высоком качестве потребительских свойств [133].
1.2 Биотехнологические аспекты производства
ферментированных молочных продуктов
В условиях осложнившейся экологической ситуации, повышенной нервно-психической
нагрузки, вызывающей стрессовые состояния, и наличия риска ряда распространенных заболеваний (сердечнососудистых, желудочно-кишечного тракта (далее ЖКТ) и других) питание является одним из основных факторов, определяющих здоровье человека [53, 111].
Недостаточное потребление витаминов, минеральных веществ и микроэлементов приводит к снижению физической и умственной работоспособности, сопротивляемости к различным
заболеваниям; усилению отрицательного воздействия на организм неблагоприятных экологических условий, вредных факторов производства, нервно-эмоционального напряжения и стресса;
повышению профессионального травматизма, чувствительности организма к воздействию радиации; сокращению продолжительности активной трудоспособной жизни [66, 82].
Ферментированные молочные продукты содержат жирорастворимые витамины А, D, Е,
достаточное количество незаменимых аминокислот, богаты солями фосфора, кальция, магния.
При производстве кисломолочных продуктов увеличивается количество витаминов, особенно С
и В12, что объясняется способностью отдельных молочнокислых бактерий их синтезировать,
исключение составляет витамин РР, количество которого резко снижается [132].
Направленность биотехнологического процесса и показатели ферментированных продуктов, главным образом, обусловлены свойствами микроорганизмов, используемых при их получении [22]. Жизнедеятельность молочнокислых бактерий обусловливает специфическую гамму
15
вкусовых особенностей и лечебных свойств готовых продуктов, повышает его биологическую
ценность [15].
Классификация кисломолочных продуктов в зависимости от применяемых заквасок [13]
представлена на рисунке 1.2:
КИСЛОМОЛОЧНЫЕ ПРОДУКТЫ
с использованием
естественных
симбиотических
заквасок
(кефир, кумыс)
с использованием
мезофильных лактококков
(творог, сметана, простокваша обыкновенная, сыр
домашний и
др.)
с использованием термофильных
молочнокислых бактерий (йогурт, ряженка, варенец,
«Снежок» и
др.)
с использованием
мезофильных
и
термофильных молочнокислых бактерий (творог,
сметана, кисломолочные
напитки и др.)
с использованием микроорганизмов с пробиотическими свойствами
Рисунок 1.2 – Классификация кисломолочных продуктов
Мелкохлопьевидная структура белка (казеина) в кисломолочных продуктах повышает их
усвояемость по сравнению с молоком [22]. Молочная кислота, этиловый спирт и углекислый
газ, образующиеся в ходе биохимических процессов, влияют на секреторную деятельность
ЖКТ, вызывая более интенсивное выделение соков и ферментов, ускоряющих переваривание
пищи. Усвоение пищи в этом случае происходит с наименьшей затратой энергии, что очень
важно при восстановлении ослабленных болезнью организмов [132, 175].
Кисломолочные продукты в питании людей различных возрастных групп обеспечивают
организм энергетическими составляющими и биологически активными веществами [152]. Их
потребление способствует повышению неспецифической резистентности организма к различным заболеваниям [160, 178]. Кисломолочные продукты рекомендуется применять при истощении, потере аппетита, малокровии, для профилактики многих заболеваний, в том числе сердечнососудистых и онкологических [131, 132, 174, 176]. Кисломолочные продукты широко применяются для профилактики и лечения заболеваний ЖКТ [84, 150, 157, 158]. Например, ацидофильные продукты применяются при лечении гнилостных и воспалительных процессов в кишечнике, колитов, гнойных ран [132].
Молочнокислые микроорганизмы способны образовывать антибиотики (никозин, низин),
которые губительно действуют на гнилостные и болезнетворные микроорганизмы кишечника.
Наиболее активны в этом направлении ацидофильные палочки, бифидобактерии. Молочная
16
кислота, которая всегда присутствует в кисломолочных продуктах, также подавляет развитие
гнилостной микрофлоры.
Особое значение имеют кисломолочные продукты лечебно-профилактического направления. Они позитивно влияют на организм человека за счет способности к коррекции нормальной
микрофлоры кишечника [15].
В последние годы все больше говорят о роли нарушения нормальной микрофлоры как
фактора предрасположенности и развития дистресса, в связи с чем рекомендуется добавлять в
рацион пробиотики и пребиотики [16].
Кисломолочные продукты, полученные с применением пробиотических штаммов микроорганизмов, не только сохраняют в себе хорошие органолептические, питательные и диетические свойства молока-сырья, но также дополнительно приобретают клинически доказанные лечебно-профилактические характеристики, улучшающие и сохраняющие здоровье, предотвращающие возникновение тех или иных заболеваний [96, 116].
В соответствии с ГОСТ Р 52349-2005, пробиотик – это физиологически функциональный
пищевой ингредиент в виде полезных для человека (непатогенных и нетоксикогенных) живых
микроорганизмов, обеспечивающий при систематическом употреблении человеком в пищу
непосредственно в виде препаратов или биологически активных добавок к пище, либо в составе
пищевых продуктов благоприятное воздействие на организм человека в результате нормализации состава и/или повышения биологической активности нормальной микрофлоры кишечника.
Пробиотики в большинстве случаев подобны бактериальной флоре нормального кишечника, например, молочнокислым и бифидобактериям. Они, наряду с другими бактериями, вызывающими брожение, используются в обычных процессах производства продуктов [96].
ПРОБИОТИКИ
Основные группы пробиотиков представлены на рисунке 1.3 [145].
→
живые микроорганизмы (монокультуры или их ассоциации)
→
метаболиты или структурные компоненты микроорганизмов
→
соединения микробного или иного происхождения
→
комплекс живых микроорганизмов, их структурных компонентов, метаболитов в различных сочетаниях
→
генно-инженерные штаммы микроорганизмов, их структурные компоненты и метаболиты с заданными характеристиками
→
живые микроорганизмы, их метаболиты, другие соединения микробного, растительного или животного происхождения, способные поддерживать и восстанавливать здоровье через коррекцию микробной экологии организма хозяина
Рисунок 1.3 – Основные группы пробиотиков
17
Механизмы положительного эффекта пробиотиков на основе микроорганизмов [127]
МЕХАНИЗМ
ПОЛОЖИТЕЛЬНОГО ЭФФЕКТА
представлены на рисунке 1.4:
→
подавление роста потенциально вредных микроорганизмов за счет продукции антимикробной субстанции; конкуренции с ними за рецепторы адгезии и питательные вещества; активации иммунокомпетентных клеток и стимуляции иммунитета
→
стимуляция роста представителей собственной флоры в результате продукции ростостимулирующих факторов
→
нормализация рН
→
восстановление и оптимизация функционирования биопленки, выстилающей слизистую ЖКТ
→
изменение микробного метаболизма, ведущего к повышению или снижению синтеза и активности бактериальных ферментов и, как следствие этого, продукции соответствующих метаболитов, обладающих способностью местно или после проникновения в кровь и другие биологические жидкости макроорганизма непосредственно вмешиваться в метаболическую активность клеток соответствующих органов и тканей, модулировать его морфокинетические характеристики, физиологические функции, биохимические и поведенческие реакции
Рисунок 1.4 – Механизмы положительного эффекта пробиотиков
Пробиотики оказывают положительный эффект на физиологические функции, биохимические и поведенческие реакции организма хозяина через оптимизацию его микроэкологического статуса [127, 157, 172]. Использование пробиотиков является одним из наиболее эффективных и физиологических путей профилактики нарушения микробиоценоза ЖКТ и лечения
развивающихся вследствие этого ряда вторичных расстройств не только пищеварительной, но и
иммунной и эндокринной систем [155, 157].
Сегодня во всем мире насчитывается порядка 14-15 штаммов, обладающих достоверно
доказанными эффектами на человека. В основе этих эффектов, как свидетельствуют новейшие
данные, лежат генетические детерминанты, присущие исключительно конкретным штаммам, а
выражение закодированных свойств зависит от условий, в которые попадает штамм в продукте
и в организме человека. Среди них – Lactobacillus rhamnosus, Lactobacillus casei Shirota, Lactobacillus acidophilus (далее L. acidophilus), Lactobacillus рlantarum (далее L. рlantarum), Lactobacillus salivarius, Bifidobacterium longum (далее B. longum), Bifidobacterium bifidum (далее B. bifidum), Bifidobacterium breve (далее B. breve), Bifidobacterium adolescentis (далее B. adolescentis),
Bifidobacterium animalis, Propionibacterium acnes и др. [13, 120, 136, 145, 171].
Наиболее широко известна своим полезным действием L. acidophilus. К преимуществам
действия этих бактерий относятся разложение токсичных компонентов, стимуляция иммунной
системы, снижение холестерина, антиканцерогенное действие, конкурентное исключение патогенных микроорганизмов и смягчение непереносимости лактозы [10].
18
В России традиционно выпускается большой объем кисломолочных продуктов с ацидофильными молочнокислыми палочками. Особенностью ацидофильных микроорганизмов является их высокая кислотообразующая активность. Клинические испытания показали выраженный эффект при лечении заболеваний ЖКТ [120, 126].
В качестве пробиотиков в последнее время получили распространение бифидобактерии.
Наиболее изученными видами бифидобактерий, используемыми в пищевой промышленности,
являются B. bifidum, B. adolescentis, B. breve и другие. Бифидобактерии синтезируют витамины
группы В (В1, В2, В12, фолиевую кислоту), К, незаменимые аминокислоты. Эти микроорганизмы
способны снижать степень развития канцерогенеза, обусловленного представителями болезнетворной микрофлоры в кишечнике [24, 93].
Получение кисломолочных продуктов с бифидобактериями сопровождается определенными трудностями, связанными с медленным развитием бифидобактерий в молоке и с образованием слабого сгустка хлопьевидной консистенции, что снижает качество продуктов [126].
В настоящее время считаются перспективными продукты, содержащие стимуляторы роста
микрофлоры кишечника микробного, животного или растительного происхождения [24, 159,
165, 166].
Согласно ГОСТ Р 52349-2005, пребиотик – это физиологически функциональный пищевой ингредиент в виде вещества или комплекса веществ, обеспечивающий при систематическом употреблении в пищу человеком в составе пищевых продуктов благоприятное воздействие на организм человека в результате избирательной стимуляции роста и/или повышения
биологической активности нормальной микрофлоры кишечника.
К пребиотикам относят ряд разнообразных по строению, природе и свойствам химических
соединений, таких как лактосахароза, галакто-, фрукто-, изомальто-, мальто-, ксило-, олигосахариды, гидролизаты казеина и сывороточных белков, муцин, пантетин, лактоферрин, лактоглобулины и гликопептиды, отдельные витамины, а также некоторые пищевые продукты (низкоосахаренная кукурузная патока, ячменно-солодовый экстракт и др.). Наибольшее практическое значение имеют олигосахариды и растворимые пищевые волокна. Их использование с пищей не увеличивает содержание глюкозы в крови, не стимулирует выработку инсулина, не сопровождается ухудшением органолептических показателей продукта [116].
Пребиотики влияют на технологические процессы и свойства кисломолочных продуктов
как непосредственно, так и через воздействие на заквасочную микрофлору. Участвуя в метаболизме как источник питания, пребиотик может влиять на биохимические, морфологические и
культуральные свойства бактерий. Это влияет на технологические процессы производства кисломолочных продуктов, например, продолжительность сквашивания и созревания, консистенцию, аромат и хранимоспособность продуктов. Влияние пребиотиков на сквашивание зависит
19
от многих факторов, прежде всего, от вида и концентрации пребиотической добавки, формы ее
внесения, вида микроорганизмов, продолжительности и условий сквашивания [55].
Актуальным считается направление, связанное с получением продукции на молочной основе, обладающей синбиотическими свойствами.
В соответствии с ГОСТ Р 52349-2005, синбиотик – физиологически функциональный пищевой ингредиент, представляющий собой комбинацию пробиотиков и пребиотиков, в которой
пробиотики и пребиотики оказывают усиливающее воздействие на физиологические функции и
процессы обмена веществ в организме человека.
Использование синбиотиков позволяет стимулировать рост аутофлоры человека и улучшать выживаемость в кишечнике вносимых бактериальных добавок [136, 137].
Перспективными методами в создании синбиотических пищевых продуктов являются поиск и внедрение в производство компонентов природного происхождения, обладающих одновременно технологической и физиологической функциональностью [137]. Наиболее распространено введение в состав кисломолочных продуктов растительного сырья, среди которого
немаловажная роль отводится зерновым культурам и продуктам их переработки как источникам биологически активных соединений [56]. Молочно-растительные системы наиболее полно
соответствуют формуле сбалансированного питания и являются благоприятной средой для развития лакто- и бифидобактерий [113].
Один из путей решения проблемы улучшения качества продуктов питания и расширения
сырьевой базы для перерабатывающей промышленности – использование местного сырья. Такой подход позволяет существенно улучшить качественный состав пищи, обогатить рацион человека недостающими пищевыми и биологически активными веществами, а также придать
продуктам высокие органолептические показатели [115].
Применение разнообразных вкусовых добавок и наполнителей является перспективным
направлением в производстве обогащенных кисломолочных напитков. С этой целью могут
быть использованы продукты пчеловодства, главным образом, мед [56].
Употребляя мед, можно устранить различные функциональные расстройства организма,
вызванные напряженным ритмом жизни, стрессами и неправильным питанием.
Химический состав натурального пчелиного меда сложен и подвержен значительным колебаниям [69]. Из 300 компонентов, обнаруженных в меде, большинство представлено в малых
количествах.
С химической точки зрения мед можно считать водным раствором сахаров [59, 143]. Углеводы, в основном фруктоза и глюкоза, составляют 95 % сухого вещества меда. Эти моносахариды определяют свойства меда: сладость, высокую питательную ценность, кристаллизацию,
гигроскопичность и т.д. [69]. Кроме фруктозы и глюкозы определены около 25 различных оли-
20
госахаридов, главными из них являются дисахариды сахароза, мальтоза, трегалоза и тураноза, а
также некоторые важные нутриенты, такие как паноза, 1-кетоза, 6-кетоза, палатиноза [180].
Протеины мед содержит в виде энзимов и свободных аминокислот и практически не содержит липидов [12].
Содержание витаминов и минеральных веществ в меде не возмещает рекомендуемую
норму их потребления. На минеральные вещества, по качественному и количественному составу которых мед приближен к показателям крови человека, приходится 0,5 % [59, 143]. Мед может быть заметным источником поступления в организм человека калия, хрома, марганца, селена. Наряду с макро- и микроэлементами в составе меда обнаружены витамины: В1, В2, В3, В5,
В6, В12, Н (биотин), Е, К, С, РР, каротины, пантотеновая и фолиевая кислоты [69].
В меде содержатся все ферменты, попадающие с нектаром, пыльцой, секретом слюнных
желез пчел, дрожжевой микрофлорой. Основные ферменты меда – это диастаза (амилаза), расщепляющая
крахмал
и
гликоген
до
более
мелких
сахаров;
инвертаза
(сахараза,
α-глюкозидаза), расщепляющая сахарозу до фруктозы и глюкозы; глюкозооксидаза, продуцирующая перекись водорода и глюконовую кислоту из глюкозы; трансфераза, преобразующая
глюкозу во фруктозу и наоборот [12].
В результате расщепления сахарозы под действием инвертазы образуется смесь моносахаридов. Первоначально глюкоза и фруктоза находятся в равной пропорции, но по мере созревания меда часть глюкозы превращается в глюконовую кислоту. В процессе созревания глюкоза
может превращаться во фруктозу и наоборот. Биологический смысл этих процессов в том, что
содержащиеся в меде энзимы, в частности, диастаза и инвертаза, переводят сахара в готовый
легкоусвояемый продукт, который усваивается организмом полностью [141].
Ферменты достигают максимальной активности при температуре 33-36 °С. При повышении температуры ферментативная активность снижается, а при нагревании свыше 70 °С многие
ферменты инактивируются и могут полностью потерять свою активность [142].
Вкус и аромат меда зависят от входящих в его состав органических кислот и аминокислот.
К настоящему времени в различных видах меда идентифицировано более 500 летучих компонентов [151]. В меде определено от 56 мг/кг до 500 мг/кг полифенолов, в основном флавоноидов: кверцитин, лютеолин, кемпферол, апигенин, хризин, галангин и других, а также производных фенольных кислот [173].
В меде содержится до 0,43 % кислот, в том числе органические: глюконовая, молочная,
пироглутаминовая, янтарная, винная, щавелевая, яблочная, лимонная, уксусная, муравьиная,
глутаминовая, бензойная, абсцизовая; а также неорганические: фосфорная и соляная, часть из
них растительного происхождения [69].
21
Антимикробное, в том числе антибактериальное, действие меда значительно выражено в
отношении грамположительных бактерий [167]. Антимикробные свойства чаще связывают с
наличием фермента глюкозооксидазы [169, 170]. Антибактериальная активность меда определяется содержанием веществ различной химической природы, например, пероксидазой [154],
фенольными и ароматическими кислотами [163], фенольными соединениями и флавоноидами
[181]. Антибактериальная активность зависит от ботанического происхождения, чувствительна
к воздействию высокой температуры, света, длительному хранению [167].
Мед обладает значительной антиоксидантной активностью, обусловленной действием
глюкозооксидазы, каталазы, аскорбиновой кислоты, флавоноидов, фенольных кислот, каратиноидных соединений, органических кислот, продуктов реакции Майяра, аминокислот и
протеинов [12, 77].
Олигосахариды меда, подобно фруктоолигосахаридам, характеризуются пребиотическим
эффектом, наиболее активна в этом отношении паноза [164, 182]. В исследованиях «in vitro»
мед стимулировал рост 5 штаммов бифидобактерий [156]. Отмечено пребиотическое действие
меда по отношению к трем видам лактобактерий, выделенных из кишечника человека [12]. В
исследованиях, проведенных T.R. Shamala, мед увеличивал «in vivo» и «in vitro» рост L. acidophilus и L. plantarum [177]. Свежий мед содержит пробиотические бактерии Bifidus и Lactobacillus, которые сохраняют жизнеспособность в течение 2-3 месяцев [168].
Мед применяется в качестве ингредиента большого ассортимента пищевых продуктов, которые отличаются хорошими внутренними качествами [153].
Лабораторией технологии переработки продуктов животноводства ИжГСХА разработан
кисломолочный напиток «Молодость» повышенной биологической ценности, в котором в качестве наполнителя используется мед [72]. Учеными КемТИПП обоснована замена сахара на
натуральный мед в молочно-белковом продукте с крупяной добавкой [94]. Для производства
кисломолочного напитка «Здравие» медовый» Захаровой Л.М. и Вождаевым В.В. предложено
использовать мед и зостерин – пектин из морских трав [99]. Ученые Сибирского государственного медицинского университета предлагают повысить биологическую ценность кисломолочного продукта внесением в обезжиренный кефир дрожжевой закваски, талой воды и пчелиного
меда [98]. Мед является ингредиентом в композиции мороженого «Пчелка-бар корто» [97]. Разработаны технологии сливочного масла с различным содержанием меда [124, 162].
Мкртчян Е.Ю. разработан кисломолочный продукт с медом для детей младшего школьного
возраста,
обладающий
синбиотическими
и
радиопротекторными
свойствами
[83].
Семеновой Н.А. изучены особенности производства кисломолочного напитка с медом [121].
Аминокислоты – элемент построения белковой молекулы. Глицин относится к заменимым
аминокислотам, усиливающим иммунную защиту, предотвращая развитие иммунодефицита,
22
причиной которого могут быть различные факторы риска [65]. В составе белков глицин встречается чаще, чем другие аминокислоты.
Глицин является одним из метаболитов, участвующих в процессе обмена веществ, выполняющих многочисленные и разнообразные биологические функции в организме [50].
Он может синтезироваться в организме из других молекул, поэтому его дефицит частично
компенсируется за счет других аминокислот [65]. Биосинтез осуществляется переаминированием глиоксиловой кислоты, ферментативным расщеплением серина и треонина.
Глицин – естественный метаболит, служит предшественником многих биологически важных соединений: пуринов, глутатиона, креатина, креатинфосфата, порфиринов, гиппуровой и
желчной кислот и других. Являясь простейшей алифатической аминокислотой (Н2NCН2СООН),
глицин (гликокол) содержится во всех тканях организма, особенно велико его содержание в
тканях головного и спинного мозга, коллагена [50].
Глицин входит в число аминокислот, составляющих основную аминокислотную массу
(60-62 %) гладкого эндоплазматического ретикулума клеток печени, осуществляющих детоксикацию, расщепление и обезвреживание чужеродных органических соединений, токсинов внутренней и внешней природы, лекарственных веществ [65].
Глицин участвует в синтезе γ-аминолевулиновой кислоты, которая необходима для синтеза гемоглобина. Он участвует также в синтезе металлосодержащих (железо, цинк, медь) ферментов цитохромной системы, обеспечивающих перенос кислорода к тканям и его утилизацию
с образованием высокоэнергетических соединений – АТФ (аденозинтрифосфатов) [65].
Прием аминокислоты глицин направлен на снижение психоэмоционального перенапряжения, это связано с его способностью регулировать деятельность глутаматных NMDAрецепторов, вследствие чего достигается уменьшение агрессивности, повышение социальной
адаптации, работоспособности, улучшение настроения, нормализация сна [147].
Глицин относиться к ноотропным средствам, которые улучшают память, интеллектуальные функции, повышают устойчивость мозга к гипоксии, уменьшают проявления неврологических расстройств. Они стимулируют обмен веществ в нервных клетках, защищают их от кислородного голодания [114].
Разработана пищевая добавка глицин (Е640) – модификатор вкуса и запаха, разрешенная
для
использования
в
пищевой
промышленности
в
соответствии
с
требованиями
СанПиН 2.3.2.1293-03 [117]. Использование глицина предусмотрено без ограничения максимального уровня в готовом продукте [61].
Глицин применяют в напитках для спортивного питания [50], кисломолочных напитках
[52]. Разработана технология изготовления водки с применением глицина в качестве средства,
снижающего токсическое воздействие на организм [100, 105].
23
Для повышения адаптационных способностей детей и подростков разработан продукт
«Сок тыквенно-яблочный с мякотью и сахаром «Тихорецкий», обогащенный витамином С,
аминокислотами глицином и метионином» [109]. Глицин, взаимодействуя с токсичными веществами, переводит их в менее токсичные или нетоксичные соединения [61].
В качестве модификатора вкуса и аромата глицин в количестве 0,05 % используют при
производстве продуктов типа творога. Способ получения заключается в том, что проводят
эмульгирование в нутовом «молоке» горчично-тыквенного масла и рыбного фарша [103].
Таким образом, использование глицина и меда натурального при разработке и производстве ферментированных молочных продуктов – хорошая перспектива для расширения ассортимента продукции.
1.3
Современные тенденции технологии молочно-злаковых продуктов
В настоящее время в молочной промышленности в России и за рубежом наблюдается тенденция совершенствования технологий получения традиционных продуктов питания, а также
создания принципиально нового поколения пищевых продуктов, отвечающих требованиям сегодняшнего дня. Основными их характеристиками должны стать: сбалансированный состав,
пониженное содержание жира и легкоусвояемых углеводов, низкая калорийность, высокое содержание белка. Создание продуктов, отвечающих вышеперечисленным требованиям, невозможно без применения различных видов добавок, которые вводят с целью регулирования состава молочных продуктов, повышения пищевой и биологической ценности, изменения органолептических свойств, усиления их воздействия [58, 66, 73, 115].
В ассортименте используемых добавок все большее применение находят зерновые добавки, главное назначение которых состоит в обогащении продуктов витаминами, микроэлементами, пищевыми волокнами, органическими кислотами, а также в оказании стимулирующего воздействия на молочнокислые микроорганизмы [118].
Продукты из зерна – один из основных поставщиков растительных белков, углеводов, витаминов, макро- и микроэлементов, пищевых волокон [66].
Зерновые являются источником пластических, энергетических и биологически активных
веществ, при этом усвояемость белка находится в пределах 70-85 % в зависимости от продукта
и характера его переработки, усвояемость углеводов достигает 94-96 % [62].
Крупы – это классические, созданные природой источники витаминов группы В. Их содержание, а также содержание токоферолов в зерне пшеницы, ржи, овса, ячменя, гречихи и
других культурах сбалансировано природой в соответствии с потребностями человека.
24
Крупы содержат протеины, клетчатку, ненасыщенные жирные кислоты, минеральные вещества (калий, цинк, фосфор, железо, медь, кремний, кальций). Для всех зерновых характерно
низкое содержание лизина.
Применение круп способствует нормальному пищеварению, предупреждает развитие диабета и рака прямой кишки, улучшает состав крови, восстанавливает силы, снижает уровень холестерина, нормализует обмен веществ, уменьшает раздражительность [66].
Овес – один из самых популярных злаков, микронутриентный состав которого благоприятно действует на организм человека [23]. Мука из овсяных культур предназначена для применения в композитных мучных смесях, в качестве компонента молочных продуктов [66].
По содержанию кальция, органического фосфора и железа овес превосходит другие злаки.
В нем значительно содержание меди, цинка, кремния, имеются незначительные количества йода и брома. Овес – источник витаминов В1, В2, В6, РР, Н, Е [60, 66].
Овсяная крупа содержит 11 % белка. Преобладающая фракция белков – глютелины, затем
проламины и глобулины. По аминокислотному составу овес – один из наиболее сбалансированных среди злаков. Аминокислотный состав овсяной крупы наиболее близок к мышечному
белку, что делает ее особенно ценным продуктом. Для белков зерна овса по сравнению с белками зерна пшеницы и ячменя характерно повышенное содержание аргинина и резко сниженное (в 2,0-2,5 раза) – глютаминовой кислоты. В белках зерна овса отмечено также высокое содержание незаменимой аминокислоты лизина – почти в два раза больше, чем в белках пшеницы. Белки зерна овса характеризуются высокой биологической активностью [62, 66].
Углеводы овса состоят из крахмала, клетчатки, гемицеллюлозы, гумми, пентозанов и растворимых углеводов, в состав которых входит сахароза, левулезиды и свободно редуцирующие
сахара [62].
В крупе содержится лихенин – слизевое вещество, полисахарид β-глюкан. При потреблении таких продуктов улучшается переваривание белков; полисахарид β-глюкан снижает уровень холестерина в крови; слизевые вещества выступают нежными раздражителями стенок пищеварительного канала, их используют в диетпитании.
Отличительная особенность овсяной крупы от других круп – повышенное содержание липидов (6 %), в состав которых входит лецитин, токоферолы, β-ситостерол. Жир продуктов переработки овса содержит летучие жирные кислоты, оксикислоты, непредельные жирные кислоты, из которых главная – олеиновая. В основном масло овса состоит из глицеридов олеиновой и
линолевой кислот.
Органические кислоты активно участвуют в обмене веществ, улучшают аппетит и пищеварение, тормозят гнилостные процессы в кишечнике, кроме того, они обладают бактерицидными (противомикробными) свойствами.
25
Рожь и ячмень обладают всеми наборами основных пищевых веществ, витаминов, макрои микроэлементов, характерных для зерновых продуктов. Зерно ржи богато витаминами В1, В2,
В6. Белки ржи подобны белкам ячменя, характеризуются повышенным содержанием водорастворимых и солерастворимых белков и меньшим, чем белки пшеницы, содержанием спирторастворимых фракций [66].
Одной из главных причин использования злаков в качестве сырья для производства молочных продуктов является присутствие в их составе пищевых волокон.
Пищевые волокна (далее ПВ) – это съедобные части растений или аналогичные углеводы,
устойчивые к перевариванию и адсорбции в тонком кишечнике человека, полностью или частично ферментируемые в толстом кишечнике. ПВ включают полисахариды, олигосахариды,
лигнин и ассоциированные растительные вещества [111, 144].
В соответствии с современными представлениями ПВ подразделяют на две основные
группы – нерастворимые и растворимые. В первую подгруппу входят основная часть гемицеллюлоз, целлюлоза, лигнин; во вторую – пектины и другие гидроколлоиды [67].
В таблице 1.4 приведены данные о содержании нерастворимых в воде ПВ в некоторых видах продуктов переработки злаков [111].
Таблица 1.4 – Содержание нерастворимых пищевых волокон в продуктах переработки
злаков
Компоненты ПВ, %
Количество ПВ,
г/100 г продукта
целлюлоза
гемицеллюлоза
лигнин
Овсяная крупа
7,2
12
83
6
Рожь
12,7
11
71
18
Рис
2,7
22
78
следы
Мука пшеничная
3,5
19
80
1
Отруби грубые
43,0
18
74
7
Продукт
Тенденция возврата ПВ в рацион питания объясняется, во-первых, ухудшением экологических условий; во-вторых, продолжающимся ростом числа онкологических заболеваний и обнаружением выраженной зависимости между содержанием ПВ в пище и распространенностью
опухолей в организме; в-третьих, низким качеством продуктов питания, изготовленных с использованием многочисленных синтетических добавок.
ПВ злаковых имеют несколько медико-биологических эффектов, представленных на рисунке 1.5 [23, 67, 111, 144]:
26
МЕДИКО-БИОЛОГИЧЕСКИЕ
ЭФФЕКТЫ
→
стимулирование моторной функции толстой кишки; восстановление полезной и
угнетение условно патогенной микрофлоры; устранение явлений дисбактериоза
→ сорбирование желчных кислот, холестерина, токсинов и радионуклидов
→
снижение уровня глюкозы в крови, уменьшение вероятности возникновения
диабета
→ оказание антиоксидантного действия
угнетение образования в слизистой оболочке ЖКТ клеточного мутагена – так
→ называемого онкологического фактора роста, что препятствует развитию рака
толстой кишки,
→ нормализация липидного и углеводного обмена
→ сокращение вероятности возникновения кариеса
Рисунок 1.5 – Влияние ПВ на организм человека
В настоящее время предприятиями молочной промышленности разработан и выпускается
ассортимент молочных продуктов с использованием зерновых культур.
Учеными Кемеровского технологического института пищевой промышленности для производства кисломолочного напитка «Росток» предложено в подготовленное молочное сырье
перед пастеризацией вносить измельченные пшеничные зародышевые хлопья. Это позволяет
сократить процесс сквашивания, снизить трудоемкость, энергоемкость и себестоимость, экономить молочный белок, улучшить пищевую и биологическую ценность кисломолочного напитка.
Напиток обогащается биологически активными веществами, такими как витамины (тиамин, рибофлавин, токоферол, β-каротин и др.), полиненасыщенные жирные кислоты (олеиновая, линолевая, линоленовая), микроэлементы (фосфор, магний, натрий и др.) [102].
Захаровой Л.М. разработан творожно-растительный продукт с зародышами и отрубями
пшеницы [57], также установлено, что продукты переработки овса являются ценным сырьем
для производства кисломолочных белковых продуктов. Для расширения вкусового диапазона и
ассортимента в рецептуре предложено использовать мед [58].
Мусина О.Н. предлагает способ производства кисломолочного продукта, согласно которому термообработка молочного сырья проводится до внесения источника ростовых веществ и
пребиотиков, в качестве которых вносят отруби злаковых культур или смесь отрубей злаковых
культур и пшеничных зародышевых хлопьев [110].
Тихомировой Н.А. и Васильевым В.В. предложено использовать в качестве растительного
наполнителя в кисломолочном продукте муку «Витазар». Наполнитель представляет собой муку из проросших зародышей пшеницы «Витазар», образующуюся после отжима масла [106].
27
Сотрудниками ЗАО «Био-Веста» разработаны композиция и способ производства кисломолочного продукта, содержащего овсяные хлопья. Разработанный кисломолочный продукт не
вызывает аллергических реакций, имеет сбалансированный вкус, высокую пищевую ценность и
высокие профилактические свойства [108].
В Центральной лаборатории микробиологии ВНИМИ создан под руководством Семенихиной В.Ф. поликомпонентный кисломолочный продукт с добавлением овсяной экструдированной муки. В процессе экструзии наблюдаются значительные изменения нативных веществ
овса, он приобретает желаемые органолептические и технологические свойства [125].
В Орловском государственном техническом университете разработан способ производства молочно-растительного напитка, предусматривающий внесение в обезжиренное молоко
овса и позволяющий повысить биологическую ценность за счет перехода из овса в готовый
напиток азотистых веществ, макро- и микроэлементов, витаминов [104].
Хамагаевой И.С. и Калужских Ю.Г. разработана технология кисломолочных бифидосодержащих продуктов с овсяной и рисовой мукой, выявлены бифидогенные свойства растительных добавок. Исследования показали, что полученные из овсяной и рисовой муки стабилизационные системы улучшают консистенцию биопродуктов и увеличивают прочностные свойства
молочно-белкового сгустка без увеличения содержания жира [63].
При разработке нового питьевого продукта ученые Московского государственного университета прикладной биотехнологии также использовали овсяную и рисовую муку, которые
вводили в основу – обезжиренное молоко. Это способствовало увеличению скорости роста количества клеток ацидофильных бактерий и бифидобактерий, что обусловлено содержанием в
рисовой и овсяной муке микро- и макронутриентов и витаминов [23].
Пасько О.В. проведены исследования влияния кукурузной, рисовой и овсяной муки в составе молочно-растительных сред на активность и жизнеспособность иммобилизованных культур микроорганизмов. Полученные результаты положены в основу разработки новых рецептур
и технологий ферментированных молочных продуктов [95].
Гавриловой Н.Б., Пасько О.В. и Назаренко Т.А. разработана биотехнология десертных рисового и овсяного продуктов с фруктовыми наполнителями с пролонгированной хранимоспособностью при сохранении пробиотических свойств. Для ферментации использованы иммобилизованные в гели желатина культуры L. acidophilus, B. bifidum [21].
В Омском государственном аграрном университете имени П.А. Столыпина разработана
композиция кисломолочного продукта. Введение в композицию водного солодового экстракта
из пшеницы или ржи и солода зеленого жареного обеспечивает повышение биологической и
пищевой ценности напитка в результате обогащения его биологически активными веществами
28
и пищевыми волокнами. Входящий в композицию мед обогащает продукт витаминами, ферментами, а глюкоза и фруктоза придают продукту диетические свойства [107].
Асылгужин И.М. и Буракаева М.С. в качестве исходных компонентов для получения кисломолочного напитка предлагают использовать ржаную и овсяную муку в соотношении
1 : 1, мед. Напиток является лечебно-профилактическим [101].
При разработке кисломолочного напитка Мусульманова М.М. применяет наполнитель из
цельносмолотого зерна пшеницы, ячменя, кукурузы или их смеси. Присутствие наполнителя
значительно сокращает продолжительность сквашивания с одновременным увеличением сроков хранения [88].
Ученые института холода и биотехнологий Санкт-Петербургского национального исследовательского университета информационных технологий, механики и оптики для создания
кисломолочного продукта предложили использовать измельченные до 1-2 мм пророщенные
зерна злаков [71].
Таким образом, комбинирование компонентов животного и растительного происхождения
является перспективным направлением создания специализированных продуктов питания с
направленными физиолого-биохимическими свойствами, повышенной биологической и пищевой ценности.
1.4
Управление качеством на предприятиях пищевой промышленности
В Доктрине продовольственной безопасности Российской Федерации отмечено, что стратегической целью продовольственной безопасности Российской Федерации является надежное
обеспечение населения страны безопасной и качественной сельскохозяйственной и рыбной
продукцией, сырьем и продовольствием.
Официально понятия «качество» и «безопасность» разделены в наименовании Федерального закона «О качестве и безопасности пищевых продуктов», в соответствии с которым качество пищевых продуктов – это совокупность характеристик пищевых продуктов, способных
удовлетворять потребности человека в пище при обычных условиях их использования.
Управление качеством продукции – это достижение определенного (необходимого) уровня продукции путем его установления, обеспечения, поддержания.
Под управлением, вне зависимости от содержательной сущности объекта управления, понимается процесс, обеспечивающий приведение объекта в заданное состояние, которое определяется значениями некоторых величин, характеризующих его состояния. При управлении качеством объектом управления является не какой-либо агрегат, а внутренняя сущность технологического процесса, формирующего значения показателей качества продукции.
29
Проблемы управления качеством особенно актуальны для сложных многостадийных
(многооперационных) технологических процессов изготовления продукции, в которых исходные ингредиенты смешиваются в определенных пропорциях, и на полученную смесь с целью
придания ей требуемых свойств, формы и размеров воздействуют энергетическими полями различного типа (тепловыми, силовыми, электромагнитными и др.) в следующих одна за другой
операциях. Технологии такого типа используются в пищевой промышленности. Целью управления является обеспечение заданного качества продукции с минимальными затратами [140].
В системе менеджмента качества предприятий особое место занимают статистические методы управления качеством, являющиеся профилактическими. Статистические методы помогают наглядно представить и проследить динамику изменений качества продукции и настроенности процессов производства, что позволяет своевременно принимать меры к предупреждению брака.
По сложности реализации статистические методы контроля и управления качеством делят
на две категории, представленные на рисунке 1.6.
Методы управления качеством
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
Элементарные
контрольный листок
причинно-следственная диаграмма
гистограмма
диаграмма Парето
диаграмма разброса
метод стратификации
контрольная карта
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
Новые инструменты
метод «мозгового штурма»
диаграмма сродства
диаграмма связей
древовидная диаграмма
матричная диаграмма
стрелочная диаграмма
поточная диаграмма процесса
Рисунок 1.6 – Статистические методы контроля и управления качеством
Среди элементарных (простых) методов, названных так ввиду их сравнительной несложности, убедительности и доступности, наибольшее распространение получили семь методов,
называемых «Семь инструментов контроля качества». С их помощью может решаться от 50 %
до 95 % проблем производственников. Семь простых методов могут применяться в любой последовательности, сочетании, в различных аналитических ситуациях, их можно использовать и
как систему, и как отдельные инструменты. Их применение позволяет реализовать принцип
управления качеством – принятие решения на основе фактов.
Новые инструменты разработаны для облегчения решения проблем управления качеством
при анализе факторов, представленных в нечисловой форме. Принятие решений в этом случае
базируется на знании закономерностей поведения людей, операционного анализа, статистики,
теории оптимизации. В области обеспечения качества применение «Семи новых инструментов
контроля качества» эффективно на этапе разработки продукции [20, 122, 140].
30
Важнейшим принципом управления качеством является значимость роли потребителей.
Деятельность компании должна быть ориентирована на повышение удовлетворенности потребителя [5]. Успех пищевого предприятия при выпуске новых продуктов на рынок зависит,
прежде всего, от степени соответствия характеристик продукции потребительским нуждам.
Клиенто-ориентированное конструирование продуктов питания ставит потребителей в основу
процесса разработки продуктов и производственных технологий, которые служат инструментами реализации потребительской оценки [79].
Процесс разработки новых продуктов питания предполагает несколько стадий, представленных на рисунке 1.7.
Сбор и
обработка
информации
для создания
концепции
Разработка
проекта
Постановка на
производство
продукции
Освоение
производства
Рисунок 1.7 – Процесс разработки продуктов питания
Этап сбора информации представляет собой анализ рынка. Информация может быть первичной, полученной непосредственно от потребителей, сотрудников торговых организаций, и
вторичной, выявленной путем «кабинетных исследований». Для создания базы первичных данных наиболее распространенный инструмент – опрос.
Фокус-группа – наиболее распространенный инструмент для сбора информации. Она может быть использована на разных стадиях исследований: от начальной для сбора предварительной информации до заключительной для оценки характеристик прототипа. Фокус-группа отбирается из респондентов целевой аудитории разрабатываемого продукта и может использоваться
в дальнейшем для оценки концепции и прототипа продукта [80]. При разработке нового продукта создается экспертная группа из специалистов различной направленности, способных оценить различные аспекты процесса конструирования продуктов питания и характеристики продукта. На заседаниях фокусной и экспертной групп выявляют явные и скрытые потребности
покупателей, оценивают их выполнимость на существующем производственном процессе,
осуществляют структурирование информации и приоритезацию требований [78].
Для анализа и структурирования информации применяют диаграммы «голоса потребителя», «афинности», сродства, методы дисперсионного, регрессионного, факторного и корреляционного анализов, прогнозный анализ, необходимый для выявления возможностей продвижения продукции [80].
Единственным отработанным на практике инструментом определения требований потребителя является QFD-анализ (Quality Function Deployment – развертывание функции качества).
QFD – метод планирования характеристик продукции, последующего ее проектирования и про-
31
изводства на основе исследования рынка с целью максимального удовлетворения требований
потребителей с наивысшим качеством в кратчайшие сроки и при минимальных потерях. Методология QFD – самый мощный и действенный метод сохранения «голоса потребителя» на пути
от маркетинговых исследований к готовому продукту [122].
Метод развертывания функции качества, который еще называют структурированием
функции качества (СФК), разработан в Японии в 1970-е годы. Наибольший вклад в его развитие
внесли Й. Акао, С. Мизуно, Й. Фурукава. В 1983 году новая методология представлена в США
[149, 161, 179] и несколькими годами позже – в Европе [122].
В России этот метод начал применяться сравнительно недавно и поэтому широко не используется. Основной вклад в изучение и применение методологии СФК внесли Ю.П. Адлер,
О.П. Глудкин, Е.В. Крюкова, А.Н. Австриевских [3, 4, 5, 20, 68].
СФК представляет переход от контроля качества производственного процесса к контролю
качества разработки продукта и реализуется на стадиях планирования и проектирования, что в
соответствии с «правилом 10-кратных затрат» снижает расходы на обеспечение качества [122].
СФК применяется для поэтапного развертывания и конкретизации требований потребителей, а затем дальнейшего преобразования их в общие характеристики продукта и группировки
их в виде таблицы специфической формы, получившей название «Дом Качества» [140, 179].
Изображение Дома Качества представлено на рисунке 1.8.
Корреляционная матрица
Важность
Требования
потребителей
Что сделать
Направления улучшения
Характеристики продукта
Матрица связей
Оценка
конкурентов
Как сделать
Цели
Инженерная оценка
конкурентоспособности продукта
Техническая важность и
трудоемкость
Рисунок 1.8 – Составляющие различных частей Дома Качества
32
Такое название этот метод получил, так как в результате его реализации, с одной стороны,
получается таблица, имеющая вид дома (с крышей, подвалом, стенами), а с другой – этот метод
закладывает основу качества новой продукции [122]. В основе метода СФК лежат четыре из семи новых инструментов контроля качества: диаграмма сродства, диаграмма связей, древовидная диаграмма, матричная диаграмма.
Полностью заполненная матричная диаграмма содержит информацию, необходимую производителю для разработки новой модели, учитывающей пожелания потребителя и конкурентоспособность продукта на рынке. Поэтому этот Дом Качества называют Матрицей Планирования Продукта.
Чтобы «голос потребителя» не потерялся при последующей разработке продукта и процесса его производства, QFD предусматривает применение серии матричных диаграмм [20].
Цель метода – обеспечить требования потребителей при планировании и проектировании продукта, а также при проектировании технологии изготовления и производства продукции [122].
Этап 1 – планирование продукта.
Производитель определяет и уточняет требования потребителя, которые с помощью матричной диаграммы трансформируются в характеристики (параметры качества) продукта, соответствующие ожиданиям потребителя и обеспечивающие конкурентоспособность на рынке.
Этап 2 – проектирование или развертывание проекта продукта.
Результатом этого этапа является проект, в наибольшей степени отвечающий ожидаемым
требованиям потребителя. При этом принятый проект должен предусматривать возможные пути улучшения параметров качества и проведение работ, обеспечивающих оперативную корректировку свойств продукта в зависимости от реакции рынка на его появление.
Этап 3 – проектирование процесса.
На этом этапе параметры качества спроектированного продукта трансформируются в конкретные технологические операции, обеспечивающие получение продукта.
Этап 4 – проектирование производства.
На этом этапе разрабатываются производственные инструкции, которые должны предусматривать возможность совершенствования работы оператора, и выбираются инструменты
контроля качества производства продукта.
Процесс перехода от этапа к этапу с построением матричных диаграмм, исключающий
ошибки в интерпретации пожеланий потребителя, повторяется до уверенности в том, что идентифицированы действительно важные части создаваемого продукта и соответствующие им технологические операции процесса [20].
Графическое изображение процесса СФК представлено на рисунке 1.9.
33
Цели
Планирование
продукта
Связи
Контроль
производства
Параметры
процесса
Цели
Связи
Параметры
процесса
Деталировка
Связи
Деталировка
Характеристики
продукта
Требования
потребителя
Характеристики
продукта
Связи
Цели
Проектирование
продукта
Цели
Проектирование
процесса
Проектирование
производства
Рисунок 1.9 – Четыре этапа QFD
Опыт использования СФК в Японии и в США доказал его высокую эффективность.
Методология структурирования функции качества на пищевом предприятии позволяет:
− формализовать процедуру определения основных характеристик создаваемого продукта с учетом пожеланий потребителя;
− принимать обоснованные решения по управлению качеством процессов создания нового продукта;
− свести к минимуму корректировку параметров продукта после его появления на рынке;
− обеспечить высокую ценность и одновременно относительно низкую стоимость продукта за счет сведения к минимуму непроизводственных издержек [122, 149].
В ходе исследований Е.В. Крюкова установила, что обеспечение безопасности пищевой
продукции является главной задачей СФК. Эта задача может быть выполнена путем внедрения
на предприятии системы менеджмента качества в соответствии с требованиями международных
стандартов ИСО 9000, подсистемы безопасности на основе принципов ХАССП [68].
Система обеспечения безопасности пищевых продуктов для космических полетов, получившая название ХАССП (НАССР – Hazard analysis and critical control points – анализ опасностей и критические контрольные точки) была разработана в 60-х годах ХХ века совместными
усилиями компании «Pillsbury», лабораториями армии США в Натике и НАСА. В настоящее
время система ХАССП получила широкое признание и рассматривается во всех развитых странах мира в качестве единственной методологии, обеспечивающей безопасность пищи [140].
В России в 2001 году введен в действие ГОСТ Р 51705.1 [40]. В стандарте установлены
основные требования к системе управления качеством и безопасностью пищевых продуктов на
34
основе принципов ХАССП, изложенных в директиве по гигиене пищевых продуктов Европейского сообщества 93/43 [90, 140].
Система ХАССП должна разрабатываться с учетом семи принципов, представленных на
рисунке 1.10 [40, 140]:
→
идентификация опасных факторов, которые следует предотвратить, устранить или
снизить до приемлемого уровня
ХАССП
идентификация критических контрольных точек (ККТ) на конкретном этапе техно→ логического процесса; контроль ККТ для предотвращения или сведения к минимуму
воздействия опасных факторов
→
установление критических пределов, которых следует придерживаться для того,
чтобы ККТ находились под контролем
→
разработка и осуществление эффективных процедур управления в критических
точках
разработка корректирующих действий, которые должны осуществляться, если ре→ зультаты мониторинга свидетельствуют, что в определенной критической точке
произошел выход из-под контроля
→
разработка процедур проверки, которые позволяют удостовериться в эффективности
системы
→
документирование процедур и регистрация данных, необходимых для функционирования системы
Рисунок 1.10 – Семь принципов системы ХАССП
Сущность системы ХАССП заключается в выявлении и контроле «критических точек»
технологического процесса, т.е. параметров, влияющих на безопасность производимой продукции [90].
Под ККТ понимается этап производства пищевой продукции, на котором может быть
применен контроль и который является существенным для предотвращения, устранения или
снижения опасного фактора до приемлемого уровня [2, 14].
Опасные факторы могут быть трех видов [40, 140]:
− микробиологические: санитарно-показательные микроорганизмы, условно-патогенные
микроорганизмы, патогенные микроорганизмы, микроорганизмы порчи, паразиты, вирусы;
− химические: токсичные элементы, азотсодержащие соединения, пестициды, микотоксины, антибиотики, гормональные препараты;
− физические: стекло, металлопримеси, строительные материалы, грызуны и насекомые,
предметы персонала, упаковочные материалы.
35
Система ХАССП легко интегрируется в общую систему обеспечения качества и безопасности, например, TQM, ИСО 9000 и т. д. Система применима для всей пищевой цепи – от сельскохозяйственного производства до конечного потребителя.
В 2005 году был принят международный стандарт ISO 22000:2005 «Системы менеджмента безопасности пищевой продукции. Требования для любой организации в цепочке создания
пищевой продукции», в котором объединены основные принципы ХАССП и восемь принципов
СМК [140]. В Российской Федерации действует ГОСТ Р ИСО 22000-2007 [48] «Системы менеджмента безопасности пищевой продукции. Требования к организациям, участвующим в цепи создания пищевой продукции». Этот стандарт основан на реализации предприятиями принципов системы ХАССП и мероприятий по применению данной системы, разработанных Комиссией «Кодекс Алиментариус». Его цель – глобальная гармонизация способов управления
безопасностью пищевых продуктов [14]. Обеспечение безопасности пищевой продукции в рамках данного стандарта осуществляется посредством комбинации мер управления: базовых программ предварительных мероприятий; операционных программ предварительных мероприятий
и планов ХАССП. В стандарте сформулированы требования, обеспечивающие идентификацию,
оценку и управление процессами жизненного цикла продукции с целью исключения попадания
к потребителю продуктов, не соответствующих параметрам безопасности. В стандарте использована научно обоснованная и систематизированная методология ХАССП, служащая инструментом для оценки опасных факторов и создания цепей управления, сфокусированных на
предотвращении появления несоответствий [54].
ГОСТ Р ИСО 22000 не отменил действие ГОСТ Р 51705.1. У российских предприятий теперь есть выбор, на соответствие какому стандарту сертифицировать систему менеджмента
безопасности. Проект внедрения системы ХАССП по ГОСТ Р 51705.1 – простой и методически
отработанный. Несмотря на сложность требований к системам менеджмента пищевой безопасности ГОСТ Р 22000, он обеспечивает более высокий уровень доверия отечественных и особенно зарубежных потребителей. ГОСТ Р ИСО 22000 унифицировал требования к системам
ХАССП на международном уровне и сблизил их с требованиями других международных стандартов на системы менеджмента [81].
С 1 июля 2013 года вступили в силу Технические регламенты Таможенного союза, устанавливающие требования к пищевой продукции, процессам ее производства, хранения, перевозки, реализации и утилизации. Эти нормативно-правовые акты разработаны в соответствии с
Соглашением об единых принципах технического регулирования в Республике Беларусь, Республике Казахстан и Российской Федерации [2]. Согласно решению Коллегии Евразийской
экономической комиссии №129 от 11 июня 2013 г. «О внесении изменений в Решение Комиссии Таможенного союза от 9 декабря 2011 г. №880» Технический регламент Таможенного сою-
36
за «О безопасности пищевой продукции» [138] вступает в силу за исключением требований к
молоку и молочной продукции, мясу и мясной продукции, и связанными с ними процессам их
производства, хранения, перевозки, реализации и утилизации. До дня вступления в силу этих
требований действуют положения нормативно-правовых актов Таможенного союза или законодательства государства – члена Таможенного союза.
В ТР ТС 021/2011 от 09.12.2011 г. «О безопасности пищевой продукции» впервые на
уровне Федерального закона установлено требование, что производитель при осуществлении
процессов производства, связанных с требованиями безопасности продукции, должен разработать, внедрить и поддерживать процедуры, основанные на принципах ХАССП [2, 14].
Результаты внедрения системы ХАССП проявляются в трех видах эффекта: технический –
повышение безопасности продукции; престижности – система ХАССП носит обязательный характер в странах Евросоюза; расширения рынков сбыта – наличие сертификатов системы
ХАССП позволяет заключать договоры с иностранными партнерами [90].
Таким образом, управление качеством является основным средством достижения и поддержания конкурентоспособности любого предприятия. Для выживания на крайне насыщенном
рынке предприятию необходимо предлагать новые продукты и сохранять качество выпускаемой продукции на высоком и постоянном уровне.
1.5
Заключение по главе 1
В современных условиях в Российской Федерации одной из приоритетных задач государственной политики является укрепление здоровья населения.
Питание - один из важнейших факторов, определяющих состояние здоровья студентов и
поддержание высокой умственной деятельности и работоспособности. Однако, в настоящее
время для питания студенческой молодежи характерно избыточное потребление углеводов, дефицит витаминов, минеральных веществ и микроэлементов, полиненасыщенных жирных кислот и пищевых волокон. Несбалансированность питания приводит к росту заболеваний ЖКТ,
появлению синдрома хронической усталости, снижению работоспособности.
Анализ литературных источников, технической и патентной документации позволяет сделать вывод о том, что в настоящее время актуальным является разработка технологий продуктов питания, в том числе молочных, включающих компоненты, адекватные потребностям организма студентов. Это может быть достигнуто путем введения в состав продукта про- и пребиотиков, комбинирования компонентов молочного и немолочного происхождения. К одним из
наиболее ценных добавок можно отнести злаковые культуры и мед.
37
ГЛАВА 2 МЕТОДОЛОГИЯ ПРОВЕДЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ
2.1
Постановка экспериментальных исследований
Экспериментальные исследования, аналитическая и математическая обработка полученных данных проводились в лаборатории кафедры товароведения, стандартизации и управления
качеством Омского государственного аграрного университета имени П.А. Столыпина (ФГБОУ
ВПО ОмГАУ им. П.А.Столыпина, г. Омск), аккредитованной испытательной лаборатории общества с ограниченной ответственностью «Испытательная лаборатория качества пищевых продуктов и продовольственного сырья «Сертификат» (ООО «Сертификат», г. Омск), научнообразовательном центре Кемеровского технологического института пищевой промышленности
(ФГБОУ ВПО «КемТИПП», г. Кемерово), в аттестованной испытательной лаборатории общества с ограниченной ответственностью «Лузинское молоко» (ООО «Лузинское молоко», Омская обл., Омский р-н, с. Лузино) в соответствии со схемой, приведенной на рисунке 2.1.
На первом теоретическом этапе исследований проведен анализ научной и технической литературы, патентной информации по вопросам производства ферментированных молочнозлаковых продуктов. Изучена информация о состоянии здоровья и пищевом статусе студентов.
Проанализированы биотехнологические аспекты производства ферментированных молочных
продуктов и данные о современных тенденциях технологии молочно-злаковых продуктов. Приведены сведения об управлении качеством пищевых продуктов.
Определена цель и сформулированы задачи научных исследований.
В ходе анкетирования студентов определены требования потребителей. В результате выполнения процедур, предусмотренных QFD-методологией, построен Дом Качества.
Второй этап посвящен теоретическому и экспериментальному обоснованию состава биотехнологических систем (далее БТС). Изучен процесс ферментации БТС «молоко – глицин»,
«молоко – мед»,
«молоко – злаковая композиция» ассоциациями микроорганизмов
[L. cremoris, L. diacetilactis, S. thermophilus, B. longum] и [L. acidophilus, L. cremoris, L. diacetilactis, S. thermophilus, B. longum]. Проведено математическое моделирование совокупности экспериментальных данных процесса ферментации БТС, определена степень влияния состава БТС и
продолжительности ферментации на клеточную концентрацию бифидобактерий (B. longum).
Исследовано влияние гранулометрического состава злаковой композиции на микробиологические и органолептические показатели БТС, синеретические свойства сгустка.
38
I
Э
1Т
А
П
ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ
- назначение продукта
- виды сырья
- типовые технологии
QFD-методология
1
Анализ научной и технической литературы,
патентные исследования
Постановка цели и задач
Выбор объектов и
методов исследований
II
Обоснование состава биотехнологических систем
2, 5, 6, 8, 9, 10, 15, 16
,
Э
Т
1
А
П
Исследование процесса ферментации биотехнологических систем
3, 4, 5, 6
Изучение влияния гранулометрического состава злаковой композиции
на свойства биотехнологических систем
3, 5, 6, 7
III
Э
Т
1
А
П
Выбор оптимальной ассоциации микроорганизмов
для ферментации биотехнологической системы
3, 4, 5, 6
Изучение процесса пассивации и хранимоспособности
ферментированного молочно-злакового продукта
3, 4, 5, 6, 7, 17
Изучение пищевой ценности ферментированного молочно-злакового продукта
8, 9, 10, 11, 13
IV
Э
Т
1
А
П
Разработка нормативной документации.
Промышленная апробация разработанной технологии
14, 15, 16
Определение экономических показателей
12
Управление качеством ферментированного молочно-злакового продукта на основе
принципов ХАССП
18
Рисунок 2.1 – Схема проведения экспериментальных исследований
39
Условные обозначения к схеме:
1 – Дом Качества
2 – химический состав (Б, Ж, УВ, зола, сух.
вещ-ва)
3 – титруемая кислотность
4 – активная кислотность
5 – органолептические показатели
6 – микробиологические показатели
7 – синеретические свойства сгустка
8 – биологическая ценность
9 – пищевая и энергетическая ценность
10 – витамины
11 – макро- и микроэлементы
12 – себестоимость
13 – гарантированный срок хранения
14 – технологическая схема производства
15 – показатели безопасности
16 – физико-химические показатели
17 – реологические свойства
18 – критические контрольные точки
На третьем этапе изучен процесс ферментации БТС молочно-злакового продукта ассоциациями микроорганизмов [L. cremoris, L. diacetilactis, S. thermophilus, B. longum] и [L. acidophilus,
L. cremoris, L. diacetilactis, S. thermophilus, B. longum], осуществлен выбор оптимальной ассоциации микроорганизмов. Исследован процесс пассивации бифидобактерий (B. longum) в течение
13 суток. В процессе хранения изучено изменение микробиологических, реологических и органолептических показателей ферментированного молочно-злакового продукта. Определен гарантированный срок годности ферментированного молочно-злакового продукта, его пищевая и
биологическая ценности.
На заключительном четвертом этапе выбраны и обоснованы основные технологические
параметры производства ферментированного молочно-злакового продукта с использованием
принципов ХАССП. Разработана нормативная документация – СТО 90282083-001-2013 «Кисломолочный продукт «Медово-злаковый», проведена промышленная апробация результатов
работы в условиях предприятия ООО «Лузинское молоко» и оценка экономических показателей производства ферментированного молочно-злакового продукта.
Экспериментальные исследования проводились в трех-пятикратной повторности с использованием общепринятых стандартных методов исследований физико-химических и микробиологических показателей.
Определение показателей безопасности ферментированного молочно-злакового продукта
на соответствие требованиям Федерального закона №88-ФЗ «Технический регламент на молоко
и молочную продукцию» [130] осуществлялось в аккредитованной испытательной лаборатории
ООО «Сертификат» (Омск).
2.2 Объекты исследований
Объектами исследований являлись:
− молоко коровье сырое по ГОСТ Р 52054-2003 [41];
40
− концентрат
лиофилизированный
молочнокислых
бактерий
и
бифидобактерий
(КДСтБФ) «БК-Алтай-СБифи» по действующей нормативной документации, утвержденной в
установленном порядке, производства ООО «Барнаульская биофабрика»;
− концентрат лиофилизированный молочнокислых бактерий и бифидобактерий (ПаКДСтБФ) «БК-Алтай-ЛСБифи» по действующей нормативной документации, утвержденной в
установленном порядке, производства ООО «Барнаульская биофабрика»;
− мед натуральный по ГОСТ 19792-2001 [31];
− пищевая добавка – глицин (аминоуксусная кислота) по действующей нормативной документации,
утвержденной
в
установленном
порядке,
производства
ООО
«Научно-
внедренческий центр «Новые биотехнологии»;
− злаковый наполнитель компании «Центис» по действующей нормативной документации, утвержденной в установленном порядке.
2.3 Методы исследований
2.3.1
Методы исследования органолептических и физико-химических показателей
Органолептическая оценка ферментированного продукта проводилась с использованием методики комплексной оценки органолептического качества продуктов, учитывающей вклад отдельных показателей в общую оценку. Данный подход рекомендован сотрудниками ВНИМИ для оценки органолептических показателей продукции при проведении специальных научных исследований, разработке новых видов продуктов, разрешении спорных вопросов [146]. Предлагаемая шкала
оценки приведена в приложении А. Вклад отдельных показателей учитывается путем введения коэффициентов их значимости (k – количественная характеристика значимости каждого показателя).
Сумма коэффициентов значимости отдельных органолептических показателей должна составлять 1
(Σki=1), где i указывает на конкретный оцениваемый показатель органолептических свойств.
Комплексная оценка органолептического качества продуктов (КООК) определяется по формуле (2.1):
n
КООК   qi k i
i 1
(2.1),
где n – число единичных показателей, равное 5;
qi – балльная оценка, полученная продуктом по i-му единичному органолептическому показателю качества (вкус, запах, консистенция, цвет, внешний вид упаковки и маркировка);
ki – коэффициент значимости i-го единичного показателя.
41
Каждый из показателей оценивается исходя из максимальной оценки – 5 баллов. Значения
коэффициентов весомости единичных показателей качества: внешний вид (упаковка, маркировка) –
0,1; цвет – 0,2; консистенция – 0,2; запах – 0,15; вкус – 0,35.
Определение физико-химических показателей молочного сырья и готового продукта проводили с использованием стандартных методов исследования:
− отбор и подготовку проб по ГОСТ 13928-84 [30] и ГОСТ 26809-86 [37];
− титруемую
кислотность
титриметрическим
методом
в
градусах
Тернера
по
ГОСТ Р 54669-2011 [46];
− активную
кислотность
потенциометрическим
методом
на
рН-метре/иономере/титраторе МУЛЬТИТЕСТ ИПЛ-101-1 в диапазоне измерения от 3 ед. рН до
8 ед. рН с погрешностью измерения 0,02 ед. рН по ГОСТ Р 53359-2009 [43];
− массовую долю жира по ГОСТ 5867-90 [25];
− массовую долю белка по ГОСТ Р 53951-2010 [45];
− плотность пикнометрическим методом по ГОСТ Р 54758-2011 [47].
Синеретическую способность сгустка ферментированного молочно-злакового продукта определяли методом центрифугирования по количеству выделившейся сыворотки за определенный период времени. 10 см3 разрушенного сгустка вносили в центрифужную пробирку и центрифугировали при установленной частоте вращения в течение 5 мин. После остановки центрифуги в образце
измеряли объем выделившейся сыворотки путем декантации ее в градуированную центрифужную
пробирку. По количеству выделившейся сыворотки судили о способности сгустков к влагоотдаче.
Результаты выражали в процентах выделившейся сыворотки.
Органолептические
показатели
злаковой
композиции
определяли
по
ГОСТ 26312.2-84 [33].
Определение физико-химических показателей злаковой композиции проводили с использованием стандартных методов исследования:
− отбор и подготовку проб по ГОСТ 26312.1-84 [32];
− влажность по ГОСТ 26312.7-88 [36];
− массовую долю золы по ГОСТ 26312.5-84 [35];
− массовую долю жира по ГОСТ 29033-91 [38];
− массовую долю белка по ГОСТ 10846-91 [29];
− крупность помола по ГОСТ 26312.4-84 [34].
Органолептические и физико-химические показатели меда натурального определяли
стандартными методами по ГОСТ 19792-2001 [31].
42
2.3.2
Биохимические методы
Массовые концентрации катионов калия, натрия, магния и кальция определялись методом
капиллярного электрофореза с использованием системы капиллярного электрофореза «Капель105». Детектирование анализируемых катионов проводилось по косвенному поглощению при
длине волны 267 нм.
Определение содержания водорастворимых витаминов проводилось с использованием системы капиллярного электрофореза «Капель-105».
Количество белка определялось на анализаторе «Rapid N cube» (фирмы ELEMENTAR
Analysensysteme, GmbH) методом сжигания по методу Дюма, который основан на измерении
теплопроводности молекулярного азота, образующегося при сжигании анализируемого образца
при температуре около 1000 °С и последующем восстановлении всех образующихся оксидов
азота при помощи восстанавливающего агента. Метод позволяет анализировать все образцы без
предварительной обработки.
Определение концентрации аминокислот в белковом гидролизате продукта осуществлялось методом высокоэффективной жидкостной хроматографии на аминокислотном анализаторе
ARACUS (компании PMA GmbH).
Анализ биологической ценности проводили по следующим основным показателям:
1. Аминокислотный скор, позволяющий выявить лимитирующие незаменимые аминокислоты, рассчитывали по формуле (2.2):
С
Аi
100 %
Hi
(2.2),
где: С – аминокислотный скор, %;
Аi – содержание i-й незаменимой аминокислоты в белке оцениваемого объекта, мг/г белка;
Hi – содержание i-й незаменимой аминокислоты в эталонном (идеальном) белке, мг/г белка.
2. Коэффициент различий аминокислотного скора (КРАС), характеризующий разность
аминокислотных скоров каждой из незаменимых аминокислот с одной из наиболее дефицитных, рассчитывали по формуле (2.3):
n
КРАС  
1
РАС
n
(2.3),
где: ∆РАС – разность аминокислотных скоров каждой из незаменимых аминокислот с одной из
наиболее дефицитных;
n – число аминокислот.
43
3. Биологическую ценность (БЦ, %) определяли по формуле (2.4):
БЦ  100  КРАС
(2.4).
Показатели биологической ценности рассчитывали для незаменимых аминокислот. Расчет
вели по отношению к аминокислотам «идеального» белка. Расчеты проводили в процессоре
электронных таблиц «Ms. Еxcel» путем шаблонного введения соответствующих формул.
Микробиологические методы
2.3.3
В работе
использованы стандартные методы исследования
микробиологических
показателей:
− определение количества мезофильных аэробных и факультативно-анаэробных микроорганизмов и количества бактерий группы кишечных палочек по ГОСТ Р 53430-2009 [44];
− определение
количества
молочнокислых
микроорганизмов
по
ГОСТ 10444.11-89 [27];
− определение
количества
дрожжей
и
плесневых
грибов
по
сальмонеллы,
по
ГОСТ 10444.12-88 [28];
− определение Bacillus cereus по ГОСТ 10444.8-88 [26];
− определение Staphylococcus aureus по ГОСТ 30347-97 [39];
− определение
патогенных
микроорганизмов,
в
том
числе
ГОСТ Р 52814-2007 [42].
Количество бифидобактерий определяли по МУК 4.2.999-2000 [86]. Методика основана на
способности бифидобактерий расти в питательной среде Блаурокка, разлитой высоким столбиком в пробирках. Термостатирование проводили при температуре (37±1) °С в течение
(72±1) часов, просматривая посевы через 24 и 48 часов. Подтверждали наличие бифидобактерий методом микроскопирования в мазках, окрашенных по Грамму.
Приготовление питательных сред осуществляли на основании сборника инструкций по
приготовлению питательных сред [119].
Коэффициент стимуляции роста (Кр) бифидобактерий рассчитывали по формуле (2.5):
Кр 
lg КОЕ мс
lg КОЕконтр
(2.5),
где: lgКОЕмс – логарифм клеточной концентрации бифидобактерий в модельной среде с ростостимулирующими веществами;
lgКОЕконтр – логарифм клеточной концентрации бифидобактерий в контрольном варианте
исследований (без ростостимулирующих веществ).
44
Коэффициент среднесуточного снижения клеточной концентрации микроорганизмов
(Kcн) и показатель жизнеспособности в процессе хранения (Пж) рассчитывали по формулам
(2.6) и (2.7) [96]:
lg КОЕо  lg КОЕn
К сн 


 lg КОЕ

(2.6),
где lgКОЕn – логарифм клеточной концентрации микроорганизмов на конечном этапе хранения;
lgКОЕо – логарифм клеточной концентрации микроорганизмов на начальном этапе
хранения;
τ – продолжительность хранения, сут.
Пж 
2.3.4
1
К сн
(2.7).
Реологические методы
Реологические характеристики являются важным фактором, определяющим качество кисломолочных продуктов [49].
Динамическую вязкость ферментированного молочно-злакового продукта определяли на
вискозиметре с падающим шариком по методу Гепплера. Измеряли время падения шарика в
цилиндрической трубе, наклонной на 10 ° по отношению к вертикали и наполненной исследуемой жидкостью. К вискозиметру принадлежит комплект из шести шариков различного материала и различного диаметра.
При временах падения шарика между 30 и 300 секундами вискозиметр по методу Гепплера перекрывает диапазон вязкостей от 0,6 сР до 80000 сР. Предел погрешностей измерения
находится между ±0,5 % и ±2 % в зависимости от диаметра шарика.
Вычисление динамической вязкости осуществляли по формуле (2.8):
  t 1   2 K
где η – динамическая вязкость, сР;
t – время падения шарика, с;
ρ1 – плотность шарика, г/см3;
ρ2 – плотность жидкости при температуре измерения, г/см3;
К – константа шарика,
.
(2.8),
45
2.3.5
Методы математического анализа
Статистическая обработка результатов экспериментов проводилась с использованием регрессионного анализа. Достоверность результатов определяли с помощью критерия Кохрена,
для описания математической модели применялся метод наименьших квадратов. Расчет коэффициентов регрессии производился по разработанному алгоритму в компьютерных программах
«MathCAD 15», «Ms. Excel».
Разработку математических моделей и построение поверхностей отклика осуществляли с использованием программного продукта «TableCurve 3D» [74, 75, 76, 92].
2.3.6
Анкетирование
Маркетинговые исследования проводились в форме анкетирования потребителей.
Разработка анкет
Для проведения исследований разработаны три типа анкет (приложение Б).
Анкета А позволила выявить перечень требований потребителей, предъявляемых к кисломолочным продуктам. Анкета предназначена для социологического исследования большой
группы респондентов для определения предпочтений студентов.
Анкета Б предназначена для ранжирования показателей потребительских предпочтений и
установления коэффициентов весомости методом частичного попарного сопоставления.
Анкета В предназначена для оценки качества имеющихся на рынке ферментированных
молочных продуктов со злаковыми наполнителями.
Обработка результатов
Метод частичного попарного сопоставления
Коэффициенты весомости были определены методом частичного попарного сопоставления, который предполагает заполнение каждым экспертом неполной матрицы. Каждый эксперт
получил матрицу, на осях абсцисс и ординат которой расположены сравниваемые параметры.
Техническая обработка матрицы предполагала определение частоты превосходства показателя в строке над показателями в столбцах и частоты превосходства показателя в столбце над
показателями в строке. Далее определялась суммарная для j-го эксперта частота превалирования каждого i-го показателя над всеми остальными (n - 1) по формуле (2.9):
eij  eij  eij
где eij – суммарная частота превалирования каждого из показателей для j-го эксперта;
еijʹ – частота превосходства i-го показателя в строке над показателями в столбцах;
(2.9),
46
еijʺ – частота превосходства i-го показателя в столбце над показателями в строке.
На основании данных суммарных частот рассчитывалась средняя для всех экспертов частота преобладаний i-го показателя по формуле (2.10):
N
 eij
j 1
ei 
(2.10),
N
где еi – частота преобладания i-го показателя для всех экспертов;
N – количество экспертов;
eij – суммарная частота превалирования каждого из показателей.
Общее
число
сравнений,
проведенных
каждым
экспертом,
определялось
по
формуле (2.11):
J
n(n  1)
2
(2.11),
где J – общее число сравнений, проведенных каждым экспертом;
n – число оцениваемых показателей.
Коэффициент весомости i-го показателя определялся по формуле (2.12):
Mi 
ei
J
(2.12).
Для записи коэффициента весомости, выраженного в процентах, полученное значение
умножали на 100.
Метод прямых численных оценок
Метод прямых численных оценок использовали для решения задачи оценки качества.
Результирующую оценку строили по формуле средневзвешенного. Итоговое выражение
имело вид (формула 2.13):
N
 Qij j
Qi 
j 1
N
 j
(2.13),
j 1
где Qi – результирующая оценка по i-му единичному показателю;
Qij – оценка i-го показателя j-м экспертом;
αj – коэффициент компетентности j-го эксперта;
N – количество экспертов.
При отсутствии информации о компетентности эксперта или при ее равенстве коэффициент принимается равным единице.
47
Определение согласованности мнений экспертов с помощью коэффициента вариации
Степень согласованности мнений экспертов относительно единичного свойства определяли с помощью коэффициента вариации по формуле (2.14):
V 
i
(2.14),
Qi
где V – коэффициент вариации;
σi – стандартное отклонение результатов экспертизы по i-му свойству (формула 2.15):
i 
 (Q  Qij i ) 2  j
 j
(2.15).
Предельные значения коэффициента вариации приведены в таблице 2.1.
Таблица 2.1 – Предельные значения коэффициента вариации
Коэффициент вариации
Согласованность мнений
до 0,1
Высокая
0,11 – 0,15
Выше средней
0,16 – 0,25
Средняя
0,26 – 0,35
Ниже средней
0,36 и выше
Низкая
Определение границ доверительного интервала
Оценка i-го единичного показателя с доверительной вероятностью Р(t) находится между
границами доверительного интервала (формула 2.16):
Qi  Qi  t

n
(2.16),
где t – критерий Стьюдента для доверительной вероятности Р(t) [18].
2.3.7
Инструменты управления качеством
Диаграмма сродства (KJ-метод)
Диаграмма сродства является творческим средством организации больших количеств устных данных, таких как пожелания потребителей, по принципу сродства различных данных, и
иллюстрирует скорее ассоциации, чем логические связи.
Этапы построения диаграммы сродства:
1. определили тему, которая стала основой для сбора данных – «Какие требования могут
быть у потребителей в отношении продукта?»;
48
2. собрали данные во время проведения анкетирования потребителей;
3. составили перечень показателей, записали их на самоклеящихся листках, прикрепили к
большой доске;
4. систематизировали листки по группам, имеющим общую направленность.
Принцип создания диаграммы сродства приведен на рисунке 2.2.
Общий заголовок
для А и В
Общий заголовок А
для (a) и (b)
СРОДСТВО
СРОДСТВО
ДАННЫЕ
(a)
Общий заголовок В
для (c) и (d)
СРОДСТВО
ДАННЫЕ
(b)
ДАННЫЕ
(c)
ДАННЫЕ
(d)
Рисунок 2.2 – Принцип построения диаграммы сродства
Дерево свойств
Древовидная диаграмма – инструмент, обеспечивающий систематический путь разрешения существенной проблемы. Древовидная диаграмма строится в виде многоступенчатой древовидной структуры, элементами которой являются различные средства и способы решения
проблемы. Принцип построения древовидной диаграммы иллюстрируется на рисунке 2.3.
Процедура ее создания похожа на описанную для диаграммы сродства.
Причина 1.1
Причина 1
Причина 1.2
Проблема
Причина 2.1
Причина 2
Причина 2.2
Причина 3.1
Причина 3
Причина 3.2
Рисунок 2.3 – Принцип построения древовидной диаграммы
49
Матричная диаграмма
Матричная диаграмма позволяет наглядно представить взаимосвязи между различными
факторами и степень их тесноты.
На рисунке 2.4 представлен принцип построения матричной диаграммы.
В
А
b1
b2
b3
○
a1
ʘ
a2
∆
a3
a4
b4
∆
○
Рисунок 2.4 – Принцип построения матричной диаграммы
Две взаимосвязанные группы компонент (причина А и фактор В) представили соответственно в строках и столбцах матрицы. Связь между компонентами А и В изобразили в виде
специальных символов, характеризующих степень тесноты связи [20, 122].
2.3.8
QFD-методология
Методика реализовывалась на этапе планирования продукции. Построение Дома Качества
производилось в восемь этапов.
Первый этап – определение потребительских требований к новой продукции. Для этого
проводился опрос потребителей.
Второй этап – ранжирование потребительских требований. Для ранжирования и установления коэффициентов весомости показателей потребительских требований проведено второе
маркетинговое исследование. Для ранжирования каждому респонденту предъявлялся список
потребительских требований, и предлагалось оценить важность каждого из них по десятибалльной шкале. Результаты затем усреднялись. Коэффициенты весомости определены методом частичного парного сопоставления.
На третьем этапе составлялся список важнейших технических характеристик, которые
лежат в основе рецептуры и технологии разрабатываемой продукции.
На четвертом этапе производилась оценка степени тесноты парных взаимосвязей между
потребительскими требованиями и техническими характеристиками. Различают связи сильные,
средние и слабые, характеризующиеся весами 9, 3 и 1.
Таблицы потребительских требований и инженерных характеристик расположили рядом.
Пересечение продолжений строк и столбцов этих таблиц образовали матрицу связей между по-
50
требительскими требованиями и инженерными характеристиками, в клетках которой размещены символы степени тесноты связи, если такая связь имеет место. Если связь отсутствует, клетка матрицы на пересечении данного потребительского требования и какой-то инженерной характеристики осталась пустой.
Пятый этап посвящен анализу парных взаимосвязей между техническими характеристиками и определению направления изменения каждой характеристики для обеспечения требуемых значений потребительских требований.
Для анализа взаимосвязей использовали таблицу, в клетках которой располагали символы
тесноты или характера взаимосвязи между парами инженерных характеристик. При построении
Дома Качества использовалась половина таблицы, играющая роль крыши.
На шестом этапе определялась абсолютная и относительная важность каждой из технических характеристик. Абсолютный вес каждой инженерной характеристики определялся как
сумма скалярных произведений рейтинга каждого потребительского требования на вес его связи с данной инженерной характеристикой. Относительный вес (важность) каждой инженерной
характеристики в процентах находили как отношение ее абсолютного веса к сумме всех абсолютных весов инженерных характеристик.
На седьмом этапе производился учет технических ограничений, трудоемкости достижения изменений количественно измеряемых показателей качества и возможности предприятия.
Эта оценка выполнялась по пятибалльной шкале.
На восьмом этапе производилось сравнение степени реализации потребительских требований и уровней инженерных характеристик разрабатываемой продукции с ближайшими конкурентами А и Б. Сравнение с конкурентами (бенчмаркинг) производилось по экспертным
оценкам.
Завершало построение Дома Качества определение требуемых значений каждой из инженерных характеристик в разрабатываемом продукте (целей), обеспечивающих его конкурентоспособность [1, 122].
51
ГЛАВА 3 РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ И ИХ АНАЛИЗ
В условиях конкурентной борьбы на рынке молочных продуктов наиболее успешным будет производитель, максимально быстро разработавший и запустивший в массовое производство новый продукт, соответствующий потребительским предпочтениям.
Учет требований отдельных групп потребителей имеет большое значение для производителей, так как позволяет выпускать продукты, соответствующие дифференцированным потребностям этих групп. Сравнительно новым и стремительно развивающимся направлением в пищевой промышленности является производство продуктов для потребителей определенных
возрастных групп и образа жизни [148]. В связи с этим разработка ферментированного молочно-злакового продукта для молодежи и студентов является актуальным направлением научных
исследований.
Для изучения пожеланий и требований потребителей с последующим их переводом на
язык технических требований к продукции могут применяться научно обоснованные, проверенные практикой методы, например, QFD-методология (развертывание функции качества).
3.1
Использование QFD-методологии при планировании
ферментированного молочно-злакового продукта
Планирование – один из наиболее сложных и ответственных этапов производства новой
продукции, задачей которого является преобразование требований потребителей к продукции в
ее технические характеристики.
Традиционный подход к разработке новых продуктов характеризуется длительностью,
трудоемкостью, большим количеством экспериментальных исследований. В отличие от него
QFD-методология позволяет сосредоточиться на наиболее важных показателях планируемого
продукта, требующих изменений с учетом запроса потребителей, и, тем самым, уменьшить общую трудоемкость и период выведения нового продукта на рынок [63].
Этап определения требований потребителей заключается в проведении маркетингового
исследования. В течение января-марта 2012 года проведен опрос студентов омских вузов. По
данным Территориального органа Федеральной службы государственной статистики по Омской
области [129] численность студентов, обучавшихся по очной форме обучения, составляла около
100 тысяч человек. По схеме случайного бесповторного отбора проведена 0,5%-ная выборка
студентов, представляющая все множество потенциальных потребителей. Таким образом, выборка составила 500 человек.
Сводные результаты анкетирования представлены в таблице 3.1.
52
Таблица 3.1 – Результаты анкетирования респондентов
Вопросы
Предлагаемые ответы
Процент от числа
опрошенных
реже 1 раза в месяц
7,0
2-3 раза в месяц
10,4
Как часто Вы употребляете молочные
1 раз в неделю
продукты?
2-3 раза в неделю
16,0
32,0
чаще 3 раз в неделю
34,6
молоко
64,6
кисломолочные напитки
68,0
йогурт
Какие молочные продукты Вы предпочитаете (возможен выбор несколь- сметана
ких вариантов)?
продукты из сыворотки
67,8
46,2
9,2
творог
31,4
сыр
70,0
Употребляете ли Вы молочные про- да
дукты с «живыми» микроорганизманет
ми?
72,4
Предпочитаете ли Вы кисломолочные с наполнителем
продукты
без наполнителя
74,4
Ваше отношение к обогащению кис- положительное
ломолочных продуктов злаковыми
негативное
компонентами
79,4
27,6
25,6
20,6
натуральность
67,0
жирность
45,0
вкусовые добавки
38,8
наличие биодобавок
26,8
Чем определяется Ваш выбор при по- срок годности
купке кисломолочных продуктов
цена продукта
(возможен выбор нескольких вариантов)?
известность производителя
47,8
35,4
26,2
объем упаковки
17,6
тип упаковки
11,8
оформление упаковки
7,8
затрудняюсь ответить
4,6
53
Результаты анкетирования свидетельствуют о том, что только 7,0 % студентов употребляют молочные продукты реже одного раза в месяц, большинство опрошенных – чаще трех раз
в неделю. Студенты предпочитают из молочных продуктов – сыр и кисломолочные напитки,
72,4 % употребляют продукты, содержащие в своем составе пробиотики. Опрошенные положительно относятся к наличию в кисломолочных продуктах наполнителей, в том числе злаковых.
При выборе кисломолочных продуктов самым важным критерием является его натуральность,
т.е. с точки зрения респондентов – отсутствие в продукте красителей, ароматизаторов, консервантов.
Ответы на открытый вопрос «Составьте, пожалуйста, список Ваших пожеланий к качеству кисломолочного продукта» позволили установить перечень потребительских требований к
планируемой продукции. Все требования, выраженные на «языке потребителя», были систематизированы и обработаны с помощью диаграммы сродства, применение которой позволило
установить дублирование и взаимодополнение требований, а также выявить противоречивые
требования.
Следующим этапом при развертывании функции качества является ранжирование потребительских требований. Для этого проведено второе маркетинговое исследование, к которому
были привлечены 100 респондентов – студентов различных вузов Омска.
Опрашиваемым предложено оценить важность потребительских требований по десятибалльной шкале. Фрагмент матрицы обработки результатов анкетирования представлен в приложении В, среднее значение оценки и рейтинг требований – в таблице 3.2.
Таблица 3.2 – Рейтинг потребительских предпочтений
Потребительские предпочтения
Средняя
оценка
Рейтинг
1
2
3
Вкус приятный
9,33
2
Вкус кисломолочный
6,25
14
Вкус сладкий
6,82
11
Вкус кисло-сладкий
6,07
15
Запах кисломолочный
5,75
17
Запах наполнителя
6,99
8
Отсутствие посторонних запахов
7,88
6
Запах слабый
4,21
20
Цвет молочно-белый
6,40
12
54
Продолжение таблицы 3.2
1
2
3
Цвет наполнителя
6,86
9
Консистенция густая
6,83
10
Консистенция жидкая
5,60
18
Наличие кусочков наполнителя
5,06
19
Консистенция однородная
7,12
7
Цена низкая
5,79
16
Цена приемлемая
8,51
3
Наличие консервантов, ароматизаторов, красителей
3,63
22
Натуральный
8,33
4
Срок годности более 72 часов
8,29
5
Срок годности 72 часа
3,41
23
Полезный для здоровья
9,59
1
Калорийность низкая
6,28
13
Калорийность высокая
4,14
21
Важнейшим свойством для потребителей является полезность продукта, которую определяют как содержание в нем полезных микроорганизмов, витаминов и минеральных веществ.
При оценивании свойств, являющихся взаимоисключающими, выяснено, какими требованиями потребителей можно пренебречь. Из списка требований исключены: высокая калорийность; срок годности 72 часа; цена низкая; консистенция жидкая; наличие ароматизаторов, консервантов, красителей.
Результаты анкетирования позволили сформировать окончательную номенклатуру потребительских требований к кисломолочным продуктам (таблица 3.3).
Таблица 3.3 – Номенклатура потребительских требований
Показатель
качества
Желаемая характеристика показателя качества
1
2
Вкус
Запах
Цвет
Консистенция
Вкус продукта должен быть приятным, свойственным данному виду продукции, кисломолочным, в меру сладким
Запах продукта должен быть приятным, свойственным данному виду продукции и наполнителя, без посторонних запахов
Цвет продукта должен быть свойственным наполнителю, однородным по
всему объему
Консистенция продукта должна быть однородной по всему объему, характерной для данного вида продукта, в меру густой, без расслоения
55
Продолжение таблицы 3.3
1
2
Содержание
наполнителя
Продукт должен содержать ощутимые включения наполнителя
Натуральность
Продукт не должен содержать в своем составе консервантов, искусственных ароматизаторов и красителей
Экономичность
Приемлемая цена продукта
Полезность
Содержание в продукте компонентов, полезных для здоровья: пробиотиков
и пребиотиков
Калорийность
Низкая энергетическая ценность
Срок годности
Срок годности более 72 часов
Также в ходе второго анкетирования установлены коэффициенты весомости показателей
потребительских предпочтений методом частичного попарного сопоставления.
В результате обработки анкет Б определены: среднее значение частоты преобладания i-го
показателя качества (ei), коэффициенты весомости i-го показателя качества (Мi) и важность показателя для потребителя (ВП) по пятибалльной шкале (таблица 3.4 и рисунок 3.1).
Таблица 3.4 – Коэффициенты весомости показателей качества кисломолочных продуктов
Сравниваемые показатели
ei
Мi
ед.
%
ВП
Вкус
6,52
0,1449
14,49
5,0
Запах
4,54
0,1009
10,19
3,5
Цвет
3,09
0,0687
6,87
2,4
Консистенция
4,12
0,0916
9,16
3,2
Наполнитель
4,36
0,0969
9,69
3,3
Натуральность
6,04
0,1342
13,42
4,6
Цена
3,35
0,0744
7,44
2,6
Срок годности
3,65
0,0811
8,11
2,8
Полезность
6,23
0,1384
13,84
4,8
Калорийность
3,10
0,0689
6,89
2,4
В результате сравнения коэффициентов весомости показателей установлено, что для респондентов наибольшее значение имеют вкус, полезность и натуральность продукта. Запах, содержание наполнителя и консистенция также входят в число характеристик, на которые покупатель обращает внимание. Цвет продукта и его калорийность вызвали наименьший интерес.
56
вкус
6,89
14,49
запах
13,84
10,09
8,11
цвет
консистенция
наполнитель
6,87
7,44
9,16
13,42
9,69
натуральность
цена
срок годности
полезность
калорийность
Рисунок 3.1 – Круговая диаграмма коэффициентов весомости показателей качества
для кисломолочных продуктов
Показатели качества сгруппированы и представлены в виде дерева потребительских показателей качества (рисунок 3.2).
→
Потребительские
показатели
качества
Органолептические
показатели
→
Показатели состава
→
Экономические
показатели
→
Эргономические
показатели
→
Показатели
хранимоспособности
→
Вкус
→
Запах
→
Цвет
→
Консистенция
→
Содержание наполнителя
→
Натуральность
→
Приемлемая цена
→
Полезность
→
Калорийность
→
Срок годности
Рисунок 3.2 – Дерево потребительских показателей качества кисломолочных продуктов
На третьем этапе в результате изучения нормативной и технической документации определены количественно измеряемые показатели, характеризующие качество продукта. Они
представлены в виде столбцов на рисунке 3.3.
Энергетическая ценность
Стоимость
Срок годности
Количество полезных м/о
Вязкость
Титруемая кислотность
Степень синерезиса
Количество глицина
Количество красителей
Количество ароматизаторов
Количество консервантов
Количество наполнителя
Массовая доля СОМО
Массовая доля углеводов
Массовая доля белка
Массовая доля жира
57
Рисунок 3.3 – Количественно измеряемые показатели кисломолочного продукта
На четвертом этапе произведена оценка силы зависимостей потребительских требований
и количественно измеряемых показателей. Источниками такой оценки являлись здравый смысл,
теоретические представления, суждения экспертов, в качестве которых были привлечены технологи омских молочных предприятий, наблюдения, специальные исследования.
На следующем этапе построена корреляционная матрица, так называемая «крыша дома».
Связи количественно измеряемых показателей качества между собой обозначены символами,
характеризующими степень зависимости (сильная; слабая) и характер связи (положительный –
с ростом одного фактора второй также увеличивается; отрицательный – с ростом одного фактора второй уменьшается). Также определены направления изменения количественно измеряемых
показателей качества для обеспечения необходимых значений потребительских требований.
Значения каждого количественно измеряемого показателя качества могут увеличиваться (↑) или
уменьшаться (↓).
На шестом этапе определялся абсолютный и относительный вес количественно измеряемых показателей качества с учетом рейтинга важности потребительских требований и силы зависимости между потребительскими требованиями и количественно измеряемыми показателями качества (таблица 3.5).
Таблица 3.5 – Абсолютный и относительный вес технических характеристик
Показатели качества
Абсолютный вес
показателя
Относительный вес
показателя, %
1
2
3
Массовая доля жира
230,4
11,18
Массовая доля белка
227,7
11,05
Массовая доля углеводов
118,9
5,77
Массовая доля СОМО
156,6
7,60
Количество наполнителя
227,8
11,06
58
Продолжение таблицы 3.5
1
2
3
Количество консервантов
90,0
4,37
Количество ароматизаторов
141,3
6,86
Количество красителей
86,4
4,19
Количество глицина
71,2
3,46
Степень синерезиса
65,4
3,17
Титруемая кислотность
117,1
5,68
Вязкость
63,1
3,06
Количество полезных микроорганизмов
88,2
4,28
Срок годности
82,2
3,99
Стоимость
176,1
8,55
Энергетическая ценность
117,9
5,72
Было установлено, что наиболее важными для потребителя являются такие количественно
измеряемые показатели качества, как «массовая доля жира», «массовая доля белка» и «количество наполнителя».
Далее была оценена трудоемкость достижения изменений количественно измеряемых показателей качества по пятибалльной шкале, баллы занесены в нижележащую строку таблицы
Дома Качества.
Для оценки качества кисломолочных продуктов со злаковыми наполнителями и определения степени удовлетворенности потребителей качеством продукции с помощью анкет В проведен опрос фокус-группы, состоящей из 15 экспертов, в качестве которых выступили преподаватели кафедры товароведения, стандартизации и управления качеством Омского государственного аграрного университета имени П.А. Столыпина и сотрудники аккредитованной испытательной лаборатории качества пищевых продуктов и продовольственного сырья «Сертификат».
Было проведено сравнение значений показателей планируемого образца и образцовконкурентов региональных производителей по пятибалльной шкале: 1 балл – очень плохо, 2 –
плохо, 3 – удовлетворительно, 4 – хорошо, 5 – отлично.
Матрица обработки результатов опроса представлена в приложении В.
При обработке результатов считали, что компетентность экспертов одинакова, определена
согласованность мнений экспертов (таблица 3.6).
59
Таблица 3.6 – Обработка результатов экспертного опроса
Планируемый
продукт
Коэффициент
вариации
Согласованность
мнений
СКО
Коэффициент
вариации
Согласованность
мнений
СКО
Коэффициент
вариации
Согласованность
мнений
Продукт Б
СКО
Продукт А
Вкус
0,51
0,11
↑сред
0,41
0,09
выс
0,35
0,07
выс
Запах
0,52
0,12
↑сред
0,49
0,10
выс
0,41
0,09
выс
Цвет
0,64
0,15
↑сред
0,64
0,14
↑сред
0,49
0,10
выс
Консистенция
0,51
0,12
↑сред
0,52
0,11
↑сред
0,35
0,07
выс
Наполнитель
0,51
0,11
↑сред
0,56
0,15
↑сред
0,46
0,10
выс
Натуральность
0,51
0,14
↑сред
0,51
0,15
↑сред
0,41
0,09
выс
Цена
0,35
0,09
выс
0,62
0,14
↑сред
0,35
0,07
выс
Срок
годности
0,00
0,00
выс
0,00
0,00
выс
0,00
0,00
выс
Полезность
0,52
0,11
↑сред
0,52
0,11
↑сред
0,41
0,09
выс
Калорийность
0,26
0,12
↑сред
0,52
0,15
↑сред
0,49
0,10
выс
Показатели
качества
Согласованность мнений экспертов при оценке показателей – высокая и выше средней.
Это свидетельствует о статистической значимости полученных результатов оценки, отраженных в таблице 3.7. Величину доверительного интервала рассчитали, принимая доверительную
вероятность равной 0,95.
Таблица 3.7 – Значения показателей качества образцов конкурентов и планируемого
продукта
Показатели потребительских
предпочтений
Продукт А
Продукт Б
Планируемый
продукт
3
4
5
Вкус
4,60±0,26
4,80±0,21
4,87±0,18
Запах
4,47±0,26
4,67±0,25
4,80±0,21
Цвет
4,13±0,32
4,47±0,32
4,67±0,25
Консистенция
4,40±0,26
4,53±0,26
4,87±0,18
1
Органолептические
показатели
2
60
Продолжение таблицы 3.7
1
2
3
4
5
Наполнитель
4,60±0,26
3,80±0,28
4,73±0,23
Натуральность
3,60±0,26
3,40±0,26
4,80±0,21
Цена
3,87±0,18
4,33±0,31
4,87±0,18
Эргономические
показатели
Полезность
4,53±0,26
4,53±0,26
4,80±0,21
Калорийность
2,07±0,13
3,47±0,26
4,67±0,26
Показатели
хранимоспособности
Срок
годности
5,00±0,00
5,00±0,00
5,00±0,00
Показатели состава
Экономические
показатели
На последнем этапе развертывания функции качества после изучения нормативных и законодательных документов установлены значения количественно измеряемых показателей качества для планируемого ферментированного продукта.
В результате выполнения процедур, предусмотренных QFD-методологией, построен Дом
Качества, представленный в приложении Г.
Анализ матрицы, а также обзор научной и технической литературы, патентной информации, представленный в главе 1, позволили сформулировать основные требования к разрабатываемому ферментированному молочно-злаковому продукту:
− высокие органолептические показатели;
− низкая энергетическая ценность (не более 100 ккал);
− массовая доля жира в продукте не более 2,5 %;
− белковый состав ферментированного продукта (массовая доля белка не менее 2,8 %,
аминокислотный скор >100 %);
− пробиотическая активность, обусловленная клеточной концентрацией (не менее
1·106 КОЕ/см3) пробиотических культур микроорганизмов;
− витаминный состав: содержание витаминов группы В не менее 15 % от среднесуточной
физиологической потребности человека.
3.2
Обоснование состава ферментированного молочно-злакового продукта
Пасько О.В. [96] на основе анализа трудов отечественных ученых В.А. Панфилова,
А.М. Попова, М.П. Щетинина было установлено, что при разработке и последующем производстве ферментированных молочных продуктов составляющие их компоненты, изменения их состояния и свойств во взаимосвязи следует рассматривать как действующие биотехнологические
системы (далее БТС).
61
При этом система понимается как объект, взаимодействующий с окружающей средой и
обладающий сложным внутренним строением с большим числом составных частей. Элементы системы – самостоятельные и условно неделимые единицы, взаимодействующие между собой и с
внешней средой. Совокупность элементов и их связей (материальных, энергетических и информационных) образуют структуру системы, пространственно-временные фрагменты которой, обладающие определенной целостностью и целенаправленностью, выделяются в функциональные подсистемы.
Элементы БТС и подсистем разрабатываемого ферментированного молочно-злакового
продукта представлены в таблице 3.8.
Таблица 3.8 – Элементы БТС и подсистем
Подсистема
А
Б
В
Элементы подсистемы
(компоненты ферментированного
молочно-злакового продукта)
Элементы системы
Компоненты, регулирующие пищевую,
биологическую и энергетическую ценность
ферментированного
молочно-злакового Молоко коровье
продукта, выступающие в качестве среды
жизнедеятельности биообъектов
Ассоциации микроорганизмов, входящие
Биообъекты, регулирующие процесс фер- в состав бактериальных концентратов:
ментации
- БК-Алтай-СБифи;
- БК-Алтай-ЛСБифи
Компоненты, регулирующие активность - Злаковая композиция;
и
жизнеспособность
биообъектов
- Мед натуральный;
(ростостимулирующие вещества, пре- Глицин
биотики)
Элементы подсистем могут функционировать совместно и последовательно в соответствии с задачами, решаемыми в процессе выполнения данной работы.
Основным элементом подсистемы А для разработки ферментированного молочнозлакового продукта выбрано молоко коровье, нормализованное до массовой доли жира 2,5 %,
которое обеспечивает пищевую и биологическую ценность продукта.
Пищевая ценность молока определяется его химическим составом (таблица 3.9), содержанием в нем витаминов (таблица 3.10) и минеральных веществ (таблица 3.11) [123].
Таблица 3.9 – Химический состав молока
Элементы подсистемы А
Молоко коровье, нормализованное
массовой доли жира 2,5 %
Вода,%
до
89,8
Макронутриенты, %
жир
белок
углеводы
2,5
2,9
4,8
62
Таблица 3.10 – Содержание витаминов в молоке
Элементы подсистемы
А
Молоко коровье, нормализованное до массовой доли жира 2,5 %
Витамины, мг/100г
А
В1
В2
В5
В6
В9
В12
Н
РР
С
D
0,02
0,04
0,15
0,4
0,05
5
мкг
0,4
мкг
3,2
мкг
0,1
1,3
0,05
мкг
Таблица 3.11 – Минеральный состав молока
Минеральные вещества, мг/100г
Элементы подсистемы А
Молоко коровье, нормализованное до массовой доли жира 2,5 %
Na
K
Ca
Mg
P
Fe
50
146
120
14
90
0,1
Молоко служит средой жизнедеятельности микроорганизмов закваски (подсистема Б), в
результате которой происходит биотрансформация его компонентов, особенно белков.
Элементами подсистемы Б выбраны ассоциации микроорганизмов, входящие в состав
бактериальных концентратов, выпускаемых Барнаульской биофабрикой. Бактериальные концентраты лечебно-профилактического направления представляют собой лиофилизированные
молочнокислые бактерии и бифидобактерии. В таблице 3.12 представлены состав и свойства
используемых бактериальных концентратов.
БК-Алтай-ЛСБифи
молочнокислые
бактерии
Lactococcus lactis subsp. cremoris
(далее L. cremoris), Lactococcus
lactis subsp. diacetilactis (далее L.
3,0∙1010 3,5∙1010
diacetilactis), Streptococcus thermophilus (далее S. thermophilus),
B. longum
L. acidophilus, L. cremoris, L. diace3,0∙1010 3,5∙1010
tilactis, S. thermophilus, B. longum
Титруемая
кислотность, °Т
БК-Алтай-СБифи
Вид микрофлоры
бифидобактерии
Вид
бактериального
концентрата
Количество
жизнеспособных
бактерий,
КОЕ/порция
Температура
культивирования,
°С
Таблица 3.12 – Характеристика бактериальных концентратов
37
80 – 100
37
95 – 110
В качестве потенциальных элементов подсистемы В, регулирующих активность и жизнеспособность биообъектов, предложено использовать злаковую композицию, мед и глицин.
63
Использование растительных ингредиентов, в том числе злаков, при производстве молочных продуктов позволяет решить вопрос обогащения продуктов незаменимыми микронутриентами.
В качестве растительного компонента решено использовать злаковую композицию, состоящую из хлопьев овса, ячменя и ржи. При выборе злаков исходили из их химического состава,
представленного в таблице 3.13 [123].
Таблица 3.13 – Химический состав злаков
Вода,
%
Белок,
%
Жир,
%
Крахмал,
%
ПВ,
%
Овес
12,0
11,0
6,0
48,8
Ячмень
14,0
10,3
1,3
Рожь
14,0
9,9
2,7
Злак
Макроэлементы, мг%
Витамины, мг%
В1
В2
В6
РР
К
Mg
P
18,0
0,49
0,11
0,27
1,10
421
135
361
54,5
14,5
0,3
0,08
0,5
2,7
453
153
353
54,0
16,4
0,4
0,2
0,35
1,16
424
120
366
Выбор оптимального соотношения злаков в композиции осуществляли, ориентируясь на
требования к ферментированному молочно-злаковому продукту: низкая калорийность, высокое
содержание витаминов группы В, высокий показатель биологической ценности, оптимальные
органолептические показатели. Для исследования выбраны композиции, содержащие овсяные,
ячменные, ржаные злаки в соотношениях 1:1:1; 2:1:1; 1:2:1 и 1:1:2.
Экспериментальные исследования химического состава образцов злаковой композиции с
различными
вариантами
соотношений
хлопьев
осуществлялись
в
лаборатории
ООО «Сертификат». Результаты исследований представлены в таблице 3.14.
Таблица 3.14 – Химический состав злаковой композиции
Показатели
Соотношение хлопьев в исследуемых образцах:
овсяные : ячменные : ржаные
1:1:1
2:1:1
1:2:1
1:1:2
Массовая доля сухих веществ, %
75,6
74,7
76,6
76,6
Массовая доля жира, %
3,6
4,4
3,3
3,2
Массовая доля белка, %
9,04
8,18
9,73
9,31
Массовая доля углеводов, %
62,4
61,5
63,0
63,5
Массовая доля золы, %
0,61
0,62
0,60
0,62
Энергетическая ценность, ккал
318,2
318,3
320,6
320,0
Содержание витаминов группы В и пищевых волокон в изучаемых вариантах злаковой
композиции представлено в таблице 3.15.
64
Таблица 3.15 – Содержание пищевых волокон и витаминов группы В в 100 г злаковой
композиции
Соотношение хлопьев в исследуемых образцах:
овсяные : ячменные : ржаные
Показатели
1:1:1
2:1:1
1:2:1
1:1:2
ПВ, г
16,3
16,7
15,9
16,3
Витамин В1, мг
0,417
0,433
0,395
0,423
Витамин В2, мг
0,150
0,143
0,145
0,163
Витамин В5, мг
0,900
0,925
0,850
0,925
Витамин В6, мг
0,380
0,350
0,403
0,388
Показатель биологической ценности изучаемых вариантов злаковой композиции
представлен на рисунке 3.4.
смесь 1:1:1
60
55,79
40
ячмень
59,76
20
смесь 2:1:1
53,3
0
рожь
смесь 1:2:1
56,37
58,1
овес
45,55
смесь 1:1:2
57,72
показатель биологической ценности
Рисунок 3.4 – Показатель биологической ценности злаковых композиций
В связи с тем, что злакам свойственен специфический вкус и аромат, оценивали органолептические показатели злаковой композиции. Результаты органолептической оценки представлены в таблице 3.16.
Таблица 3.16 – Органолептические показатели злаковой композиции
Соотношение
хлопьев в образцах:
овсяные : ячменные
: ржаные
Органолептические показатели
Цвет
Интенсивность запаха
Интенсивность вкуса
1:1:1
Светло-кремовый
Невыраженный
Невыраженный
2:1:1
Светло-кремовый
Невыраженный
Невыраженный
1:2:1
Кремовый
Слабовыраженный
Слабовыраженный
1:1:2
Светло-коричневый
Выраженный
Выраженный
65
Выбор оптимального соотношения злаков в композиции осуществляли исходя из совокупности результатов исследований.
На органолептические показатели разрабатываемого ферментированного молочнозлакового продукта меньшее влияние будут оказывать органолептические показатели первого и
второго образцов с соотношением хлопьев 1:1:1 и 2:1:1 (овсяные : ячменные : ржаные). Из этих
образцов большее содержание пищевых волокон и витамина В1 имеет второй образец, показатель биологической ценности и содержание витамина В6 выше в первом образце. Энергетическая ценность данных образцов одинакова, но при этом массовая доля жира меньше, а массовая
доля белка выше в первом образце.
Таким образом, оптимальным является образец с соотношением хлопьев 1:1:1, дальнейшие исследования проводились с данным вариантом злаковой композиции.
На следующем этапе исследований изучено влияние массовой доли злаковой композиции
на органолептические показатели БТС «молоко – злаковая композиция» (таблица 3.17).
Таблица 3.17 – Органолептические показатели БТС «молоко – злаковая композиция»
Массовая доля
злаковой
композиции, %
Органолептические показатели
Вкус и запах
Цвет
Контроль
(0)
Характерные для молока, Белый,
равнобез посторонних привку- мерный по всей
сов и запахов
массе
1
Молочный, с едва замет- Белый,
равноным запахом и привкусом мерный по всей
злаков
массе
3
5
7
СветлоМолочный, с легким запа- кремовый,
хом и привкусом злаков
номерный
всей массе
СветлоМолочный, с приятным
кремовый,
запахом и привкусом зланомерный
ков
всей массе
Молочный, с выраженным Кремовый,
запахом и привкусом зла- номерный
ков
всей массе
равпо
равпо
равпо
Внешний вид
и консистенция
Непрозрачная
жидкость,
однородная,
нетягучая,
слегка вязкая, без хлопьев
белка и сбившихся комочков жира
Непрозрачная
жидкость,
частицы злаковой композиции
практически
незаметны
Непрозрачная
жидкость,
частицы злаковой композиции равномерно распределены
Непрозрачная, в меру вязкая жидкость, частицы злаковой композиции равномерно распределены
Непрозрачная, вязкая жидкость, частицы злаковой
композиции
равномерно
распределены
В ходе органолептической оценки БТС «молоко – злаковая композиция» с разной массовой долей злаковой композиции установлено нарастание интенсивности всех органолептических свойств. Следует отметить, что увеличение массовой доли злаковой композиции свыше
5 %, приводит к снижению органолептических показателей БТС «молоко – злаковая компози-
66
ция»: ухудшается консистенция, появляется выраженный запах и привкус злаковой композиции, следовательно, данное количество является ограничивающим.
Одной из проблем при создании комбинированных молочно-злаковых продуктов является
высокая микробиологическая загрязненность зерна, отрицательно влияющая на безопасность
продуктов и снижающая сроки годности. Были исследованы микробиологические показатели
злаковой композиции на соответствие требованиям Технического регламента Таможенного
Союза ТР ТС 021/2011 «О безопасности пищевой продукции» [138] (таблица 3.18).
Таблица 3.18 – Микробиологические показатели злаковой композиции
Значения
Микробиологические показатели
по ТР ТС
021/2011
в исследуемом
образце
КМАФАнМ, КОЕ/г, не более
5·103
1,8·101
БГКП (коли-формы)
0,01
не обнаружено
25
не обнаружено
Bacillus cereus
0,1
не обнаружено
Плесени, КОЕ/г, не более
50
не обнаружено
Патогенные
микроорганизмы,
в т.ч. сальмонеллы
не допускаются
в массе продукта, г
Таким образом, микробиологические показатели исследуемого образца злаковой композиции соответствовали требованиям Технического регламента Таможенного Союза «О безопасности пищевой продукции». Отсутствие грамположительных споровых микроорганизмов
Bacillus cereus и плесеней свидетельствует о возможности применения при производстве ферментированного молочно-злакового продукта пастеризации без увеличения температурновременных режимов в случае использования злаковой композиции производства компании
«Центис», предварительно термически обработанной и асептически упакованной в условиях
компании-производителя.
В качестве основного источника углеводов используется мед натуральный, который позволит также улучшить органолептические свойства готового продукта.
В соответствии с концепцией рационального питания содержание в пищевом продукте
жиров, белков и углеводов должно удовлетворять соотношению 1 : 1 : 4. Так как мед применяется в качестве углеводного компонента, то необходимо определить массовую долю меда в БТС
«молоко – мед» для соблюдения данного соотношения.
В таблице 3.19 приведены полученные результаты.
67
Таблица 3.19 – Химический состав БТС «молоко – мед»
Массовая доля
меда, %
Химический состав
Массовая доля
жира, %
Массовая доля
белков, %
Массовая доля
углеводов, %
Соотношение Ж : Б : У
Контроль (0)
2,5
2,9
4,8
1,0 : 1,2 : 1,9
1
2,5
2,9
5,5
1,0 : 1,2 : 2,2
2
2,5
2,9
6,2
1,0 : 1,2 : 2,5
3
2,4
2,8
6,9
1,0 : 1,2 : 2,8
4
2,4
2,8
7,6
1,0 : 1,2 : 3,2
5
2,4
2,8
8,3
1,0 : 1,2 : 3,5
6
2,4
2,8
9,0
1,0 : 1,2 : 3,8
При содержании в БТС «молоко – мед» 6 % меда соотношение жиров, белков и углеводов
становится близким в рекомендуемому, это значение является верхним ограничивающим.
В ходе выполнения работы определены показатели качества и безопасности пяти образцов
меда: двух монофлерных – гречишного и липового, трех полифлерных – разнотравных.
Результаты исследований показателей качества представлены в таблицах 3.20 и 3.21.
Таблица 3.20 – Органолептические показатели меда
Результаты исследований
Показатели
Нормируемое
значение
Аромат
Приятный, от
слабого
до
сильного, без
постороннего
запаха
Вкус
Сладкий,
приятный, без
постороннего
привкуса
Цвет
Не нормируется
Образец 3
(разнотравный)
ПриятПриятСильный,
ный, сла- ный, сласпецифичебый, без бый, без
ский, без попосторон- посторонстороннего
него запа- него запазапаха
ха
ха
Сладкий,
специфичеСладкий,
Сладкий,
ский, с лег- приятный, приятный,
кой горечью, без посто- без постобез
посто- роннего
роннего
роннего при- привкуса
привкуса
вкуса
темнобелый
желтый
коричневый
Образец 1
(гречишный)
Образец 2
(липовый)
Образец 4
(разнотравный)
Приятный,
сильный,
без постороннего
запаха
Образец 5
(разнотравный)
Приятный, умеренный,
без постороннего
запаха
Сладкий,
приятный,
без постороннего
привкуса
Сладкий,
приятный,
без постороннего
привкуса
желтый
светложелтый
68
Таблица 3.21 – Физико-химические показатели меда
Нормируемое
значение
Показатели
Массовая доля
воды, %
Массовая доля
редуцирующих
сахаров, %
Массовая доля
сахарозы, %
Диастазное
число, ед. Готе
Общая кислотность, см3
Качественная
реакция
на
оксиметилфурфурол
Механические
примеси
Признаки
брожения
Результаты исследований
Образец 1
(гречишный)
Образец 2
(липовый)
Образец 3
(разнотравный)
Образец 4
(разнотравный)
Образец 5
(разнотравный)
Не более
21,0
17,6
19,2
18,7
19,6
20,0
Не менее
82,0
88,4
82,6
82,8
84,4
83,2
Менее 6,0
Менее 6,0
Менее 6,0
Менее 6,0
Менее 6,0
44,6
7,4
11,6
18,2
14,8
1,4
0,8
1,0
1,4
1,2
Не более
6,0
Не менее
7,0
Не более
4,0
отрицательная
отрицательная
Не допускаются
Не допускаются
Не обнаружены
Не обнаружены
Таким образом, все образцы меда соответствуют предъявляемым к ним требованиям
ГОСТ 19792-2001.
В таблице 3.22 представлены результаты контроля показателей безопасности меда.
Таблица 3.22 – Показатели безопасности меда
Показатели
Допустимые
уровни
Результаты исследований
Образец 1
(гречишный)
Образец 2
(липовый)
Образец 3
(разнотравный)
Образец 4
(разнотравный)
Образец 5
(разнотравный)
Токсичные элементы, мг/кг
свинец
1,0
мышьяк
0,5
кадмий
0,05
0,089±0,022
0,074±0,019
0,083±0,021
0,062±0,016
0,096±0,024
Менее
0,0005
Менее
0,0001
Менее
0,0005
Менее
0,0005
Менее
0,0005
0,007±0,002
0,011±0,003
Менее
0,0005
Менее
0,0001
0,004±0,001
Пестициды, мг/кг
ГХЦГ (α,β,γизомеры)
ДДТ и его
метаболиты
0,005
0,005
не обнаружены
не обнаружены
не обнаружены
не обнаружены
не обнаружены
не обнаружены
не обнаружены
не обнаружены
не обнаружены
не обнаружены
69
Содержание в исследуемых образцах токсичных элементов и пестицидов соответствует
требованиям Технического Регламента Таможенного Союза ТР ТС 021/2011 «О безопасности
пищевой продукции».
Так как мед не относится к пищевым продуктам с регламентируемыми в Техническом регламенте Таможенного Союза ТР ТС 021/2011 «О безопасности пищевой продукции» микробиологическими показателями, были определены санитарно-показательные микроорганизмы:
мезофильные аэробные и факультативно-анаэробные микроорганизмы, бактерии группы кишечных палочек и микроорганизмы порчи: дрожжи, плесневые грибы (таблица 3.23).
Таблица 3.23 – Микробиологические показатели меда
Микробиологические
показатели
Результаты исследований
Образец 1
(гречишный)
Образец 2
(липовый)
Образец 3
(разнотравный)
Образец 4
(разнотравный)
Образец 5
(разнотравный)
0
менее 10
0
0
менее 10
Не обнаружены
Не обнаружены
Не обнаружены
Не обнаружены
Не обнаружены
Не обнаружены
Не обнаружены
Не обнаружены
Не обнаружены
Не обнаружены
Не обнаружены
Не обнаружены
Не обнаружены
Не обнаружены
Не обнаружены
КМАФАнМ, КОЕ/г
БГКП (колиформы)
Дрожжи, КОЕ/г
Плесени, КОЕ/г
При проведении микробиологических исследований установлена бактериологическая стерильность натурального меда.
Натуральность образцов меда подтверждена люминесцентным методом на люминоскопе
«Филин». Мед относится к продуктам, обладающим способностью светиться при невысоких
температурах под действием падающей на них лучистой энергии. Все образцы меда светились
желтым цветом, свойственным натуральному меду.
На следующем этапе исследований изучено влияние массовой доли меда и его
ботанического происхождения на органолептические показатели БТС «молоко – мед»
(таблица 3.24).
Таблица 3.24 – Органолептические показатели БТС «молоко – мед»
Результаты исследований
Массовая
доля
меда, %
Образец 1
(гречишный)
Образец 2
(липовый)
1
2
3
Образец 3
Образец 4
Образец 5
(разнотравный) (разнотравный) (разнотравный)
4
5
6
Цвет – белый, равномерный по всей массе
Контроль Вкус и запах – характерные для молока, без посторонних привкусов и запахов
(0)
Внешний вид и консистенция – непрозрачная жидкость, однородная, нетягучая,
слегка вязкая, без хлопьев белка и сбившихся комочков жира
70
Продолжение таблицы 3.24
1
2
3
Цвет – белый, Цвет – белый,
равномерный
равномерный
по всей массе
по всей массе
Вкус и запах – Вкус и запах –
молочные,
молочные,
привкус и за- привкус и запах меда не пах меда не
заметны
заметны
1
Внешний вид Внешний вид
и консистен- и консистенция – непро- ция – непрозрачная жид- зрачная жидкость,
одно- кость,
однородная, нетя- родная, нетягучая, слегка гучая, слегка
вязкая
вязкая
Цвет – светло- Цвет – белый,
кремовый,
равномерный
равномерный
по всей массе
по всей массе
Вкус и запах – Вкус и запах –
молочные,
молочные,
привкус и за- привкус и запах меда едва пах меда не
2
заметны
заметны
Внешний вид Внешний вид
и консистен- и консистенция – непро- ция – непрозрачная жид- зрачная жидкость,
одно- кость,
однородная, нетя- родная, нетягучая, слегка гучая, слегка
вязкая
вязкая
Цвет – светло- Цвет – белый,
кремовый,
равномерный
равномерный
по всей массе
по всей массе
Вкус и запах – Вкус и запах –
молочные,
с молочные,
легкими запа- привкус и захом и привку- пах меда едва
3
сом меда
заметны
Внешний вид Внешний вид
и консистен- и консистенция – непро- ция – непрозрачная жид- зрачная жидкость,
одно- кость,
однородная, нетя- родная, нетягучая, слегка гучая, слегка
вязкая
вязкая
4
Цвет – белый,
равномерный
по всей массе
Вкус и запах –
молочные,
привкус и запах меда не
заметны
Внешний вид
и консистенция – непрозрачная жидкость,
однородная, нетягучая, слегка
вязкая
Цвет – белый,
равномерный
по всей массе
5
Цвет – белый,
равномерный
по всей массе
Вкус и запах –
молочные,
привкус и запах меда не
заметны
Внешний вид
и консистенция – непрозрачная жидкость,
однородная, нетягучая, слегка
вязкая
Цвет – белый,
равномерный
по всей массе
6
Цвет – белый,
равномерный
по всей массе
Вкус и запах –
молочные,
привкус и запах меда не
заметны
Внешний вид
и консистенция – непрозрачная жидкость,
однородная, нетягучая, слегка
вязкая
Цвет – белый,
равномерный
по всей массе
Вкус и запах –
молочные,
привкус и запах меда не
заметны
Внешний вид
и консистенция – непрозрачная жидкость,
однородная, нетягучая, слегка
вязкая
Цвет – белый,
равномерный
по всей массе
Вкус и запах –
молочные,
привкус и запах меда не
заметны
Внешний вид
и консистенция – непрозрачная жидкость,
однородная, нетягучая, слегка
вязкая
Цвет – белый,
равномерный
по всей массе
Вкус и запах –
молочные,
привкус и запах меда не
заметны
Внешний вид
и консистенция – непрозрачная жидкость,
однородная, нетягучая, слегка
вязкая
Цвет – белый,
равномерный
по всей массе
Вкус и запах –
молочные,
привкус и запах меда едва
заметны
Внешний вид
и консистенция – непрозрачная жидкость,
однородная, нетягучая, слегка
вязкая
Вкус и запах –
молочные,
привкус и запах меда едва
заметны
Внешний вид
и консистенция – непрозрачная жидкость,
однородная, нетягучая, слегка
вязкая
Вкус и запах –
молочные,
привкус и запах меда едва
заметны
Внешний вид
и консистенция – непрозрачная жидкость,
однородная, нетягучая, слегка
вязкая
71
Продолжение таблицы 3.24
1
4
5
6
2
Цвет – светлокремовый,
равномерный
по всей массе
Вкус и запах –
молочные, со
специфическими запахом
и привкусом
меда
Внешний вид
и консистенция – непрозрачная жидкость,
однородная, нетягучая, слегка
вязкая
Цвет – кремовый,
равномерный
по
всей массе
Вкус и запах –
с выраженными специфическими запахом
и привкусом
меда
Внешний вид
и консистенция – непрозрачная жидкость,
однородная, нетягучая, слегка
вязкая
Цвет – кремовый,
равномерный
по
всей массе
Вкус и запах –
с выраженными специфическими запахом
и привкусом
меда, с легкой
горечью
3
4
5
6
Цвет – белый, Цвет – белый, Цвет – белый, Цвет – белый,
равномерный
равномерный
равномерный
равномерный
по всей массе
по всей массе
по всей массе
по всей массе
Вкус и запах –
молочные,
с
легкими запахом и привкусом меда
Внешний вид
и консистенция – непрозрачная жидкость,
однородная, нетягучая, слегка
вязкая
Цвет – белый,
равномерный
по всей массе
Вкус и запах –
молочные,
с
выраженными
приятными
запахом и привкусом меда,
сладкий
Внешний вид
и консистенция – непрозрачная жидкость,
однородная, нетягучая, слегка
вязкая
Цвет – белый,
равномерный
по всей массе
Вкус и запах –
молочные,
с
выраженными
запахом и привкусом меда,
сладкий
Вкус и запах –
молочные,
с
легкими приятными запахом и привкусом меда
Внешний вид
и консистенция – непрозрачная жидкость,
однородная, нетягучая, слегка
вязкая
Цвет – светлокремовый,
равномерный
по всей массе
Вкус и запах –
молочные,
с
выраженными
приятными
запахом и привкусом меда,
сладкий
Внешний вид
и консистенция – непрозрачная жидкость,
однородная, нетягучая, слегка
вязкая
Цвет – светлокремовый,
равномерный
по всей массе
Вкус и запах –
молочные,
с
выраженными
запахом и привкусом меда,
сладкий
Вкус и запах –
молочные,
с
легкими приятными запахом и привкусом меда
Внешний вид
и консистенция – непрозрачная жидкость,
однородная, нетягучая, слегка
вязкая
Цвет – белый,
равномерный
по всей массе
Вкус и запах –
молочные,
с
легкими приятными запахом и привкусом меда
Внешний вид
и консистенция – непрозрачная жидкость,
однородная, нетягучая, слегка
вязкая
Цвет – белый,
равномерный
по всей массе
Вкус и запах –
молочные,
с
выраженными
приятными
запахом и привкусом меда,
сладкий
Внешний вид
и консистенция – непрозрачная жидкость,
однородная, нетягучая, слегка
вязкая
Цвет – светлокремовый,
равномерный
по всей массе
Вкус и запах –
молочные,
с
выраженными
запахом и привкусом меда,
очень сладкий
Вкус и запах –
молочные,
с
выраженными
приятными
запахом и привкусом меда,
сладкий
Внешний вид
и консистенция – непрозрачная жидкость,
однородная, нетягучая, слегка
вязкая
Цвет – белый,
равномерный
по всей массе
Вкус и запах –
молочные,
с
выраженными
запахом и привкусом меда,
сладкий
72
Продолжение таблицы 3.24
1
2
3
4
5
6
6
Внешний вид
и консистенция – непрозрачная жидкость,
однородная, нетягучая, слегка
вязкая
Внешний вид
и консистенция – непрозрачная жидкость,
однородная, нетягучая, слегка
вязкая
Внешний вид
и консистенция – непрозрачная жидкость,
однородная, нетягучая, слегка
вязкая
Внешний вид
и консистенция – непрозрачная жидкость,
однородная, нетягучая, слегка
вязкая
Внешний вид
и консистенция – непрозрачная жидкость,
однородная, нетягучая, слегка
вязкая
Органолептические показатели меда, зависящие от ботанического происхождения, влияют
на органолептические показатели БТС «молоко – мед». Результаты органолептической оценки
позволяют рекомендовать в технологии разрабатываемого продукта не использовать темные
сорта меда со специфическими яркими ароматом и вкусом.
В ходе органолептической оценки установлено, что при содержании меда в БТС «молоко
– мед» менее 4 % не чувствуется привкуса и запаха меда, эта концентрация будет являться
нижней ограничивающей.
Пищевая добавка глицин используется в качестве модификатора вкуса и запаха.
В данной пищевой добавке в соответствии с технической документацией контролируются
содержание токсичных элементов и микробиологические показатели. Результаты определения
показателей безопасности глицина представлены в таблицах 3.25 и 3.26.
Таблица 3.25 – Содержание токсичных элементов в глицине
Допустимые уровни,
мг/кг, не более
Результат исследований, мг/кг
Свинец
1,0
0,64±0,16
Мышьяк
1,0
0,31±0,12
Кадмий
0,1
0,024±0,006
Ртуть
0,03
Менее 0,03
Токсичные элементы
Таблица 3.26 – Микробиологические показатели глицина
Наименование
показателя
КМАФАнМ, КОЕ/г, не более
Бактерии группы кишечной палочМасса продукта (г),
ки (колиформы)
в которой не доПатогенные микроорганизмы, в
пускаются:
том числе сальмонеллы
Дрожжи и плесени, КОЕ/г, не более
Нормируемое
значение
Результат
исследований
1·103
1,1·102
1,0
Не обнаружены
25
Не обнаружены
10
Не обнаружены
73
Пищевая добавка глицин соответствует предъявляемым к ней требованиям.
На следующем этапе исследований изучено влияние массовой доли глицина на органолептические показатели БТС (таблица 3.27), при этом в БТС «молоко – злаковая композиция» с
содержанием злаковой композиции 7 % сначала вводили глицин, затем после перемешивания –
злаковую композицию.
Таблица 3.27 – Органолептические показатели БТС «молоко – глицин»
БТС
Контроль
Массовая
доля
глицина,
%
Вкус и запах
Цвет
0
Характерные для
Белый,
равномолока, без постомерный по всей
ронних привкусов
массе
и запахов
0,1
Характерные для
Белый,
равномолока, без постомерный по всей
ронних привкусов
массе
и запахов
0,3
Характерные для
Белый,
равномолока, без постомерный по всей
ронних привкусов
массе
и запахов
0
Молочные, с выКремовый, равраженными запаномерный
по
хом и привкусом
всей массе
злаков
0,1
Молочные, с при- Кремовый, равятными запахом и номерный
по
привкусом злаков
всей массе
0,3
Молочные, с при- Кремовый, равятными запахом и номерный
по
привкусом злаков
всей массе
БТС
«молоко –
глицин»
БТС
«молоко –
злаковая
композиция»
с содержанием злаковой композиции 7 %
Органолептические показатели
Внешний вид
и консистенция
Непрозрачная
жидкость,
однородная,
нетягучая,
слегка вязкая, без хлопьев
белка и сбившихся комочков жира
Непрозрачная
жидкость,
однородная,
нетягучая,
слегка вязкая, без хлопьев
белка и сбившихся комочков жира
Непрозрачная
жидкость,
однородная,
нетягучая,
слегка вязкая, без хлопьев
белка и сбившихся комочков жира
Непрозрачная, вязкая жидкость, частицы злаковой
композиции
равномерно
распределены
Непрозрачная, вязкая жидкость, частицы злаковой
композиции
равномерно
распределены
Непрозрачная, вязкая жидкость, частицы злаковой
композиции
равномерно
распределены
Установлено, что органолептические показатели БТС «молоко – глицин» не зависят от
массовой доли глицина. При введении глицина в количестве 0,1 % в БТС «молоко – злаковая
композиция» уменьшается интенсивность естественного привкуса и запаха злаковой композиции.
Для получения экспериментальных данных о зависимости свойств БТС «молоко – глицин» от массовой доли глицина ограничивающей будет являться концентрация 0,3 %.
Таким образом, для дальнейшего изучения пребиотического эффекта, оказываемого подсистемой В на БТС молочно-злакового продукта, обоснованы составы БТС, в которых подси-
74
стема А – молоко коровье, нормализованное до массовой доли жира 2,5 %, подсистема Б – ассоциации микроорганизмов, подсистема В – злаковая композиция, мед натуральный, глицин.
3.3
Исследование процесса ферментации биотехнологических систем
культурами микроорганизмов
Следующим этапом проводимых исследований является изучение процесса ферментации
БТС «молоко – элементы подсистемы В».
Изучение процесса ферментации осуществлялось по схеме, приведенной в таблице 3.28.
Таблица 3.28 – Варианты исследований процесса ферментации
Варианты
исследования
Биообъект
(подсистема Б)
Массовая доля
молока с МДЖ
2,5 %, %
(подсистема А)
1
2
Контроль 1
Контроль 2
L.
cremoris,
L. diacetilactis,
S. thermophilus,
B. longum
L. acidophilus,
L.
cremoris,
L. diacetilactis,
S. thermophilus,
B. longum
Массовая доля (элемент подсистемы В), %
глицин
мед
натуральный
злаковая
композиция
3
4
5
6
100
-
-
-
100
-
-
-
99,9
0,1
-
-
99,7
0,3
-
-
99,9
0,1
-
-
99,7
0,3
-
-
Серия 1
Опыт 1
Опыт 2
Опыт 3
Опыт 4
L.
cremoris,
L. diacetilactis,
S. thermophilus,
B. longum
L. acidophilus,
L.
cremoris,
L. diacetilactis,
S. thermophilus,
B. longum
Серия 2
Опыт 5
Опыт 6
Опыт 7
Опыт 8
Опыт 9
Опыт 10
L.
cremoris,
L. diacetilactis,
S. thermophilus,
B. longum
96
-
4
-
95
-
5
-
94
-
6
-
L. acidophilus,
L.
cremoris,
L. diacetilactis,
S. thermophilus,
B. longum
96
-
4
-
95
-
5
-
94
-
6
-
75
Продолжение таблицы 3.28
1
2
3
4
5
6
Серия 3
Опыт 11
Опыт 12
Опыт 13
Опыт 14
Опыт 15
Опыт 16
L.
cremoris,
L. diacetilactis,
S. thermophilus,
B. longum
99
-
-
1
97
-
-
3
95
-
-
5
L. acidophilus,
L.
cremoris,
L. diacetilactis,
S. thermophilus,
B. longum
99
-
-
1
97
-
-
3
95
-
-
5
Бактериальные концентраты вносились в подготовленные смеси в активизированном виде
из расчета одна порция на 200 дм3. Активизация проводилась в 1 л обезжиренного молока при
температуре 37 °С.
При проведении ферментации БТС изучалось изменение титруемой и активной кислотностей, проводилось определение клеточной концентрации общего количества микроорганизмов,
в том числе бифидобактерий, в качестве контроля использовали пастеризованное молоко, нормализованное по жиру до содержания 2,5 %.
На рисунке 3.5 представлены результаты исследований изменения титруемой и активной
кислотностей в зависимости от массовой доли элемента подсистемы В в процессе ферментации
БТС различными биообъектами.
6,5
6
5,5
5
4,5
4
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9 10
Продолжительность ферментации, ч
контроль
0,1 %
0,3 %
110
100
90
80
70
60
50
40
30
20
10
0
7
6,5
6
5,5
5
4,5
4
0 1
2 3
4 5 6
7 8
9 10
Продолжительность ферментации, ч
контроль
0,1 %
0,3 %
Активная кислотность, ед. рН
7
Титруемая кислотность, ºТ
100
90
80
70
60
50
40
30
20
10
0
Активная кислотность, ед. рН
Титруемая кислотность, ºТ
Серия 1 – БТС «молоко – глицин»
76
6,5
6
5,5
5
4,5
4
110
100
90
80
70
60
50
40
30
20
10
0
4%
5%
6,5
6
5,5
5
4,5
4
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
Продолжительность ферментации, ч
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
Продолжительность ферментации, ч
контроль
7
Активная кислотность, ед. рН
7
Титруемая кислотность, оТ
100
90
80
70
60
50
40
30
20
10
0
Активная кислотность, ед. рН
Титруемая кислотность, оТ
Серия 2 – БТС «молоко – мед»
контроль
6%
4%
5%
6%
6,5
6
5,5
5
9
4,5
4
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
Продолжительность ферментации, ч
контроль
1%
3%
110
100
90
80
70
60
50
40
30
20
10
0
7
6,5
6
5,5
5
4,5
4
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
Продолжительность ферментации, ч
контроль
5%
а) [L. cremoris, L. diacetilactis,
S. thermophilus, B. longum]
Активная кислотность, ед. рН
7
Титруемая кислотность, ºТ
100
90
80
70
60
50
40
30
20
10
0
Активная кислотность, ед. рН
Титруемая кислотность, оТ
Серия 3 – БТС «молоко – злаковая композиция»
1%
3%
5%
б) [L. acidophilus, L. cremoris, L. diacetilactis,
S. thermophilus, B. longum]
Рисунок 3.5 – Динамика титруемой и активной кислотностей БТС
в процессе ферментации
В процессе ферментации изучаемых БТС наблюдалось равномерное повышение титруемой и снижение активной кислотностей до достижения значения, достаточного для образования
сгустка требуемой консистенции. Присутствие в БТС меда или злаковой композиции активизирует процесс ферментации, уменьшая его продолжительность по сравнению с контролем, при
этом отмечается тенденция повышения титруемой и снижения активной кислотностей при увеличении массовой доли введенного элемента подсистемы В.
Регрессионный анализ экспериментальных данных процесса ферментации БТС (таблица
3.29) позволяет сделать вывод о достоверности полученных результатов (R2=0,9873…0,9988).
77
Таблица 3.29 – Регрессионный анализ экспериментальных данных процесса ферментации
Вариант
исследования
Контроль 1
Контроль 2
Опыт 1
Опыт 2
Опыт 3
Опыт 4
Опыт 5
Опыт 6
Опыт 7
Опыт 8
Опыт 9
Опыт 10
Опыт 11
Опыт 12
Опыт 13
Опыт 14
Опыт 15
Опыт 16
Уравнения регрессии
титруемая
кислотность
y = 0,6037x2 – 0,4629x
+ 15,552
y = 0,4988x2 + 2,8503x
+ 9,9515
y = 0,6096x2 – 0,3056x
+ 16,521
y = 0,5908x2 + 0,1405x
+ 17,353
y = 0,4021x2 + 3,9839x
+ 10,236
y = 0,3473x2 + 4,6503x
+ 11,303
y = 1,0271x2 – 1,9206x
+ 16,857
y = 0,9448x2 – 0,4981x
+ 15,238
y = 0,9448x2 – 0,4981x
+ 15,238
y = 1,1981x2 – 2,3639x
+ 17,881
y = 1,0498x2 – 0,3312x
+ 14,857
y = 0,9491x2 + 1,0253x
+ 13,262
y = 1,0877x2 – 3,8933x
+ 21,69
y = 1,1937x2 – 4,1872x
+ 22,69
y = 0,9827x2 – 1,6935x
+ 19,571
y = 0,7816x2 + 1,4806x
+ 13,69
y = 0,6158x2 + 4,1253x
+ 10,762
y = 0,5216x2 + 5,4502x
+ 9,4524
активная
кислотность
y = –0,0107x2 – 0,1019x
+ 6,8952
y = –0,0027x2 – 0,2082x
+ 7,037
y = –0,0067x2 – 0,141x +
6,7837
y = –0,0164x2 – 0,1141x
+ 6,774
y = 0,0004x2 – 0,2383x +
7,0099
y = 0,0023x2 – 0,2592x +
6,9521
y = –0,0135x2 – 0,1245x
+ 6,9245
y = –0,0102x2 – 0,1657x
+ 6,9514
y = –0,0102x2 – 0,1657x
+ 6,9514
y = –0,0138x2 – 0,1475x
+ 6,9179
y = –0,0119x2 – 0,1826x
+ 6,9617
y = –0,0095x2 – 0,2114x
+ 6,9781
y = –0,0191x2 – 0,0321x
+ 6,7145
y = –0,0188x2 – 0,0377x
+ 6,7255
y = –0,0115x2 – 0,1261x
+ 6,7643
y = –0,0104x2 – 0,1599x
+ 6,8902
y = –0,0085x2 – 0,1882x
+ 6,8845
y = –0,005x2 – 0,2365x +
6,9164
Величина достоверности
аппроксимации (R2)
титруемая
активная
кислотность кислотность
0,9976
0,9932
0,9946
0,9911
0,9949
0,9967
0,9955
0,9916
0,9934
0,9903
0,9940
0,9873
0,9971
0,9882
0,9967
0,9887
0,9947
0,9893
0,9985
0,9953
0,9980
0,9914
0,9939
0,9954
0,9971
0,9892
0,9981
0,9904
0,9988
0,9934
0,9946
0,9872
0,9909
0,9874
0,9910
0,9916
Характеристика изменения клеточной концентрации молочнокислых микроорганизмов в
процессе ферментации в зависимости от вида биообъектов представлена в таблицах 3.30 и 3.31.
78
Таблица 3.30 – Характеристика изменения общего количества молочнокислых микроорганизмов в процессе ферментации БТС
ассоциацией микроорганизмов [L. cremoris, L. diacetilactis, S. thermophilus, B. longum]
БТС «молоко – глицин»
БТС «молоко – мед»
БТС
«молоко – злаковая композиция»
массовая доля элемента
подсистемы В, %
массовая доля элемента подсистемы В, %
массовая доля элемента подсистемы В, %
lg КОЕ/см3
КОЕ/см3
5
lg КОЕ/см3
КОЕ/см3
3
lg КОЕ/см3
КОЕ/см3
1
lg КОЕ/см3
КОЕ/см3
6
lg КОЕ/см3
КОЕ/см3
5
lg КОЕ/см3
4
КОЕ/см3
КОЕ/см3
0,3
lg КОЕ/см3
КОЕ/см3
lg КОЕ/см3
0,1
lg КОЕ/см3
Контроль 1
КОЕ/см3
Продолжительность
ферментации, ч
Общее количество микроорганизмов
1
9,4∙103 3,97 1,1∙104 4,04 1,2∙104 4,08 1,5∙104 4,18 1,8∙104 4,26 1,9∙104 4,28 1,7∙104 4,23 2,1∙104 4,32 2,4∙104 4,38
2
1,3∙104 4,11 3,3∙104 4,52 4,1∙104 4,61 7,8∙104 4,89 8,0∙104 4,90 8,3∙104 4,92 8,0∙104 4,90 8,3∙104 4,92 8,7∙104 4,94
3
8,7∙104 4,94 1,1∙105 5,04 1,7∙105 5,23 4,4∙105 5,64 4,7∙105 5,67 5,0∙105 5,70 4,5∙105 5,65 5,0∙105 5,70 5,6∙105 5,75
4
2,8∙105 5,45 3,2∙105 5,51 3,5∙105 5,54 9,3∙105 5,97 9,6∙105 5,98 1,0∙106 6,00 1,0∙106 6,00 1,3∙106 6,11 1,8∙106 6,25
5
8,3∙105 5,92 9,8∙105 5,99 1,8∙106 6,26 4,5∙106 6,65 4,9∙106 6,69 5,3∙106 6,72 4,5∙106 6,65 5,7∙106 6,76 6,2∙106 6,79
6
3,2∙106 6,51 3,4∙106 6,53 3,8∙106 6,58 9,4∙106 6,97 9,8∙106 6,99 1,1∙107 7,04 9,8∙106 6,99 1,5∙107 7,18 3,1∙107 7,49
7
9,1∙106 6,96 1,2∙107 7,08 1,5∙107 7,18 5,8∙107 7,76 6,0∙107 7,78 6,3∙107 7,80 6,2∙107 7,79 7,2∙107 7,85 7,9∙107 7,90
8
4,5∙107 7,65 5,4∙107 7,73 6,1∙107 7,79 2,0∙108 8,30 2,4∙108 8,38 2,9∙108 8,46 2,3∙108 8,36 3,0∙108 8,48 3,5∙108 8,54
79
Таблица 3.31 – Характеристика изменения общего количества молочнокислых микроорганизмов в процессе ферментации БТС
ассоциацией микроорганизмов [L. acidophilus, L. cremoris, L. diacetilactis, S. thermophilus, B. longum]
БТС «молоко – глицин»
БТС «молоко – мед»
БТС
«молоко – злаковая композиция»
массовая доля элемента
подсистемы В, %
массовая доля элемента подсистемы В, %
массовая доля элемента подсистемы В, %
lg КОЕ/см3
КОЕ/см3
5
lg КОЕ/см3
КОЕ/см3
3
lg КОЕ/см3
КОЕ/см3
1
lg КОЕ/см3
КОЕ/см3
6
lg КОЕ/см3
КОЕ/см3
5
lg КОЕ/см3
4
КОЕ/см3
КОЕ/см3
0,3
lg КОЕ/см3
КОЕ/см3
lg КОЕ/см3
0,1
lg КОЕ/см3
Контроль 2
КОЕ/см3
Продолжительность
ферментации, ч
Общее количество микроорганизмов
1
1,4∙104 4,15 1,9∙104 4,28 2,2∙104 4,34 1,8∙104 4,26 2,3∙104 4,36 2,7∙104 4,43 1,9∙104 4,28 2,5∙104 4,40 2,7∙104 4,43
2
8,3∙104 4,92 9,5∙104 4,98 9,8∙104 4,99 4,2∙105 5,62 4,4∙105 5,64 4,6∙105 5,66 4,7∙105 5,67 5,1∙105 5,71 5,3∙105 5,74
3
4,3∙105 5,63 5,7∙105 5,76 6,4∙105 5,81 9,7∙105 5,99 1,2∙106 6,08 1,6∙106 6,20 1,4∙106 6,15 1,8∙106 6,26 2,3∙106 6,36
4
9,2∙105 5,96 1,7∙106 6,23 2,3∙106 6,36 4,2∙106 6,62 4,5∙106 6,65 4,7∙106 6,67 5,2∙106 6,72 5,5∙106 6,74 5,7∙106 6,76
5
3,8∙106 6,58 4,5∙106 6,65 4,7∙106 6,67 9,0∙106 6,95 9,3∙106 6,97 9,5∙106 6,98 9,8∙106 6,99 1,1∙107 7,04 1,4∙107 7,15
6
8,4∙106 6,92 1,1∙107 7,04 1,4∙107 7,15 3,5∙107 7,54 3,7∙107 7,57 3,9∙107 7,59 4,4∙107 7,64 4,8∙107 7,68 5,4∙107 7,73
7
2,2∙107 7,34 3,5∙107 7,54 3,9∙107 7,59 9,0∙107 7,95 9,4∙107 7,97 9,7∙107 7,99 9,7∙107 7,99 1,1∙108 8,04 1,4∙108 8,15
8
7,6∙107 7,88 9,0∙107 7,95 9,6∙107 7,98 2,9∙108 8,46 3,3∙108 8,52 3,8∙108 8,58 3,3∙108 8,52 3,8∙108 8,58 4,1∙108 8,61
80
Результаты исследования микробиологических показателей показывают, что глицин не
оказывает влияния на изменение общего количества молочнокислых микроорганизмов в
опытных образцах. Через 8 часов клеточная концентрация молочнокислых микроорганизмов
по сравнению с контролем увеличилась на 0,08 lg КОЕ/см3 при концентрации глицина 0,1 %
и на 0,14 lg КОЕ/см3– при концентрации 0,3 % при ферментации ассоциацией микроорганизмов [L. cremoris, L. diacetilactis, S. thermophilus, B. longum] и, соответственно, на
0,07 lg КОЕ/см3 и 0,10 lg КОЕ/см3 – при ферментации ассоциацией микроорганизмов [L. acidophilus, L. cremoris, L. diacetilactis, S. thermophilus, B. longum].
Мед натуральный оказывает незначительное влияние на изменение общего количества
молочнокислых микроорганизмов в опытных образцах. Отмечена тенденция усиления роста
микроорганизмов с повышением массовой доли меда. Клеточная концентрация молочнокислых микроорганизмов по сравнению с контролем увеличилась на 0,65 lg КОЕ/см3 при концентрации меда 4 % и на 0,81 lg КОЕ/см3 – при концентрации 6 % при ферментации ассоциацией микроорганизмов [L. cremoris, L. diacetilactis, S. thermophilus, B. longum] и, соответственно, на 0,58 lg КОЕ/см3 и 0,70 lg КОЕ/см3 – при ферментации ассоциацией микроорганизмов [L. acidophilus, L. cremoris, L. diacetilactis, S. thermophilus, B. longum].
С повышением массовой доли злаковой композиции усиливается рост микроорганизмов. Клеточная концентрация молочнокислых микроорганизмов по сравнению с контролем
увеличилась на 0,71 lg КОЕ/см3 при концентрации злаков 1 % и на 0,89 lg КОЕ/см3 – при
концентрации 5 % при ферментации ассоциацией микроорганизмов [L. cremoris, L. diacetilactis, S. thermophilus, B. longum] и, соответственно, на 0,64 lg КОЕ/см3 и 0,73 lg КОЕ/см3 –
при ферментации ассоциацией микроорганизмов [L. acidophilus, L. cremoris, L. diacetilactis,
S. thermophilus, B. longum].
Влияние продолжительности ферментации и массовой доли введенных элементов подсистемы В на клеточную концентрацию бифидобактерий (B. longum) в процессе ферментации БТС представлено на рисунке 3.6.
Клеточная концентрация
бифидобактерий, lg КОЕ/см3
Клеточная концентрация
бифидобактерий, lg КОЕ/см3
Серия 1 – БТС «молоко – глицин»
7
6
5
4
3
2
1
0
1
2
3
4
5
6
7
8
Продолжительность ферментации, ч
контроль 0,1 % 0,3 %
7
6
5
4
3
2
1
0
1
2
3
4
5
6
7
8
Продолжительность ферментации, ч
контроль
0,1 %
0,3 %
81
Клеточная концентрация
бифидобактерий, lg КОЕ/см3
Клеточная концентрация
бифидобактерий, lg КОЕ/см3
Серия 2 – БТС «молоко – мед»
8
7
6
5
4
3
2
1
0
8
7
6
5
4
3
2
1
0
1
2
3
4
5
6
7
8
Продолжительность ферментации, ч
контроль 4% 5% 6%
1
2
3
4
5
6
7
8
Продолжительность ферментации, ч
контроль 4% 5% 6%
Клеточная концентрация
бифидобактерий, lg КОЕ/см3
Клеточная концентрация
бифидобактерий, lg КОЕ/см3
Серия 3 – БТС «молоко – злаковая композиция»
8
7
6
5
4
3
2
1
0
1
2
3
4
5
6
7
8
Продолжительность ферментации, ч
контроль 1% 3% 5%
а) [L. cremoris, L. diacetilactis,
S. thermophilus, B. longum]
9
8
7
6
5
4
3
2
1
0
7,45-6,08
1
2
3
4
5
6
7
8
Продолжительность ферментации, ч
контроль 1% 3% 5%
б) [L. acidophilus, L. cremoris, L. diacetilactis,
S. thermophilus, B. longum]
Рисунок 3.6 – Изменение клеточной концентрации бифидобактерий (B. longum)
в процессе ферментации БТС
Глицин не оказал влияния на рост бифидобактерий (B. longum), поскольку увеличение
их клеточной концентрации произошло на 0,12 lg КОЕ/см3 при концентрации глицина 0,1 %
и 0,20 lg КОЕ/см3 при концентрации глицина 0,3 % по сравнению с контролем при ферментации ассоциацией микроорганизмов [L. cremoris, L. diacetilactis, S. thermophilus, B. longum]
и, соответственно, на 0,10 lg КОЕ/см3 и 0,14 lg КОЕ/см3 – при ферментации ассоциацией
микроорганизмов [L. acidophilus, L. cremoris, L. diacetilactis, S. thermophilus, B. longum].
Значительное влияние на рост бифидобактерий (B. longum) оказал мед. Увеличение
клеточной концентрации бифидобактерий при ферментации ассоциацией микроорганизмов
[L. cremoris, L. diacetilactis, S. thermophilus, B. longum] произошло на 1,15 lg КОЕ/см3 при
концентрации меда 4 % и на 1,48 lg КОЕ/см3 – при концентрации 6 % и, соответственно, на
0,92 lg КОЕ/см3 и 1,26 lg КОЕ/см3 – при ферментации ассоциацией микроорганизмов
[L. acidophilus, L. cremoris, L. diacetilactis, S. thermophilus, B. longum].
82
Результаты исследований доказывают наличие пребиотического эффекта, оказываемого медом натуральным, и подтверждают выводы, сделанные M.L. Sanz, N. Polemis, V. Morales, N. Corzo, A. Drakoularakou, G.R. Gibson, R.A. Rastall [166].
Отмечена тенденция роста клеточной концентрации бифидобактерий (B. longum) в зависимости от продолжительности ферментации системы и массовой доли злаковой композиции. Увеличение клеточной концентрации произошло на 1,26 lg КОЕ/см3 при концентрации
злаковой композиции 1 % и на 1,52 lg КОЕ/см3 – при концентрации 5 % при ферментации
ассоциацией микроорганизмов [L. cremoris, L. diacetilactis, S. thermophilus, B. longum] и, соответственно, на 1,12 lg КОЕ/см3 и 1,38 lg КОЕ/см3 – при ферментации ассоциацией микроорганизмов [L. acidophilus, L. cremoris, L. diacetilactis, S. thermophilus, B. longum].
Анализ изменения клеточной концентрации молочнокислых микроорганизмов и бифидобактерий (B. longum) в процессе ферментации свидетельствует о том, что с увеличением массовой доли элементов подсистемы В в исследуемых БТС наблюдается увеличение количества
жизнеспособных клеток микроорганизмов по сравнению с контрольным образцом, что обусловлено ростостимулирующим эффектом элементов.
Для оценки степени влияния элементов подсистемы В БТС на ассоциативный рост бифидобактерий (B. longum) определен коэффициент стимуляции роста (таблица 3.32).
Таблица 3.32 – Коэффициент стимуляции роста бифидобактерий
Коэффициент стимуляции роста
Биообъект
L. cremoris, L. diacetilactis, S. thermophilus,
B. longum
L. acidophilus, L. cremoris, L. diacetilactis, S.
thermophilus, B. longum
глицин
мед
злаковая композиция
массовая доля, %
массовая доля, %
массовая доля, %
0,1
0,3
4
5
6
1
3
5
1,02
1,03
1,19
1,21
1,24
1,21
1,23
1,25
1,01
1,01
1,15
1,17
1,20
1,18
1,20
1,22
Анализ полученных результатов позволяет сделать вывод, что ростостимулирующим
влиянием обладают мед и злаковая композиция, пребиотические факторы которых представлены в таблице 3.33.
Таблица 3.33 – Пребиотические факторы
Элементы подсистемы В
Пребиотический фактор
Олигосахариды: сахароза, мальтоза, трегалоза, тураноза
Злаковая композиция в составе овсяных, яч- Пищевые волокна, полисахариды, пантотеноменных и ржаных хлопьев
вая кислота, биотин, рибофлавин
Мед натуральный
83
При изучении процесса ферментации БТС ассоциациями микроорганизмов разработаны с использованием программного продукта «TableCurve 3D» математические модели, описывающие влияние массовой доли элементов подсистемы В и продолжительности ферментации на изменение клеточной концентрации бифидобактерий (B. longum).
Rank 191бифидобактерий
Eqn 301 z=a+bx+cy+dx^2+ey^2+fxy(B. longum)
Rank 407 Eqn отклика
301 z=a+bx+cy+dx^2+ey^2+fxy
Поверхности
зависимости клеточной концентрации
r^2=0.99660692 DF Adj r^2=0.99540937 FitStdErr=0.080220833 Fstat=1057.3843
r^2=0.9931216 DF Adj r^2=0.99069392 FitStdErr=0.11621373 Fstat=519.77715
a=2.1077891 b=0.41822279 c=1.0272959
a=2.0231207 b=0.61068878 c=0.89370748
d=-0.0099007937 e=-1.5416667 f=-0.019897959
e=-1.5625 f=-0.021343537
от исследуемыхd=0.012361111
факторов
в процессе ферментации представлены
на рисунке 3.7.
6.5
6
5.5
5
4.5
4
3.5
3
2.5
0 .25 0 .2 Rank 104 Eqn 301 z=a+bx+cy+dx^2+ey^2+fxy 6 7
сова r^2=0.99130066
5Fstat=592.54684
FitStdErr=0.15265068
0 .15DF0Adj
я до
с т ь, ч
.1 r^2=0.98921282
3 4
a=2.043387
b=0.44425864 c=0.02125293
ля г
л ь но
е
5
т
0
2
.
и
0
лиц d=0.0103125 e=0.004781735
f=0.022439759
о лж
0 1
ина
Пр од
,%
6.5
6
5.5
5
4.5
4
3.5
3
2.5
Мас
6.5
6
5.5
5
4.5
4
3.5
3
2.5
7
0 .25 0 .2 Rank 184 Eqn 301 z=a+bx+cy+dx^2+ey^2+fxy
5 6
ч
5
4
с т ь,
сова r^2=0.99526509
1
.
FitStdErr=0.11364278
Fstat=1093.0264
0 DF Adj
3
я до
л ьно
0 .1r^2=0.99412872
е
т
2
a=1.9046846
b=0.66460897
c=0.057103699
и
5
ля г л
0 .0 e=-0.0070191242
0 1
до лж
ицd=-0.014776786
f=0.026306655
ина,
Пр о
%
Концентрация, lgКОЕ/см3
Мас
Концентрация, lgКОЕ/см3
6.5
6
5.5
5
4.5
4
3.5
3
2.5
Концентрация, lgКОЕ/см3
Серия 1 – БТС «молоко – глицин»
6
5
4
3
2
Мас
7
6
5
4
3
2
7
5
4 Rank 258 Eqn 301 z=a+bx+cy+dx^2+ey^2+fxy5 6
ч
совr^2=0.98285166
т ь,
3 DF Adj r^2=0.97873606 FitStdErr=0.21644135
4 Fstat=298.03634
ая д
нос
ь
2
л
3
е
о ля
a=1.9326732 b=0.48365895 c=0.33765829
1 e=-0.0514227392 f=0.018896287
жит
м еd=0.011056548
д а,
до л
0 1
о
%
р
П
8
8
7
7
6
6
5
5
4
4
3
3
2
2
Мас
Концентрация, lgКОЕ/см3
7
8
Концентрация, lgКОЕ/см3
8
Концентрация, lgКОЕ/см3
Серия 2 – БТС «молоко – мед»
7
5
4 Rank 247 Eqn 301 z=a+bx+cy+dx^2+ey^2+fxy 5 6
соr^2=0.9839655
т ь, ч
3
вая
Adj r^2=0.98011722 FitStdErr=0.21439346 4Fstat=319.10073
ьнос
до л DFa=1.7730465
л
2
3
е
т
b=0.71249369
c=0.35511848
я ме
2
жи
d=-0.014002976
да, % 1e=-0.064700063
до л
0 1 f=0.025207829
Пр о
6
5
4
3
2
М ас
8
4 .5 4
3 .5 3
сова
2 .5 2
я до
1 .5 1
ля з
л ако
0 .5 0 1
в,%
7
6
5
4
3
2
2
7
6
ч
5
с т ь,
4
ьно
л
е
3
т
жи
до л
Пр о
8
8
7
7
6
6
Мас
5
5
4
4
3
3
2
2
4 .5 4 5
3. 3
сова
2 .5 2
я до
1 .5 1
ля з
л ак
0 .5 0 1
о в,
%
2
3
4
д
Пр о
6
5
7
ь
ост
л ьн
ите
Концентрация, lgКОЕ/см3
7
Концентрация, lgКОЕ/см3
8
Концентрация, lgКОЕ/см3
Серия 3 – БТС «молоко – злаковая композиция»
,ч
о лж
а) [L. cremoris, L. diacetilactis,
б) [L. acidophilus, L. cremoris, L. diacetilactis,
S. thermophilus, B. longum]
S. thermophilus, B. longum]
Рисунок 3.7 – Характеристика влияния массовой доли элемента подсистемы В и
продолжительности ферментации на клеточную концентрацию бифидобактерий (B. longum)
84
Математическая модель, описывающая изменение клеточной концентрации бифидобактерий от массовой доли элемента подсистемы В и продолжительности ферментации представлена
следующей зависимостью (3.1):
(3.1),
где z – клеточная концентрация бифидобактерий, lg KOE/см3;
х – продолжительность ферментации, ч;
у – массовая доля элемента подсистемы В, %.
Параметры уравнений регрессии представлены в таблице 3.34.
Таблица 3.34 – Значения параметров уравнений регрессии
Значения
Параметры
БТС
«молоко – глицин»
БТС
«молоко – мед»
БТС
«молоко – злаковая
композиция»
[L. cremoris, L. diacetilactis, S. thermophilus, B. longum]
а
2,107789116
2,043387041
1,932673168
b
0,418222789
0,444258642
0,483658949
c
1,027295918
0,02125293
0,33765829
d
0,012361111
0,0103125
0,011056548
е
-1,5625
0,004781735
-0,05142274
f
-0,02134354
0,022439759
0,018896287
Коэффициент
детерминации (R2)
0,993121595
0,991300665
0,9828516593
[L. acidophilus, L. cremoris, L. diacetilactis, S. thermophilus, B. longum]
а
2,023120748
1,904684626
1,773046479
b
0,610688776
0,664608972
0,712493695
c
0,893707483
0,057103699
0,355118476
d
-0,00990079
-0,01477679
-0,01400298
е
-1,54166667
-0,00701912
-0,06470006
f
-0,01989796
0,026306655
0,025207829
0,9966069243
0,9952650928
0,9839655
Коэффициент
детерминации (R2)
Дисперсионный анализ изменения клеточной концентрации бифидобактерий в зависимости от продолжительности ферментации и массовой доли элемента подсистемы В, выполненный в программе «MathCAD 15» по методике, предложенной проф. П.А. Лисиным, представлен в приложении Д (на примере изменения клеточной концентрации бифидобактерий
85
(B. longum) при ферментации БТС «молоко – глицин» ассоциацией микроорганизмов
[L. cremoris, L. diacetilactis, S. thermophilus, B. longum]).
Степень влияния изучаемых факторов на изменение клеточной концентрации бифидобактерий (B. longum) представлена в таблице 3.35.
Таблица 3.35 – Степень влияния изучаемых факторов на изменение клеточной концентрации бифидобактерий (B. longum) в БТС
Степень влияния факторов, %
Изучаемые факторы
БТС
«молоко – глицин»
БТС
«молоко – мед»
БТС
«молоко – злаковая
композиция»
[L. cremoris, L. diacetilactis, S. thermophilus, B. longum]
Продолжительность
ферментации, ч
Массовая
доля
компонента, %
Неучтенные факторы
99,2
88,0
87,0
0,76
11,6
12,6
0,035
0,35
0,38
[L. acidophilus, L. cremoris, L. diacetilactis, S. thermophilus, B. longum]
Продолжительность
ферментации, ч
Массовая
доля
компонента, %
Неучтенные факторы
99,4
90,7
89,0
0,634
9,0
10,6
0,013
0,31
0,34
Двухфакторный дисперсионный анализ показал, что доля общей изменчивости величины клеточной концентрации бифидобактерий (B. longum) во всех исследуемых БТС обусловлена в основном изменением продолжительности ферментации. При этом в БТС, в которой
подсистемой В, регулирующей активность и жизнеспособность биообъектов, выступает глицин, влияние фактора «массовая доля элемента подсистемы В» практически равно нулю, что
подтверждает отсутствие пребиотических свойств у глицина.
Поскольку в процессе ферментации происходят изменения не только физикохимических и микробиологических показателей, но и органолептических, проведена органолептическая оценка всех БТС.
Результаты органолептической оценки приведены в таблице 3.36.
86
Таблица 3.36 – Органолептическая оценка БТС (на восьмой час ферментации)
Вариант БТС
Органолептические показатели
Вид
Массовая
доля
элемента
подсистемы
В, %
Вкус и запах
Цвет
Внешний вид
и консистенция
1
2
3
4
5
[L. cremoris, L. diacetilactis, S. thermophilus, B. longum]
Контроль 1
БТС «молоко –
глицин»
0
кисломолочные
белый
0,1
кисломолочные
белый
0,3
кисломолочные
белый
4
БТС «молоко –
мед»
5
6
1
БТС «молоко –
злаковая композиция»
3
5
кисломолочные, с легкими привкусом и ароматом меда, недостаточно сладкий вкус
кисломолочные, с выраженными привкусом
и ароматом меда, в меру сладкий вкус
кисломолочные, с ярко
выраженными привкусом и ароматом меда,
чрезмерно
сладкий
вкус
сгусток
однородной
консистенции
сгусток
однородной
консистенции
сгусток
однородной
консистенции
белый
сгусток
однородной
консистенции
белый
сгусток
однородной
консистенции
белый
сгусток
однородной
консистенции
сгусток
однородный,
консистенция в меру
кисломолочные, с легбелый
вязкая, с наличием
ким ароматом злаков
включений
злаковой
композиции
сгусток
однородный,
белый с консистенция в меру
кисломолочные, с леглегким
вязкая, с наличием
кими привкусом и арокремовым включений
злаковой
матом злаков
оттенком композиции различного
размера
сгусток
однородный,
консистенция чрезмеркисломолочные, с вы- белый с
но вязкая, с наличием
раженными привкусом кремовым
включений
злаковой
и ароматом злаков
оттенком
композиции различного
размера
[L. acidophilus, L. cremoris, L. diacetilactis, S. thermophilus, B. longum]
Контроль 2
0
кисломолочные
белый
сгусток
однородной
консистенции
87
Продолжение таблицы 3.36
1
2
БТС «молоко –
глицин»
0,1
кисломолочные
белый
0,3
кисломолочные
белый
4
БТС «молоко –
мед»
5
6
1
БТС «молоко –
злаковая композиция»
3
5
3
кисломолочные, с легкими привкусом и ароматом меда, кислый
вкус
кисломолочные, с выраженными привкусом
и ароматом меда, в меру сладкий вкус
кисломолочные, с ярко
выраженными привкусом и ароматом меда, в
меру сладкий вкус
4
5
сгусток
однородной
консистенции
сгусток
однородной
консистенции
белый
сгусток
однородной
консистенции
белый
сгусток
однородной
консистенции
белый
сгусток
однородной
консистенции
сгусток
однородный,
консистенция в меру
кисломолочные, с легбелый
вязкая, с наличием
ким ароматом злаков
включений
злаковой
композиции
сгусток
однородный,
белый с консистенция в меру
кисломолочные, с леглегким
вязкая, с наличием
кими привкусом и арокремовым включений
злаковой
матом злаков
оттенком композиции различного
размера
консистенция чрезмерно вязкая, с наличием
кисломолочные, с вы- белый с
включений
злаковой
раженными привкусом кремовым
композиции различного
и ароматом злаков
оттенком
размера, легкое отделение сыворотки
В результате органолептической оценки ферментируемых БТС установлено, что глицин не оказывает влияния на органолептические свойства ферментированной БТС. Наилучшими показателями обладают БТС с содержанием меда – 5 % и злаковой композиции – 3 %.
Образцы имеют кисломолочные запах и вкус с приятным привкусом вводимого элемента
подсистемы В, в процессе ферментации образуется однородный сгусток, образцы имеют в
меру вязкую консистенцию. Однако, ощущение различия размеров частиц злаковой композиции в ферментированных БТС снижает органолептическую ценность разрабатываемого
продукта.
88
3.4
Изучение влияния гранулометрического состава злаковой композиции
на свойства биотехнологических систем
Задачей следующего этапа исследований являлось определение гранулометрического
состава злаковой композиции, оптимального для формирования текстуры продукта, отвечающей требованиям потребителей.
Текстура – макроструктура пищевого продукта, т. е. система взаимного расположения
его структурных элементов, органолептически характеризуемая комплексом зрительных,
слуховых и осязательных ощущений, возникающих при разжевывании продукта.
При этом решающее влияние на текстурные свойства оказывают размер, форма, количество и клеточная структура продукта.
Рассеивание злаковой композиции на фракции проводили по схеме, приведенной на
рисунке 3.8. Для рассеивания применяли сита лабораторные контрольные У1-ЕСЛ-К.
ПРОХОД
частицы с размерами более 3000 мкм
СХОД
частицы с размерами менее 3000 мкм
ПРОХОД
частицы с размерами более 1000 мкм
СХОД
частицы с размерами менее 1000 мкм
ПРОХОД
частицы с размерами более 670 мкм
СХОД
частицы с размерами менее 670 мкм
ПРОХОД
частицы с размерами более 250 мкм
СХОД
частицы с размерами менее 250 мкм
СИТО 1
СИТО 2
СИТО 3
СИТО 4
Рисунок 3.8 – Схема получения изучаемых фракций злаковой композиции
Таким образом, для исследований были получены четыре фракции злаковой композиции, гранулометрический состав которых представлен в таблице 3.37.
Таблица 3.37 – Гранулометрический состав фракций злаковой композиции
Номер фракции
Фракция I
Фракция II
Фракция III
Фракция IV
Размер частиц
злаковой композиции, мкм
1000-3000
670-1000
250-670
менее 250
89
Ранее, при изучении ферментации БТС «молоко – злаковая композиция», установлено,
что лучшие органолептические показатели имеет БТС с массовой долей элемента подсистемы В – 3 %, продолжительность ферментации до достижения оптимального значения титруемой кислотности – 8 часов, поэтому на данном этапе исследований в БТС «молоко – фракция злаковой композиции» использовали концентрацию элемента подсистемы В – 3 %, продолжительность ферментации ограничили 8 часами.
Для обоснования выбора фракции злаковой композиции с определенным размером частиц изучены микробиологические, синеретические и органолептические свойства БТС «молоко – фракция злаковой композиции».
На первом этапе изучали процесс ферментации. Контролем являлось пастеризованное
молоко, нормализованное до массовой доли жира 2,5 %.
На рисунке 3.9 представлены результаты исследований изменения титруемой кислотности в зависимости от фракции злаковой композиции в процессе ферментации БТС «молоТитруемая кислотность, ºТ
Титруемая кислотность, ºТ
ко – фракция злаковой композиции» различными биообъектами.
100
80
60
40
20
0
0
2
4
6
8
Продолжительность ферментации, ч
контроль
1000-3000
670-1000
250-670
менее 250
120
100
80
60
40
20
0
0
2
4
6
8
Продолжительность ферментации, ч
контроль
1000-3000
670-1000
250-670
менее 250
а) [L. cremoris, L. diacetilactis,
б) [L. acidophilus, L. cremoris, L. diacetilactis,
S. thermophilus, B. longum]
S. thermophilus, B. longum]
Рисунок 3.9 – Динамика титруемой кислотности в процессе ферментации
В процессе ферментации изучаемых БТС наблюдалось равномерное повышение титруемой кислотности, размер частиц злаков практически не оказывал влияния на кислотообразование. Однако, в контрольном образце и в БТС «молоко – фракция I (1000-3000 мкм)» не
достигнуто значение титруемой кислотности, достаточное для образования сгустка требуемой
консистенции – 80 ºТ для ассоциации микроорганизмов [L. cremoris, L. diacetilactis, S. thermophilus, B. longum] и 95 ºТ для ассоциации микроорганизмов [L. acidophilus, L. cremoris,
L. diacetilactis, S. thermophilus, B. longum].
Влияние продолжительности ферментации и размера частиц злаковой композиции на
клеточную концентрацию молочнокислых микроорганизмов и бифидобактерий (B. longum) в
90
процессе ферментации БТС «молоко – фракция злаковой композиции» представлено на ри-
10
8
6
4
2
0
контроль
250-670
2
4
6
8
Продолжительность ферментации, ч
1000-3000
670-1000
менее 250
Клеточная концентрация
молочнокислых микроорганизмов,
lgКОЕ/см3
Клеточная концентрация
молочнокислых микроорганизмов,
lgКОЕ/см3
сунках 3.10 и 3.11.
10
8
6
4
2
0
2
4
6
8
Продолжительность ферментации, ч
контроль
1000-3000
670-1000
250-670
менее 250
а) [L. cremoris, L. diacetilactis,
б) [L. acidophilus, L. cremoris, L. diacetilactis,
S. thermophilus, B. longum]
S. thermophilus, B. longum]
Рисунок 3.10 – Изменение клеточной концентрации молочнокислых микроорганизмов
Клеточная концентрация
бифидобактерий, lgКОЕ/см3
Клеточная концентрация
бифидобактерий, lgКОЕ/см3
в процессе ферментации БТС «молоко – фракция злаковой композиции»
9
8
7
6
5
4
3
2
1
0
2
4
6
8
Продолжительность ферментации, ч
контроль
1000-3000
670-1000
250-670
менее 250
9
8
7
6
5
4
3
2
1
0
2
4
6
8
Продолжительность ферментации, ч
контроль
1000-3000
670-1000
250-670
менее 250
а) [L. cremoris, L. diacetilactis,
б) [L. acidophilus, L. cremoris, L. diacetilactis,
S. thermophilus, B. longum]
S. thermophilus, B. longum]
Рисунок 3.11 – Изменение клеточной концентрации бифидобактерий (B. longum)
в процессе ферментации БТС «молоко – фракция злаковой композиции»
Установлено, что расхождение между максимальным и минимальным результатами
определения клеточных концентраций молочнокислых микроорганизмов в БТС «молоко –
фракция I», «молоко – фракция II» и «молоко – фракция III» составляет 0,12 lg КОЕ/см3 на
восьмой час ферментации ассоциацией микроорганизмов [L. cremoris, L. diacetilactis, S. thermophilus, B. longum] и 0,10 lg КОЕ/см3 – при ферментации ассоциацией микроорганизмов
[L. acidophilus, L. cremoris, L. diacetilactis, S. thermophilus, B. longum], соответственно расхождение между результатами определения клеточных концентраций бифидобактерий
(B. longum) составляет 0,14 lg КОЕ/см3 и 0,15 lg КОЕ/см3. При этом, расхождение между ре-
91
зультатами определения клеточных концентраций молочнокислых микроорганизмов в БТС
«молоко – фракция IV (менее 250 мкм)» и максимальным из результатов БТС с более крупными частицами злаковой композиции составляет 0,16 lg КОЕ/см3 и 0,20 lg КОЕ/см3, для результатов определения клеточных концентраций бифидобактерий – 0,16 lg КОЕ/см3 для обеих ассоциаций микроорганизмов.
Увеличение роста молочнокислых микроорганизмов и бифидобактерий (B. longum) в
БТС «молоко – фракция IV (менее 250 мкм)» по сравнению с другими БТС «молоко – фракция злаковой композиции» обусловлено лучшей доступностью дополнительных питательным веществ для микроорганизмов в связи с увеличением площади поверхности хлопьев и,
следовательно, площади перехода питательных веществ из хлопьев в жидкую среду.
Анализ результатов исследований позволяет сделать вывод о незначительности влияния размера частиц злаковой композиции на динамику микробиологических показателей.
Этот вывод подтверждают результаты дисперсионного анализа изменения клеточной
концентрации молочнокислых микроорганизмов и бифидобактерий в зависимости от продолжительности ферментации и размера частиц злаковой композиции (приложение Д – на
примере изменения клеточной концентрации молочнокислых микроорганизмов при ферментации ассоциацией микроорганизмов [L. acidophilus, L. cremoris, L. diacetilactis, S. thermophilus, B. longum]).
Степень влияния изучаемых факторов на изменение клеточной концентрации молочнокислых микроорганизмов и бифидобактерий (B. longum) представлена в таблице 3.38.
Таблица 3.38 – Степень влияния изучаемых факторов на изменение клеточной концентрации молочнокислых микроорганизмов и бифидобактерий в БТС «молоко – фракция злаковой композиции»
Степень влияния факторов, %
Изучаемые факторы
клеточная концентрация молочнокислых
микроорганизмов
клеточная концентрация бифидобактерий
(B. longum)
[L. cremoris, L. diacetilactis, S. thermophilus, B. longum]
Продолжительность ферментации, ч
99,6
99,5
Размер частиц злаковой композиции
0,39
0,46
Неучтенные факторы
0,03
0,03
[L. acidophilus, L. cremoris, L. diacetilactis, S. thermophilus, B. longum]
Продолжительность ферментации, ч
99,6
99,7
Размер частиц злаковой композиции
0,29
0,32
Неучтенные факторы
0,09
0,03
92
Двухфакторный дисперсионный анализ показал, что доля общей изменчивости величин
клеточной концентрации молочнокислых микроорганизмов и бифидобактерий (B. longum) во
всех исследуемых БТС «молоко – фракция злаковой композиции» обусловлена в основном
изменением продолжительности ферментации.
На втором этапе исследований изучали влияние размера частиц злаковой композиции
на синеретические свойства сгустка БТС. Синерезис – явление самопроизвольного уменьшения объема, сопровождающееся выделением сыворотки. Это явление влияет на устойчивость
ферментированных продуктов при хранении.
На диаграмме 3.12 представлены результаты исследований синеретических свойств
сгустка БТС «молоко – фракция злаковой композиции».
Количество
выделившейся
сыворотки, %
12
10
8
6
4
2
0
1000-3000
670-1000
250-670
менее 250
Размеры частиц злаковой композиции, мкм
[L. cremoris, L. diacetilactis, S. thermophilus, B. longum]
[L. acidophilus, L. cremoris, L. diacetilactis, S. thermophilus, B. longum]
Рисунок 3.12 – Изменение синеретических свойств
сгустка БТС «молоко – фракция злаковой композиции»
Самую прочную структуру имеет БТС «молоко – фракция IV (менее 250 мкм)», в которой отсутствовало выделение сыворотки. Большее количество сыворотки выделилось в БТС
«молоко – фракция I (1000-3000 мкм)».
Синеретические свойства сгустка зависят от влагоудерживающей способности компонентов БТС. Для применения в технологии ферментированных продуктов злаковая композиция должна иметь хорошую набухаемость (увеличение в объеме), а, следовательно, хорошую
влагопоглотительную способность.
В исследованиях, проведенных Захаровой Л.М., Сахрыниным М.Н., установлено, что
влагопоглотительная способность зерновых и зернобобовых компонентов увеличивается с
увеличением дисперсности фракций. Это происходит вследствие увеличения площади поглощения жидкой среды частицей.
Результаты наших исследований подтверждают, что на синеретические свойства сгустка БТС оказывает влияние размер частиц злаковой композиции в составе овсяных, ячменных
и ржаных хлопьев в соотношении 1 : 1 : 1. С увеличением размера частиц увеличивается количество выделившейся сыворотки.
93
Поскольку в процессе ферментации происходят изменения органолептических показателей, на третьем этапе исследований проведена органолептическая оценка БТС «молоко –
фракция злаковой композиции», результаты которой приведены в таблице 3.39.
Таблица 3.39 – Органолептическая оценка БТС «молоко – фракция злаковой композиции» (на восьмой час ферментации)
Органолептические показатели
Вариант БТС
1
Вкус и запах
Цвет
Внешний вид
и консистенция
2
3
4
[L. cremoris, L. diacetilactis, S. thermophilus, B. longum]
сгусток однородный,
БТС
«молоко
– кисломолочные,
с
консистенция в меру
белый с легким крефракция I (1000- легкими привкусом и
вязкая, с наличием
мовым оттенком
3000 мкм)»
ароматом злаков
грубых
включений
злаковой композиции
сгусток однородный,
консистенция в меру
БТС
«молоко
– кисломолочные,
с
белый с легким кре- вязкая, с наличием
фракция II (670- легкими привкусом и
мовым оттенком
ощутимых однород1000 мкм)»
ароматом злаков
ных включений злаковой композиции
сгусток однородный,
БТС
«молоко
– кисломолочные,
с
консистенция вязкая,
белый с легким крефракция III (250- легкими привкусом и
с наличием однородмовым оттенком
670 мкм)»
ароматом злаков
ных включений злаковой композиции
сгусток однородный,
консистенция чрезБТС
«молоко
– кисломолочные,
с
мерно вязкая, мучнибелый с легким крефракция IV (менее легкими привкусом и
стая, включения чамовым оттенком
250 мкм)»
ароматом злаков
стиц злаковой композиции практически не
ощущаются.
[L. acidophilus, L. cremoris, L. diacetilactis, S. thermophilus, B. longum]
БТС
«молоко
–
фракция I (10003000 мкм)»
БТС
«молоко
–
фракция II (6701000 мкм)»
сгусток однородный,
кисломолочные,
с
консистенция в меру
белый с легким крелегкими привкусом и
вязкая, с наличием
мовым оттенком
ароматом злаков
грубых
включений
злаковой композиции
сгусток однородный,
консистенция в меру
кисломолочные,
с
белый с легким кре- вязкая, с наличием
легкими привкусом и
мовым оттенком
ощутимых однородароматом злаков
ных включений злаковой композиции
94
Продолжение таблицы 3.39
1
2
3
4
сгусток однородный,
БТС
«молоко
– кисломолочные,
с
консистенция вязкая,
белый с легким крефракция III (250- легкими привкусом и
с наличием однородмовым оттенком
670 мкм)»
ароматом злаков
ных включений злаковой композиции
сгусток однородный,
консистенция чрезБТС
«молоко
– кисломолочные,
с
мерно вязкая, мучнибелый с легким крефракция IV (менее легкими привкусом и
стая, включения чамовым оттенком
250 мкм)»
ароматом злаков
стиц злаковой композиции практически не
ощущаются.
В результате органолептической оценки ферментируемых БТС установлено, что размер
частиц злаковой композиции не оказывает влияния на вкус, запах и цвет БТС «молоко –
фракция злаковой композиции». Значительное влияние оказывается на консистенцию и
внешний вид БТС. По результатам органолептической оценки лучшие показатели имеют
БТС «молоко – фракция II (670-1000 мкм)» и «молоко – фракция III (250-670 мкм)». При более мелких частицах консистенция БТС чрезмерно вязкая, мучнистая. В БТС с самой крупной фракцией включения имеют грубую структуру, вызывающую неприятные ощущения
при разжевывании.
Таким образом, при анализе результатов исследований установлено, что при использовании фракции I с размером частиц 1000-3000 мкм увеличивается время ферментации БТС,
образуется сгусток, обладающий худшими влагоудерживающими свойствами. При применении фракций I и IV с размерами частиц 1000-3000 мкм и менее 250 мкм БТС имеют низкие
органолептические свойства.
При выборе между фракциями злаковой композиции II и III с размерами частиц 250670 мкм и 670-1000 мкм ориентировались на потребительские предпочтения (таблица 3.3):
потребитель хотел бы получить продукт с ощутимыми частицами наполнителя. Следовательно, для технологии ферментированного молочно-злакового продукта рекомендуется
применять фракцию II с размерами частиц 670-1000 мкм.
3.5
Определение оптимальной ассоциации культур микроорганизмов
для ферментации биотехнологической системы молочно-злакового продукта
Анализ результатов предыдущих исследований позволил установить соотношение
компонентов в БТС молочно-злакового продукта, в которой подсистемой В являлась композиция «мед-злаки-глицин».
95
Состав БТС молочно-злакового продукта представлен в таблице 3.40.
Таблица 3.40 – Биотехнологическая система молочно-злакового продукта
Элементы
системы
Элемент подсистемы
Продукт 1
Продукт 2
91,9
91,9
По норме
-
-
По норме
Мед натуральный, %
5,0
5,0
Злаковая композиция (фракция с размером частиц
670-1000 мкм), %
3,0
3,0
Глицин, %
0,1
0,1
Подсистема А Молоко с массовой долей жира 2,5 %, %
Подсистема Б
Подсистема В
Ассоциация микроорганизмов [L. cremoris, L. diacetilactis, S. thermophilus, B. longum] в составе
бактериального концентрата «БК-Алтай-СБифи»
Ассоциация микроорганизмов [L. acidophilus,
L. cremoris, L. diacetilactis, S. thermophilus,
B. longum] в составе бактериального концентрата
«БК-Алтай-ЛСБифи»
На следующем этапе проводимых исследований изучен процесс ферментации БТС молочно-злакового продукта различными ассоциациями микроорганизмов, в качестве контроля
использовали пастеризованное молоко, нормализованное до массовой доли жира 2,5 %.
Результаты исследований изменения титруемой и активной кислотностей в зависимости от продолжительности ферментации представлены на рисунке 3.13.
В ходе проведения ферментации отмечена тенденция повышения титруемой и снижения активной кислотностей.
При ферментации БТС сгусток образовался в течение (6,0±0,5) ч, в последующие
(2,0±0,5) ч он уплотнился, в контрольных образцах образование сгустка протекает
6,5
6
5,5
5
4,5
4
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
Продолжительность ферментации, ч
контроль
продукт
110
100
90
80
70
60
50
40
30
20
10
0
7
Активная кислотность, ед. рН
7
Титруемая кислотность, ºТ
90
80
70
60
50
40
30
20
10
0
Активная кислотность, ед. рН
Титруемая кислотность, ºТ
(7,0±0,5) ч, а его уплотнение – (3,0±0,5) ч.
6,5
6
5,5
5
4,5
4
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
Продолжительность ферментации, ч
контроль
продукт
а) [L. cremoris, L. diacetilactis,
б) [L. acidophilus, L. cremoris, L. diacetilactis,
S. thermophilus, B. longum]
S. thermophilus, B. longum]
Рисунок 3.13 – Динамика титруемой и активной кислотностей в процессе ферментации
96
Кислотообразование при ферментации БТС происходит интенсивней, чем в контрольных образцах. Внесение в молочную основу меда и злаков, входящих в подсистему В, за счет
дополнительных питательных веществ стимулирует рост молочнокислых микроорганизмов,
следствием этого является ускорение процесса ферментации.
Окончание процесса ферментации определяли по достижению оптимального в зависимости от вида подсистемы Б значения рН. Величина рН является одним из факторов роста
бифидобактерий, при рН ниже 4,5 их рост прекращается, эта величина является ограничивающей.
Ограничивающее значение рН при ферментации контрольных образцов достигается
через 10 ч, при ферментации БТС – через 8 ч.
Для получения уравнений регрессии, адекватно описывающих процессы изменения
титруемой
и
активной
кислотностей,
использовали
приложения
«Ms.
Excel»
(таблица 3.41).
Таблица 3.41 – Регрессионный анализ экспериментальных данных
Уравнения
регрессии
Вариант исследования
контроль
БТС
Величина достоверности
аппроксимации (R2)
контроль
[L. cremoris, L. diacetilactis, S. thermophilus, B. longum]
Титруемая
y = 0,4429x2 + y = 0,8171x2 +
0,9982
кислотность
1,2853x + 14,824
0,1123x + 16,452
Активная
y = –0,0116x2 – y = –0,025x2 – 0,0144x
0,9934
кислотность
0,0919x + 6,8706
+ 6,7262
[L. acidophilus, L. cremoris, L. diacetilactis, S. thermophilus, B. longum]
Титруемая
y = 0,5396x2 + 1,5063x y = 1,022x2 – 0,7747x
0,9989
кислотность
+ 14,603
+ 18,5
Активная
y = –0,0101x2 – y = –0,0145x2 –
0,9946
кислотность
0,1012x + 6,7963
0,1195x + 6,7562
БТС
0,9985
0,9976
0,9950
0,9984
Величина коэффициента аппроксимации свидетельствует о достоверности результатов.
Результаты исследований изменения общего количества жизнеспособных клеток микроорганизмов, в том числе бифидобактерий (B. longum), в процессе ферментации контрольных и изучаемых образцов представлены на рисунках 3.14 и 3.15.
Отмечена тенденция усиления роста микроорганизмов в БТС по сравнению с контролем. Клеточная концентрация молочнокислых микроорганизмов по сравнению с контролем
увеличилась на 1,09 lg КОЕ/см3 при ферментации ассоциацией микроорганизмов
[L. cremoris, L. diacetilactis, S. thermophilus, B. longum] и на 0,69 lg КОЕ/см3 при ферментации
ассоциацией микроорганизмов [L. acidophilus, L. cremoris, L. diacetilactis, S. thermophilus,
B. longum].
Клеточная концентрация,
lgКОЕ/см3
97
9
8
7
6
5
4
3
2
1
0
молочнокислые
микроорганизмы (БТС)
молочнокислые
микроорганизмы (контроль)
бифидобактерии (БТС)
бифидобактерии (контроль)
1
2
3
4
5
6
Продолжительность ферментации, ч
7
8
Рисунок 3.14 – Изменение клеточной концентрации молочнокислых микроорганизмов и
бифидобактерий (B. longum) в процессе ферментации БТС ассоциацией микроорганизмов
Клеточная концентрация,
lgКОЕ/см3
[L. cremoris, L. diacetilactis, S. thermophilus, B. longum]
10
9
8
7
6
5
4
3
2
1
0
молочнокислые
микроорганизмы (БТС)
молочнокислые
микроорганизмы (контроль)"
бифидобактерии (БТС)
бифидобактерии (контроль)
1
2
3
4
5
6
Продолжительность ферментации, ч
7
8
Рисунок 3.15 – Изменение клеточной концентрации молочнокислых микроорганизмов
и бифидобактерий (B. longum) в процессе ферментации БТС ассоциацией микроорганизмов
[L. acidophilus, L. cremoris, L. diacetilactis, S. thermophilus, B. longum]
В зависимости от продолжительности ферментации наблюдается тенденция роста клеточной концентрации бифидобактерий (B. longum), увеличение которой произошло на
1,31 lg КОЕ/см3 при ферментации ассоциацией микроорганизмов [L. cremoris, L. diacetilactis,
S. thermophilus, B. longum] и на 1,32 lg КОЕ/см3 при ферментации ассоциацией микроорганизмов [L. acidophilus, L. cremoris, L. diacetilactis, S. thermophilus, B. longum].
В таблице 3.42 приведены коэффициенты стимуляции роста бифидобактерий
(B. longum) композиции «мед-злаки-глицин» в целом и ее отдельных компонентов, обладающих ростостимулирующим влиянием.
98
Таблица 3.42 - Коэффициент стимуляции роста бифидобактерий (B. longum)
Коэффициент стимуляции роста
Биообъект
L. cremoris, L. diacetilactis,
S. thermophilus, B. longum
L. acidophilus, L. cremoris,
L. diacetilactis, S. thermophilus, B. longum
мед
(5 %)
злаковая
композиция
(3 %)
композиция
«мед-злаки-глицин»
1,21
1,23
1,23
1,17
1,20
1,21
Анализ результатов свидетельствует, что ростостимулирующее влияние элементов
подсистемы В биотехнологической системы молочно-злакового продукта не обладает синергетическим эффектом, так как коэффициент стимуляции роста бифидобактерий композиции
«мед-злаки-глицин» не равен сумме коэффициентов стимуляции роста бифидобактерий компонентов композиции с доказанным ростостимулирующим влиянием (формула 3.2).
Кр БТС  Кр мед  Кр злаки
(3.2),
где КрБТС – коэффициент стимуляции роста бифидобактерий БТС молочно-злакового продукта;
Крмед – коэффициент стимуляции роста бифидобактерий меда;
Крзлаки – коэффициент стимуляции роста бифидобактерий злаковой композиции.
На следующем этапе исследований была проведена органолептическая оценка исследуемых БТС, результаты которой представлены в таблице 3.43.
Таблица 3.43 – Органолептические показатели ферментированной БТС
Органолептические показатели
Продукт
Вкус и запах
Цвет
Внешний вид
и консистенция
[L. cremoris, L. diacetilactis, S. thermophilus, B. longum]
сгусток однородной консистенции
белый, с сгусток однородный, консистенкисломолочные, с выраженными
легким
ция в меру вязкая, с наличием
привкусом и ароматом меда, в
кремовым однородных включений злакомеру сладкий вкус
оттенком вой композиции
Контроль 1 кисломолочные
Продукт 1
белый
[L. acidophilus, L. cremoris, L. diacetilactis, S. thermophilus, B. longum]
сгусток однородной консистенции
белый, с сгусток однородный, консистенкисломолочные, с выраженными
легким
ция вязкая, с наличием однородпривкусом и ароматом меда, некремовым ных включений злаковой комподостаточно сладкий вкус
оттенком зиции
Контроль 2 кисломолочные
Продукт 2
белый
99
С целью повышения объективности органолептической оценки продуктов ферментации
была сформирована экспертная комиссия из пяти человек. Все показатели оценивались по пятибалльной шкале с учетом вклада в общую оценку. Поскольку в оценивании не учитывали показатель «внешний вид упаковки и маркировка», произвели перенормирование коэффициентов
значимости. Полученные результаты представлены в таблице 3.44 и на диаграмме 3.16.
Таблица 3.44 – Результаты балльной оценки органолептических показателей БТС
Показатели
Коэффициент
значимости
Наименование
после
по
перенормиметодике
рования
Внешний вид
упаковки
и
0,1
0
маркировка
Продукт 1
Продукт 2
Средняя
оценка
экспертов
Количество
баллов
Средняя
оценка
экспертов
Количество
баллов
-
-
-
-
Консистенция
0,2
0,22
5
1,10
4,6
1,01
Цвет
0,2
0,22
5
1,10
5
1,10
Запах
0,15
0,17
5
0,85
5
0,85
Вкус
0,35
0,39
5
1,95
4,4
1,72
ИТОГО
5,00
4,68
Консистенция
Вкус
4,8
4,6
4,4
4,2
4
Цвет
Запах
продукт 1 продукт 2
Рисунок 3.16 – Органолептическая оценка показателей ферментированной БТС
В результате проведенной дегустации продукт, произведенный ферментацией ассоциацией микроорганизмов [L. cremoris, L. diacetilactis, S. thermophilus, B. longum], получил максимальное количество баллов – 5, второй продукт, произведенный ферментацией ассоциацией
микроорганизмов [L. acidophilus, L. cremoris, L. diacetilactis, S. thermophilus, B. longum] –
4,68 балла. При оценивании второго продукта были сняты баллы за ощущение повышенной
кислотности во вкусе и вязкую консистенцию.
100
Анализ органолептических показателей продукта, ферментированного ассоциацией
микроорганизмов [L. cremoris, L. diacetilactis, S. thermophilus, B. longum], позволяет рекомендовать использовать подсистему В (5 % меда натурального, 3 % злаковой композиции, 0,1 %
глицина) для технологии ферментированного молочно-злакового продукта без применения
дополнительных стабилизаторов и вкусовых наполнителей.
Использование в процессе ферментации ассоциации микроорганизмов [L. cremoris,
L. diacetilactis, S. thermophilus, B. longum] обеспечивает при одинаковом количестве бифидобактерий более высокую клеточную концентрацию молочнокислых микроорганизмов и
лучшие органолептические показатели, чем при использовании ассоциации микроорганизмов [L. acidophilus, L. cremoris, L. diacetilactis, S. thermophilus, B. longum]. Исходя из этого, в
технологии ферментированного молочно-злакового продукта используется ассоциация микроорганизмов [L. cremoris, L. diacetilactis, S. thermophilus, B. longum] в составе бактериального концентрата БК-Алтай-СБифи. Для ферментации рекомендован стандартный температурный режим, оптимальный для культивирования ассоциации микроорганизмов [L. cremoris,
L. diacetilactis, S. thermophilus, B. longum] – 37 ºС. В связи с интенсификацией процесса ферментации в присутствии композиции «мед-злаки-глицин» временной режим сокращен с
10 часов до 8 часов.
3.6
Изучение процесса пассивации пробиотических культур и
хранимоспособности ферментированного молочно-злакового продукта
Важным критерием качества пищевых продуктов служит хранимоспособность, характеризующая их способность длительное время сохранять качество при минимальных изменениях.
Прогнозируемый срок годности ферментированного молочно-злакового продукта при
стандартном режиме хранения (4±2) °С – 10 дней.
В соответствии с МУК 4.2.1847-2004 [87] срок исследования продукта превышает
предполагаемый срок годности на время, определяемое коэффициентом резерва, который
для скоропортящихся продуктов при сроке годности до 30 дней равен 1,3. Следовательно,
изучение хранимоспособности должно осуществляться в течение 13 суток с проведением
контроля на третий, пятый, седьмой, десятый и тринадцатый день.
Обязательным требованием к кисломолочным продуктам, установленным в Техническом регламенте на молоко и молочную продукцию [130], является содержание в них на
окончание срока годности не менее 1·107 КОЕ/см3 жизнеспособных клеток молочнокислых
101
микроорганизмов, в том числе бифидобактерий и других пробиотических микроорганизмов
в сумме – не менее 1·106 КОЕ/см3.
Для того, чтобы концентрация пробиотических микроорганизмов в молочных продуктах в конце срока годности составляла не менее 1·106 КОЕ/см3, их исходную концентрацию,
достигнутую в результате процесса ферментации, необходимо устанавливать на уровне не
менее 107 КОЕ/см3, чтобы компенсировать постепенное отмирание клеток в период хранения. Также для обеспечения жизнеспособности пробиотических культур в процессе хранения
необходимы дополнительные питательные вещества.
Актуальным для обеспечения пробиотических свойств ферментированного молочнозлакового продукта является изучение и оценка влияния на процессы пассивации элементов
подсистемы В, имеющих ростостимулирующее влияние. Пассивация – переход активной
(размножающейся) клетки в пассивное состояние, в котором клетка, оставаясь живой, временно утрачивает способность к размножению [96].
В процессе хранения вели контроль микробиологических показателей. Результаты исследований приведены в таблице 3.45.
Таблица 3.45 – Зависимость клеточной концентрации молочнокислых микроорганизмов и бифидобактерий от продолжительности хранения
Клеточная концентрация
молочнокислые
микроорганизмы
КОЕ/см3
8,43
6,1∙108
8,79
3,4∙107
1,5∙108
8,18
3,3∙108
8,52
5
9,2∙107
7,96
1,7∙108
7
6,3∙107
7,80
10
2,4∙107
13
8,8∙106
КОЕ/см3
1
2,7∙108
3
продукт
КОЕ/см3
lg КОЕ/см3
КОЕ/см3
контроль
lg КОЕ/см3
продукт
lg КОЕ/см3
контроль
lg КОЕ/см3
Продолжительность
хранения, сут.
бифидобактерии
7,53
5,7∙107
7,76
1,7∙107
7,23
3,0∙107
7,48
8,23
7,7∙106
6,89
1,3∙107
7,26
7,6∙107
7,88
5,1∙106
6,71
8,9∙106
6,94
7,38
4,9∙107
7,69
3,2∙106
6,51
5,7∙106
6,76
6,94
2,8∙107
7,45
1,1∙106
6,04
4,2∙106
6,62
Клеточная концентрация молочнокислых микроорганизмов в контроле составляла
8
10 КОЕ/см3 в течение трех суток, снижение до 107 КОЕ/см3 произошло на пятые сутки и сохранилось до десяти суток. На 13-е сутки концентрация молочнокислых микроорганизмов
102
снизилась еще на порядок, что не соответствует требованиям №88-ФЗ «Технический регламент на молоко и молочную продукцию». При этом уменьшение клеточной концентрации
произошло на 1,49 lg КОЕ/см3.
Клеточная концентрация бифидобактерий (B. longum) в контроле составляла
107 КОЕ/см3 в течение трех суток, затем снизилась на порядок до 106 КОЕ/см3 на пятые сутки
и сохранялась до 13 суток. Уменьшение клеточной концентрации произошло на
1,49 lg КОЕ/см3.
В ферментированном молочно-злаковом продукте клеточная концентрация молочнокислых микроорганизмов составляла 108 КОЕ/см3 пять суток, снизилась до 107 КОЕ/см3 на
седьмые сутки и сохранялась до 13 суток, при этом уменьшение клеточной концентрации
произошло на 1,34 lg КОЕ/см3.
В ферментированном молочно-злаковом продукте клеточная концентрация бифидобактерий (B. longum) составляла 107 КОЕ/см3 пять суток, снизилась до 106 КОЕ/см3 на седьмые
сутки и сохранялась до 13 суток, при этом уменьшение клеточной концентрации произошло
на 1,14 lg КОЕ/см3.
Исходя из экспериментальных данных, следует, что в течение всего гарантированного
срока годности (10 суток) клеточная концентрация молочнокислых микроорганизмов и бифидобактерий (B. longum) в ферментированном молочно-злаковом продукте соответствовала
нормам №88-ФЗ «Технический регламент на молоко и молочную продукцию».
Для оценки жизнеспособности бифидобактерий (B. longum) в процессе хранения
ферментированного молочно-злакового продукта определен коэффициент среднесуточного
снижения клеточной концентрации микроорганизмов и показатель жизнеспособности в
процессе хранения.
0,14
0,12
0,1
0,08
0,06
0,04
0,02
0
0,1146
0,0877
контроль
продукт
Показатель
жизнеспособности
Коэффициент
среднесуточного снижения
клеточной концентрации
Сравнительная характеристика показателей представлена на рисунках 3.17 и 3.18.
11,4
12
10
8
8,72
6
4
2
0
контроль продукт
Рисунок 3.17 - Оценка коэффициентов
Рисунок 3.18 - Оценка показателей
среднесуточного снижения
жизнеспособности бифидобактерий
клеточной концентрации бифидобактерий
(B. longum)
(B. longum)
103
Коэффициент среднесуточного снижения клеточной концентрации бифидобактерий
(B. longum) меньше, а, соответственно, показатель жизнеспособности бифидобактерий
(B. longum) выше в ферментированном молочно-злаковом продукте, чем в контроле.
При температуре хранения (4±2) ºС микроорганизмы практически полностью находятся
в пассивной форме.
Клеточная концентрация бифидобактерий (B. longum) в процессе хранения экспоненциально уменьшается со временем. Математическое описание снижения клеточной концентрации пробиотических культур в процессе хранения представлено на рисунке 3.19 и в таблице
Клеточная концентрация
бифидобактерий, lgКОЕ/см3
3.46.
8
7,5
7
6,5
6
5,5
5
4,5
4
1
3
5
7
10
13
Продолжительность хранения, сут
контроль
продукт
Рисунок 3.19 – Динамика клеточной концентрации бифидобактерий (B. longum)
в процессе хранения
Таблица 3.46 – Регрессионный анализ экспериментальных данных
Вариант
исследования
Уравнения
регрессии
Величина достоверности
аппроксимации (R2)
y = 7,6123e-0,0173x
0,9817
Ферментированный молочно-злаковый продукт y = 7,7803e-0,0135x
0,9635
Контроль
Анализируя полученные экспоненциальные зависимости и показатели степени экспоненты (е), можно заключить, что введение в БТС элементов подсистемы В, обладающих ростостимулирующих влиянием, обеспечивает снижение скорости отмирания пассивных клеток. Можно предположить, что мед и злаковая композиция служат для культур микроорганизмов дополнительной питательной средой, в которой они сохраняют необходимую клеточную концентрацию в течение всего гарантированного срока годности.
Задачей данного этапа исследований по разработке технологии является определение
срока годности ферментированного молочно-злакового продукта при установленных температурно-временных условиях.
Санитарно-эпидемиологическая оценка обоснования срока годности и условий хранения проводится для подтверждения соответствия ферментированного молочно-злакового
104
продукта установленным гигиеническим требованиям в течение этого срока, а также для
предупреждения возможного вредного воздействия на здоровье человека. Основой обоснования срока годности являлась оценка не только микробиологических показателей ферментированного молочно-злакового продукта, но и изменения органолептических, физикохимических свойств в процессе хранения.
Органолептические показатели ферментированного молочно-злакового продукта при
хранении существенно не изменились. Вкус и запах – кисломолочные, с выраженными привкусом и ароматом меда, в меру сладкий вкус. Цвет – белый, с легким кремовым оттенком. В
процессе хранения вкус, запах и цвет контрольного продукта также существенно не изменились. Вкус и запах – кисломолочные, цвет – белый. В обоих образцах сгусток плотный, на
13-й день в контрольном образце наблюдалось незначительное отделение сыворотки. Это
свидетельствует, что органолептические показатели разработанного ферментированного молочно-злакового продукта выше, чем контрольного образца.
Изменение активной и титруемой кислотностей в процессе хранения представлено в
таблице 3.47.
Таблица
3.47
–
Характер
изменения
титруемой
и
активной
кислотностей
в процессе хранения
Кислотность в процессе хранения
Продолжительность
хранения, сут.
титруемая, °Т
активная, ед. рН
контроль
медовозлаковый
продукт
контроль
медовозлаковый
продукт
0
83,2±1,9
84,4±1,9
4,61±0,04
4,61±0,04
1
84,6±1,9
86,8±1,9
4,60±0,04
4,60±0,04
3
86,4±1,9
89,0±1,9
4,59±0,04
4,57±0,04
5
89,0±1,9
92,4±1,9
4,58±0,04
4,55±0,04
7
91,2±1,9
95,6±1,9
4,57±0,04
4,54±0,04
10
92,6±1,9
97,2±1,9
4,55±0,04
4,52±0,04
13
95,2±1,9
99,6±1,9
4,54±0,04
4,51±0,04
На 13-е сутки хранения титруемая кислотность исследуемого образца возросла на
15,2 °Т, контрольного – на 12,0 °Т, активная кислотность снизилась на 0,1 ед. рН и 0,07 ед.
рН соответственно. Это свидетельствует о стабильности показателей продукта. При дегустации наблюдалось небольшое увеличение интенсивности кислого вкуса, что не снижало органолептической оценки.
105
В процессе хранения продуктов происходит изменение реологических характеристик
(вязкости) продукта. Структурно-механические свойства сгустков определяются характером
связей, возникающих между белковыми частицами структуры.
В ходе экспериментальных исследований на вискозиметре с падающим шариком по
методу Гепплера была определена вязкость для образцов с неразрушенной структурой (ηн) и
для образцов с разрушенной структурой (ηр). Разрушение структуры сгустка происходит за
счет механического воздействия шарика при первом прохождении через продукт в цилиндрической трубе вискозиметра.
Результаты исследований представлены в таблице 3.48.
Таблица 3.48 – Динамика эффективной вязкости в процессе хранения
Эффективная вязкость, Па·с
Продолжительность
хранения, сутки
контроль
продукт
ηн
ηр
ηн
ηр
1
1,84
1,12
3,29
2,88
3
1,52
1,07
3,11
2,74
5
1,24
0,96
2,94
2,69
7
1,07
0,83
2,81
2,64
10
0,84
0,65
2,73
2,61
13
0,66
0,51
2,65
2,59
В результате измерения эффективной вязкости – вязкости, обусловленной образованием в продукте внутренних структур, можно определить характер связей в структуре сгустка
продукта. Структурированные системы, возникающие в молоке при выработке ферментированных продуктов, как структуры смешанного типа, содержат необратимо разрушающиеся и
тиксотропно-обратимые связи.
В контрольном продукте наблюдается значительная разница вязкости образцов с разрушенной и неразрушенной структурами. Это свидетельствует о том, что при формировании
сгустка в процессе ферментации в контрольном продукте образовались в основном необратимо разрушающиеся (нетиксотропные) связи. Ферментированный молочно-злаковый продукт характеризуется меньшей потерей вязкости при разрушении структуры и, соответственно, большим количеством тиксотропных связей по сравнению с контрольным продуктом. Тиксотропные связи характеризуются самопроизвольным восстановлением после механического воздействия. С увеличением продолжительности хранения наблюдается большая
потеря вязкости при разрушении структуры.
106
Меньшее изменение вязкости ферментированного молочно-злакового продукта по
сравнению с контрольным продуктом в течение хранения свидетельствует о стабильности
структуры продукта.
Положительное влияние на консистенцию продукта оказывает содержание злаковой
композиции, состоящей из хлопьев овса, ячменя и ржи. В состав углеводного комплекса овса
и ячменя входят слизи, способные к значительному поглощению воды. В результате образуются растворы высокой вязкости, придающие стабильность структуре сгустка.
При хранении изучено изменение синеретических свойств сгустка ферментированного
молочно-злакового продукта. На рисунке 3.20 представлены результаты исследования.
Количество
выделившейся
сыворотки, %
50
40
30
20
10
0
1
3
5
7
10
Продолжительность хранения, сут
контроль
13
продукт
Рисунок 3.20 – Изменение синеретических свойств сгустка
ферментированного молочно-злакового продукта
Следует отметить, что способность сгустка к отделению сыворотки имеет тенденцию к
увеличению в процессе хранения. В целом количество выделившейся сыворотки в ферментированном молочно-злаковом продукте составляет 23 % на десятые сутки и 28 % на 13-е
сутки, в контрольном продукте – 34 % и 41 % соответственно.
Явление синерезиса связано с наличием необратимо разрушающихся связей, не обладающих свойством восстанавливаться после механического воздействия на сгусток. Влагоудерживающие свойства злаковой композиции уменьшают проявление синерезиса в ферментированном молочно-злаковом продукте.
Таким образом, на основании анализа экспериментальных данных установлен срок
годности и условия хранения кисломолочного продукта – 10 дней при температуре (4±2) °С,
которые могут быть внесены в нормативную или техническую документацию.
3.7
Изучение пищевой ценности ферментированного молочно-злакового продукта
Продукты питания характеризуют пищевая, биологическая и энергетическая ценности.
107
Химический состав разработанного ферментированного молочно-злакового продукта
исследован в научно-образовательном центре Кемеровского технологического института
пищевой промышленности. Результаты исследований приведены в приложении Е.
Методом сжигания по Дюма определено содержание общего азота в ферментированном молочно-злаковом продукте и рассчитана концентрация белка, результаты представлены
в таблице 3.49 и на рисунке 3.21.
Таблица 3.49 – Определение содержания общего азота/белка в продукте
Объект исследования
Массовая доля азота, %
Массовая доля белка, %
Ферментированный молочнозлаковый продукт
0,472
3,012
Рисунок 3.21 – Определение содержания общего азота в продукте
Концентрация аминокислот определена методом высокоэффективной жидкостной хроматографии, хроматограмма приведена на рисунке 3.22.
Рисунок 3.22 – Хроматограмма определения аминокислот
108
Результаты исследования аминокислотного скора ферментированного молочнозлакового продукта в сравнении со шкалой ФАО/ВОЗ представлены в таблице 3.50.
Таблица 3.50 – Показатели биологической ценности
Незаменимые
аминокислоты
Шкала ФАО/ВОЗ
Контроль
Ферментированный
молочно-злаковый
продукт
А
С
А
С
А
С
Валин
50,0
100
63,42
126,83
64,41
128,82
Изолейцин
40,0
100
62,75
156,87
62,13
155,33
Лейцин
70,0
100
107,57
153,67
106,11
151,58
Лизин
55,0
100
86,65
157,55
83,45
151,72
Метионин+цистин
35,0
100
37,85
108,14
38,20
109,14
Треонин
40,0
100
50,79
126,99
50,12
125,31
Триптофан
10,0
100
16,60
166,00
16,65
166,53
Фенилаланин+тирозин
60,0
100
117,86
196,44
118,05
196,75
Показатели биологической ценности
КРАС
0,000
0,409
0,390
БЦ, %
100,00
59,1
61,00
А – аминокислота г в 1 г белка продукта, С – аминокислотный скор по отношению к шкале ФАО/ВОЗ
За счет применения в продукте композиции «мед-злаки-глицин» абсолютное значение
показателя биологической ценности повышено на 1,9 % по сравнению с контрольным образцом. Полученные данные свидетельствуют об отсутствии лимитирующих аминокислот и о
биологической полноценности разработанного продукта.
Ферментированный молочно-злаковый продукт обогащен заменимой аминокислотой –
глицин. Заменимые аминокислоты могут синтезироваться в организме. Однако за счет эндогенного синтеза обеспечиваются только минимальные потребности организма, в связи с чем,
удовлетворение потребности организма в заменимых аминокислотах должно в основном
осуществляться за счет поступления их в составе белков пищи.
На рисунке 3.23 проведено сравнение результатов исследований содержания заменимых аминокислот в ферментированном молочно-злаковом продукте и контроле.
Содержание
заменимых аминокислот,
мг/100 г продукта
109
800
700
600
500
400
300
200
100
0
н
о та
ота
нин
ц ин
идин
ини
Ал а
Г ли
кисл
кисл
Ар г
Г ист
я
я
а
а
в
в
но
но
арг и
тами
Асп
Г лу
контроль
продукт
ли
Пр о
н
Сер
ин
Рисунок 3.23 – Содержание заменимых аминокислот
Содержание всех заменимых аминокислот, кроме гистидина, которого стало на 0,6 %
меньше, в разрабатываемом продукте выше, чем в контрольном. Практически не изменилось
содержание серина. На 0,6 % увеличилось содержание пролина, на 2,0 % – глутаминовой
кислоты, на 2,7 % – аспаргиновой кислоты, на 6,9 % – аргинина, на 8,8 % – аланина.
Был исследован витаминный и минеральный состав разработанного ферментированного молочно-злакового продукта. Определение массовой концентрации витаминов и катионов
проведено методом электрофореза. Результаты представлены на рисунках 3.24 и 3.25 и в
сводной таблице 3.51.
Рисунок 3.24 – Витаминный состав ферментированного молочно-злакового продукта
110
Рисунок 3.25 – Минеральный состав ферментированного молочно-злакового продукта
Таблица 3.51 – Витаминный и минеральный состав ферментированного молочнозлакового продукта
Витамины, минеральные вещества
Ед. изм.
Массовая концентрация
В1 (тиаминхлорид)
мкг/100 г
15,11±3,02
В2 (рибофлавин)
мкг/100 г
4,36±1,83
В3 (пантотеновая кислота)
мкг/100 г
37,38±7,48
В5 (никотиновая кислота, никотинамид)
мкг/100 г
38,13±6,89
В6 (пиридоксин)
мкг/100 г
6,25±1,25
Вс (фолиевая кислота)
мкг/100 г
0,71±0,14
С (аскорбиновая кислота)
мкг/100 г
147,82±50,25
Калий
мг/дм3
452,72±90,54
Натрий
мг/дм3
474,57±94,91
Магний
мг/дм3
161,20±32,24
Кальций
мг/дм3
1155,08±231,01
Витамины
Катионы
На диаграмме (рисунок 3.26) представлена степень удовлетворения суточной потребности студентов в витаминах группы В при употреблении порции (330 г) ферментированного
молочно-злакового продукта.
111
33,24
Удовлетворение
суточной нормы, %
35
30
24,67
25
24,42
25,17
20
15
10
8,8
10,31
7,99
7,33
5
3,3
1,65
0,6
0,6
0
В1
В2
В3
контроль
В5
продукт
В6
Вс
Рисунок 3.26 – Степень удовлетворения суточной нормы в витаминах группы В
За счет применения в ферментированном молочно-злаковом продукте композиции
«мед-злаки-глицин» увеличилось содержание витаминов группы В.
Пищевая и энергетическая ценность разработанного ферментированного молочнозлакового продукта приведены в таблице 3.52.
Таблица 3.52 – Пищевая и энергетическая ценность ферментированного молочно-
11,85
16,10
10,0
11,47
71,2/
298,1
Удовлетворение суточной
нормы потребления, %,
муж/жен
Содержание углеводов, г
Удовлетворение суточной
нормы потребления, %
Содержание белков, г
3,0
Энергетическая ценность,
ккал/кДж
2,4
Удовлетворение суточной
нормы потребления, %
Ферментированный
молочно-злаковый
продукт
Удовлетворение суточной
нормы потребления, %
Наименование
продукта
Содержание жира, г
злакового продукта (на 100 г)
12,1/
14,9
Таким образом, разработанный продукт имеет высокие органолептические показатели
за счет включения композиции «мед-злаки-глицин», обладает пробиотической активностью,
обусловленной клеточной концентрацией пробиотических культур микроорганизмов, содержит витамины группы В (не менее 15 % от среднесуточной физиологической потребности первой группы населения с очень низкой физической активностью), а также не содержит
лимитирующих аминокислот, то есть является биологически полноценным.
Учитывая вышеизложенное, продукт отвечает сформулированным требованиям, и может быть рекомендован для массового питания, в том числе для питания студентов.
112
ГЛАВА 4 ПРАКТИЧЕСКАЯ РЕАЛИЗАЦИЯ РЕЗУЛЬТАТОВ РАБОТЫ
На завершающем этапе выполнения диссертационной работы решались следующие
задачи:
− разработать технологию и нормативную документацию (СТО) для производства
ферментированного молочно-злакового продукта;
− рассчитать экономические показатели, характеризующие эффективность производства
ферментированного молочно-злакового продукта;
− провести промышленную апробацию технологии ферментированного молочнозлакового продукта на предприятии ООО «Лузинское молоко».
4.1
Разработка технологии ферментированного молочно-злакового продукта
Технология получения ферментированного молочно-злакового продукта представляет
собой совокупность операций, выполняемых в строго определенной последовательности,
обеспечивающей высокое качество готового продукта.
В настоящее время для производства ферментированных продуктов чаще используется
резервуарный способ, являющийся более экономичным.
На рисунке 4.1 представлена блок-схема производства ферментированного молочнозлакового продукта резервуарным методом.
Блок 1. Приемка сырья и оценка качества
При производстве многокомпонентных ферментированных продуктов сырье принимают по массе и качеству в соответствии с требованиями действующих нормативных документов.
При приемке молока каждую партию перемешивают и отбирают из нее пробу для
определения органолептических, физико-химических и микробиологических показателей.
Мед натуральный, расфасованный в емкости по 25 кг, принимают по качеству и количеству. Температура хранения для меда с массовой долей воды до 19 % – не выше 20 °С, для
меда с массовой долей воды от 19 % до 21 % – от 4 ºС до 10 ºС.
Пищевую добавку глицин принимают по количеству, хранят при температуре не выше
25 °С.
Злаковую композицию в стерильной упаковке принимают по качеству и количеству.
Хранят при температуре не выше 25 °С.
113
1
3
5
7
9
10
11
Приемка и оценка качества сырья
2
Очистка, охлаждение до температуры
(4±2) °С, резервирование
4
Нормализация по массовой доле жира
6
Подогрев до 65 ºС,
гомогенизация при давлении 12МПа
8
Внесение глицина, предварительного растворенного в молоке
12
Внесение меда, предварительно расплавленного при
температуре 40 ºС
Пастеризация
при температуре
(92±2) ºС 5 мин
13
Внесение злаковой
композиции
14
16
18
Заквашивание, сквашивание смеси
при температуре 37 ºС 8 ч
15
Перемешивание, охлаждение
до температуры 14 ºС
17
Розлив, упаковывание, маркирование
19
20
Доохлаждение до температуры (4±2) ºС
21
22
Контроль качества готового продукта
23
Хранение и реализация
Рисунок 4.1 – Блок-схема алгоритма технологии
ферментированного молочно-злакового продукта
24
114
Бактериальный концентрат «БК-Алтай-СБифи» принимают по количеству, хранят при
температуре не выше 6 °С.
Блок 2. Контроль производственной ситуации
На данном этапе проводится контроль качества органолептических, физикохимических и микробиологических показателей молочного и немолочного сырья.
На основании результатов проведенных исследований устанавливают сортность сырого
молока, которая для производства ферментированного молочно-злакового продукта должна
быть не ниже второго сорта.
Принимается решение о качестве немолочного сырья.
Блок 3. Очистка, охлаждение, резервирование молока
Сырое молоко после контроля качества и сортировки очищают. Применяемые способы
должны обеспечить степень чистоты не ниже первой группы по эталону.
После очистки молоко охлаждают до температуры от 2 ºС до 6 ºС и резервируют по
сортам, хранят не более 6 ч. При необходимости молоко может быть направлено после приемки сразу на переработку без резервирования.
Блок 4. Контроль производственной ситуации
На данном этапе контролируется степень очистки молока от механических примесей,
температура охлажденного молока, титруемая кислотность в процессе резервирования.
Блок 5. Нормализация по массовой доле жира
Данная операция проводится с целью нормализации молока по жиру согласно рецептуре, представленной в технологической инструкции, в зависимости от имеющегося сырья.
Нормализуют смесь по содержанию жира путем добавления к цельному молоку рассчитанного количества обезжиренного молока.
Блок 6. Контроль производственной ситуации
На данном этапе контролируется массовая доля жира.
Блок 7. Подогрев, гомогенизация
В производстве ферментированных продуктов этап гомогенизации необходим, чтобы
предотвратить неизбежный в результате длительного сквашивания отстой сливок.
Гомогенизацию проводят при температуре 65 ºС и давлении 12 МПа.
Блок 8. Контроль производственной ситуации
Проводят контроль режима гомогенизации – давление и температура.
Блок 9. Внесение глицина
Глицин хорошо растворим в молоке. Растворенный глицин вносят в молоко перед пастеризацией в количестве 0,1 % от массы продукта.
Блок 10. Внесение меда
115
В случае если мед имеет закристаллизовавшуюся консистенцию, его предварительно
расплавляют, выдерживая в водяной бане при 40 °С. Расплавленный мед вносят в молоко перед пастеризацией в количестве 5,0 % от массы продукта.
Блок 11. Внесение злаковой композиции
Злаковую композицию вносят в молоко перед пастеризацией в количестве 3,0 % от
массы продукта.
Блок 12. Пастеризация
Пастеризацию проводят при температуре (92±2) °С в течение 5 минут с целью уничтожения посторонней микрофлоры, разрушения ферментов молока для обеспечения развития
полезной микрофлоры закваски.
Пастеризация способствует улучшению консистенции продукта. В этих условиях происходит денатурация сывороточных белков, вследствие чего повышаются гидратационные
свойства казеина
Блок 13. Контроль производственной ситуации
Проводят контроль режима пастеризации – температура и время.
Блок 14. Заквашивание, сквашивание
После пастеризации смесь охлаждают до температуры заквашивания (37 °С). Заквашивают и сквашивают смесь в резервуарах для кисломолочных напитков с охлаждаемой рубашкой, снабженных специальными мешалками, обеспечивающими перемешивание подготовленной смеси с закваской. Бактериальные концентраты вносятся в подготовленные смеси
в активизированном виде из расчета одна порция на 200 дм3. Активизация проводится в 1 л
обезжиренного молока при температуре 37 °С.
Для лучшего перемешивания закваску вносят при работающей мешалке. Перемешивание завершают через 15 минут после заполнения резервуара.
После перемешивания смеси с закваской ее оставляют на 8 часов для сквашивания.
Смесь сквашивают при температуре заквашивания (37 °С) до образования молочного
сгустка кислотностью 80-100 ºТ.
Блок 15. Контроль производственной ситуации
На данном этапе контролируют количество и активность закваски, температуру заквашивания смеси, продолжительность и температуру сквашивания, титруемую кислотность,
органолептические показатели, количество молочнокислых микроорганизмов и бифидобактерий, наличие бактерий группы кишечной палочки и патогенной микрофлоры.
Блок 16. Перемешивание, охлаждение
116
По окончании сквашивания молочный сгусток перемешивают до гомогенной консистенции с одновременным охлаждением подачей ледяной воды в рубашку резервуара до
температуры (14±2) °С. Продолжительность перемешивания 10-20 минут.
Блок 17. Контроль производственной ситуации
На данном этапе контролируют титруемую кислотность молочного сгустка, органолептические показатели.
Блок 18. Розлив, упаковывание, маркирование
Готовый напиток поступает на фасование. Перед началом розлива продукт перемешивают в течение 3-5 минут, далее разливают в потребительскую тару. На каждую единицу
упаковки наносят маркировку в соответствии с требованиями ГОСТ Р 51074-97 «Продукты
пищевые. Информация для потребителя. Общие требования».
Блок 19. Контроль производственной ситуации
На данном этапе контролируют качество упаковки, объем продукта в упаковке, наличие необходимой маркировки.
Блок 20. Доохлаждение
Расфасованный в потребительскую упаковку ферментированный молочно-злаковый
продукт, охлажденный до (14±2) °С, направляют в холодильные камеры для доохлаждения
до температуры (4±2) °С. После чего производственный процесс считают законченным, продукт – готовым к реализации.
Блок 21. Контроль производственной ситуации
На данном этапе контролируют температуру продукта.
Блок 22. Контроль качества готового продукта
На данном этапе проводят окончательный контроль качества готового продукта. Контролируют органолептические (внешний вид, консистенция, вкус, запах, цвет), физикохимические (массовые доли жира, белка, СОМО, титруемая кислотность, фосфатаза) показатели, температуру продукта. По результатам контроля выписывают удостоверение о качестве, в котором отражают результаты контроля и требования к условиям транспортирования
и реализации.
Блок 23. Хранение и реализация
Продукт должен храниться при температуре (4±2) °С не более 10 суток.
Блок 24. Контроль производственной ситуации
На данном этапе контролируют температуру хранения.
117
4.2
Разработка нормативной документации для производства
ферментированного молочно-злакового продукта
В ходе выполнения научно-исследовательской работы разработан ферментированный
молочно-злаковый продукт.
По органолептическим показателям ферментированный молочно-злаковый продукт
должен соответствовать требованиям, указанным в таблице 4.1.
Таблица 4.1 – Органолептические показатели ферментированного молочно-злакового
продукта
Наименование
показателя
Внешний
вид
консистенция
Вкус и запах
Цвет
Характеристика
Однородная с наличием включений злакового наполнителя, с нарушенным сгустком при резервуарном способе производства, с ненаи
рушенным сгустком – при термостатном способе производства, в меру вязкая, допускается незначительная мучнистость.
На поверхности допускается незначительное отделение сыворотки
Чистые, кисломолочные с выраженными привкусом и ароматом меда, без посторонних привкусов и запахов, в меру сладкий
От молочно-белого до кремового, равномерный по всей массе
По физико-химическим показателям ферментированный молочно-злаковый продукт
должен соответствовать требованиям, указанным в таблице 4.2.
Таблица 4.2 – Физико-химические показатели ферментированного молочно-злакового
продукта
Наименование
показателя
Норма
Массовая доля жира, %, не менее
2,4
Массовая доля белка, %, не менее
2,8
Массовая доля СОМО, %, не менее
7,8
Титруемая кислотность, °Т
Фосфатаза
Температура продукта при выпуске с предприятия, ºС
от 80 до 120
не допускается
4±2
Содержание токсичных элементов, микотоксинов, антибиотиков, пестицидов и радионуклидов в ферментированном молочно-злаковом продукте не должно превышать установленных Федеральным законом от 12 июня 2008 г. №88-ФЗ «Технический регламент на молоко и молочную продукцию» (приложение 3) в редакции Федерального закона от 22 июля
2010 г. №163-ФЗ «О внесении изменений в Федеральный закон «Технический регламент на
118
молоко и молочную продукцию» допустимых уровней содержания потенциально опасных
веществ в продуктах переработки молока, отраженных в таблице 4.3.
Таблица 4.3 – Допустимые уровни содержания потенциально опасных веществ
в ферментированном молочно-злаковом продукте
Наименование
показателя
Допустимые уровни
Примечание
Токсичные элементы, мг/дм3, не более:
свинец
0,1
мышьяк
0,05
кадмий
0,03
ртуть
0,005
Микотоксины, мг/дм3, не более:
афлатоксин М1
0,0005
Антибиотики:
левомицетин
не допускается
менее 0,01
тетрациклиновая группа
не допускаются
менее 0,01 ед/г
стрептомицин
не допускается
менее 0,5 ед/г
пенициллин
не допускается
менее 0,01 ед/г
Пестициды, мг/дм3, не более:
гексахлорциклогексан (α, β, γ-изомеры)
0,05
ДДТ и его метаболиты
0,05
Радионуклиды, Бк/дм3, не более:
цезий-137
100
стронций-90
25
По микробиологическим показателям ферментированный молочно-злаковый продукт
должен соответствовать требованиям Федерального закона №88-ФЗ «Технический регламент
на молоко и молочную продукцию», указанным в таблице 4.4.
119
Таблица 4.4 – Допустимые уровни содержания микроорганизмов в ферментированном
молочно-злаковом продукте
Наименование
показателя
Норма
Количество молочнокислых микроорганизмов, КОЕ в 1 см3, не менее
1·107
Количество бифидобактерий и (или) других пробиотических микроорганизмов в сумме, КОЕ в 1 см3, не менее
Бактерии группы кишечной палочки (коли3
Масса продукта (см ), в формы)
1·106
0,1
которой не допускают- Staphylococcus aureus
ся:
Патогенные микроорганизмы, в том числе
сальмонеллы
1
25
Дрожжи, КОЕ/см3, не более
50
Плесени, КОЕ/см3, не более
50
Рецептура на производство ферментированного молочно-злакового продукта (в кг на
1000 кг без учета потерь) приведена в таблице 4.5.
Таблица 4.5 – Рецептура ферментированного молочно-злакового продукта
Наименование сырья и материалов
Загрузка, кг
Молоко питьевое пастеризованное для переработки с массовой долей жира 2,5 %
919
Мед натуральный
50
Злаковая композиция
30
Глицин
1
Концентрат лиофилизированный молочнокислых бактерий и бифидобактерий (КДСтБФ) «БК-Алтай-СБифи»
Итого
По норме
1000
Для производства ферментированного молочно-злакового продукта разработана и
утверждена нормативная документация – СТО 90282083-001-2013 «Кисломолочный продукт
«Медово-злаковый» (приложение Ж).
Производственная выработка ферментированного молочно-злакового продукта проводилась на молочном предприятии Омской области Омского района ООО «Лузинское молоко» (приложение И). Протоколы дегустации ферментированного молочно-злакового продукта на ООО «Лузинское молоко» представлены в приложении К, испытаний в аккредитованной испытательной лаборатории ООО «Сертификат» – в приложении Л. Протокол расширенной дегустации ферментированного молочно-злакового продукта на кафедре товароведе-
120
ния, стандартизации и управления качеством ФГБОУ ВПО ОмГАУ им. П.А. Столыпина
представлен в приложении М.
Новизна технического решения отражена в патенте на изобретение №2473226 «Кисломолочный продукт», зарегистрированном в Государственном реестре изобретений Российской Федерации 27 января 2013 г. (приложение Н).
4.3 Расчет экономических показателей производства
ферментированного молочно-злакового продукта
Расчет экономических показателей
производства ферментированного молочно-
злакового продукта, проводился на основе установленной рецептуры, оптовых цен на сырье
и вспомогательные материалы (на 2013 г.) и ориентировочных статей расхода на производство, предоставленных молочным предприятием, на котором осуществлялась апробация технологии и производственная выработка.
Расчет стоимости сырья и основных материалов, калькуляция себестоимости ферментированного молочно-злакового продукта представлены в таблицах 4.6 – 4.7.
Таблица 4.6 – Расчет стоимости сырья и основных материалов ферментированного
молочно-злакового продукта
Наименование сырья и материалов
Норма
Цена, руб.
за 1 кг
Сумма, руб
Молоко питьевое пастеризованное для переработки с массовой долей жира 2,5 %
919
15,36
14115,84
Мед натуральный
50
250
12500
Злаковая композиция
30
130
3900
Глицин
1
6000
6000
5 порций
80
400
1000
-
36915,84
Концентрат лиофилизированный молочнокислых
бактерий и бифидобактерий «БК-Алтай-СБифи»
Итого
Таблица 4.7 – Калькульция себестоимости ферментированного молочно-злакового продукта
Статьи расхода
Сумма, руб
1
2
Сырье и основные материалы
36916
Вспомогательные материалы и упаковка
2453
121
Продолжение таблицы 4.7
1
2
Энергозатраты
2320
Основная зарплата
4700
Общепроизводственные расходы
3970
Производственная себестоимость
50359
Оптово-отпускная цена 1 т
60600
В таблице 4.8 приведена оптово-отпускная цена ферментированного молочнозлакового продукта.
Таблица 4.8 – Оптово-отпускная цена ферментированного молочно-злакового продукта
Наименование продукта
Ферментированный молочно-злаковый продукт
Стоимость 1 кг, руб.
Стоимость 330 г,
руб.
60,60
20,00
Все производственные расходы, которые предприятия будут нести при внедрении технологии данного ферментированного молочно-злакового продукта, зависят от его технической оснащенности.
4.4
Управление качеством с использованием принципов ХАССП
Основным требованием потребителей, предъявляемым к продуктам питания, является
их безопасность. На сегодняшний день гарантией выпуска безопасной продукции является
разработка и внедрение системы управления безопасностью, базирующейся на принципах
ХАССП.
Сущность системы ХАССП состоит в исключении или минимизации любых рисков для
безопасности пищевых продуктов не столько за счет контроля, сколько за счет предупреждения возникновения этих рисков.
Для обеспечения соответствия требованиям безопасности разработан план ХАССП для
производства ферментированного молочно-злакового продукта.
Исходными данными для проведения анализа угроз и разработки плана ХАССП являются описание продукта (таблица 4.9), перечень используемого сырья и ингредиентов (таблица 4.10), блок-схема производства ферментированного молочно-злакового продукта (рисунок 4.1).
122
Таблица 4.9 – Описание продукта
Кисломолочный
продукт
«Медово-злаковый»
СТО 90282083-001-2013
Характеристики продукта, важные Титруемая кислотность 80-120 °Т
для его безопасности
Молочнокислые микроорганизмы – 107 КОЕ/см3
Продукт
Как будет использоваться
Готов к употреблению
Предполагаемые потребители
Все группы населения
Упаковка
Герметичные полистироловые стаканчики вместимостью 330 мл
Срок годности
10 дней при температуре (4±2) °С
Место реализации
Магазины розничной торговли
Инструкция на этикетке
Хранить при температуре (4±2) °С до …(конкретная
дата)
Условия доставки
В охлажденном виде специальными видами транспорта
Таблица 4.10 – Перечень используемого сырья и ингредиентов
Молочные ингредиенты
Немолочные ингредиенты
Упаковочные материалы
Молоко коровье сырое не ниже второго сорта
Концентрат лиофилизированный молочнокислых бактерий и бифидобактерий (КДСтБФ) «БК-Алтай-СБифи»
Мед натуральный
Глицин (аминоуксусная кислота)
Злаковый наполнитель
Герметичные полистироловые стаканчики вместимостью 330 мл
В основе принципов ХАССП лежит анализ опасностей, оценка рисков и определение
критических контрольных точек в процессе производства.
При анализе опасных факторов рассматривались все возможные виды угроз (микробиологические, химические, физические). В качестве источников опасности были проанализированы: сырье, сам продукт (физические характеристика и состав), микробиологический
состав, помещения, оборудование, персонал, процессы, упаковка, хранение и реализация.
По каждому потенциально опасному фактору провели анализ риска с учетом вероятности появления фактора и значимости его последствий и составили перечень факторов, по которым риск превышает допустимый уровень.
Оценку вероятности реализации опасного фактора проводили по алгоритму, приведенному на рисунке 4.2.
123
да
За последние 10 лет имеется ли информация о возникновении опасного
фактора в данном продукте?
нет
Вероятность
практически
равна нулю
да
По изготавливаемой продукции были
ли отрицательные результаты в процессе производства за 3 года?
нет
(за 3 года)?
Маловероятно
да
нет
В сфере потребления были ли отрицательные воздействия на человека?
Маловероятно
нет
Однозначно ли установлено, что источником угрозы является данный
фактор?
Вероятность
значительная
да
Вероятность
высокая
Рисунок 4.2 – Алгоритм оценки вероятности реализации опасного фактора
Вероятность реализации опасного фактора и значимость его последствий оценивали в
баллах согласно критериям, приведенным в таблице 4.11.
Таблица 4.11 – Критерии оценивания опасного фактора
Оценка,
балл
1
2
3
4
Критерии
Вероятность реализации
Тяжесть последствий употребления продукта
опасного фактора
практически
легкая (отсутствие потери работоспособности)
отсутствует
средней тяжести (потеря работоспособности в течение
малая
нескольких дней, но потом последствия не будут
проявляться)
тяжелая (длительная потеря трудоспособности, полузначительная
чение инвалидности 3 группы)
критическая (получение инвалидности 1 или 2 группы,
высокая
летальный исход)
Оценивание возможности реализации выявленного опасного фактора проводили с учетом эффективного функционирования программы предварительных мероприятий, включа-
124
ющей процедуры, обеспечивающие соблюдение требований СанПиН 2.3.4.551-96 «Производство молока и молочных продуктов» и соответствующие программы производственного
контроля.
Анализ рисков по каждому потенциально опасному фактору проводили с учетом вероятности реализации фактора и тяжести его последствий по «Диаграмме анализа рисков» [40].
Опасные факторы, установленные в № 88-ФЗ «Технический регламент на молоко и молочную продукцию» [130] и ТР ТС 021/2011 «О безопасности пищевой продукции» [138], относили
к значимым независимо от результатов оценки.
Таким образом, в результате анализа опасных факторов и рисков по каждому потенциально опасному фактору был составлен перечень учитываемых биологических, физических и
химических потенциальных опасностей при производстве ферментированного молочнозлакового продукта.
Целью следующего этапа являлось определение критических контрольных точек (далее
ККТ). Критическими признавали точки, предназначенные для снижения или устранения потенциально опасного фактора, и точки, на которых выявленная угроза может превысить допустимые уровни, и при этом последующие этапы не устраняют или не снижают этот опасный фактор до приемлемого уровня. Определение критичности точки проводили для каждого потенциально опасного фактора, выявленного при проведении анализа. В соответствии с
рекомендациями ГОСТ Р 51705.1 ККТ определяли методом «дерева принятия решения» [40].
Для определения ККТ процесса использовали дерево, содержащее вопросы:
− Проводятся ли предупреждающие действия в отношении установленных опасных
факторов?
− Является ли этот этап определяющим для устранения опасного фактора или его
снижения до допустимого уровня?
− Может ли опасный фактор проявиться или превысить допустимый уровень на данном этапе?
− Может ли следующий этап устранить выявленный опасный фактор или свести возможность его появления до допустимого уровня?
Дерево принятия решения для определения ККТ по сырью содержало вопросы:
− Возможно ли, что сырье будет содержать изучаемый опасный фактор на недопустимом уровне?
− Устранит ли опасный фактор переработка, включая ожидаемое использование потребителем, или снизит его до допустимого уровня?
− Существуют ли опасные факторы перекрестного загрязнения для оборудования или
других продуктов, которые не будут контролироваться?
125
В таблице 4.12 представлены результаты определения ККТ при производстве ферментированного молочно-злакового продукта.
Таблица 4.12 – Критические контрольные точки при производстве ферментированного
молочно-злакового продукта
ККТ (этап технологического
процесса)
ККТ 1
(пастеризация)
ККТ 2
(сквашивание)
Учитываемые факторы
Биологические: БКГП, КМАФАнМ, сальмонеллы, патогенные стафилококки, дрожжи, плесени
Биологические: БКГП, КМАФАнМ, сальмонеллы, патогенные стафилококки, дрожжи, плесени
Этапы приемки сырья, очистки сырого молока, розлива, хранения готовой продукции
целесообразно отнести к «потенциальным критическим контрольным точкам» и управление
в них осуществлять в рамках программ предварительных мероприятий.
На рисунке 4.3 представлена технологическая блок-схема производства ферментированного молочно-злакового продукта резервуарным способом с указанием контрольных точек управления (КТУ) и показателей качества:
О – органолептические;
Ф-Х – физико-химические;
М – микробиологические;
Б – безопасности.
Таким образом, реализация плана ХАССП, индивидуально разработанного для каждого
предприятия, при эффективном функционировании программы предварительных мероприятий позволит обеспечить выпуск безопасной продукции.
126
Корректирующие
действия
Молоко
Приемка, очистка
КТУ: О, Ф-Х, М, Б
Контроль
качества
Регулировка
температуры,
контроль времени
нет
да
нет
Температура
Охлаждение
КТУ: Ф-Х
Резервирование
КТУ: О, Ф-Х, М
Температура 65 ºС
Давление 12 МПа
Гомогенизация
КТУ: Ф-Х
Нормализация
КТУ: Ф-Х
Температура (4±2) ºС
Продолжительность
не более 6 ч
да
Регулировка
температуры,
контроль времени
Глицин
КТУ: О
Мед
натуральный
КТУ: О, Ф-Х, Б
Пастеризация
КТУ: О, Ф-Х, М
нет
Температура 92 ºС
Продолжительность 5 мин
да
Злаковая
композиция
КТУ: О, Ф-Х, М, Б
Корректирующие
действия
нет
Температура 37 ºС
Контроль
качества
да
Температура 37 ºС
Продолжительность 8 ч
Сквашивание
КТУ: О, Ф-Х, М
Температура 14 ºС
Перемешивание,
частичное охлаждение
КТУ: О, Ф-Х, М
Утилизация
нет
Контроль качества
готового продукта
Хранение и
реализация
Контроль
качества
Бактериальный
концентрат
БК-Алтай-СБифи
Охлаждение до температуры
заквашивания, заквашивание
КТУ: Ф-Х
да
Розлив, упаковывание,
маркирование
КТУ: О, Ф-Х, М, Б
Доохлаждение
КТУ: О, Ф-Х, М
Температура (4±2) ºС
Температура (4±2) ºС
Рисунок 4.3 – Технологическая блок-схема производства резервуарным способом
ферментированного молочно-злакового продукта с использованием элементов ХАССП
127
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
В ходе аналитического обзора научной и технической литературы, патентной информации по вопросам производства ферментированных молочно-злаковых продуктов была
установлена актуальность разработки технологии ферментированного молочно-злакового
продукта.
В результате проведенных исследований разработана технология ферментированного
молочно-злакового продукта. Цель, поставленная в диссертационной работе, достигнута, все
сформулированные научные задачи решены. Анализ научных результатов, полученных экспериментальным путем, их математическая обработка, позволили сделать выводы:
1. Спланирован с использованием QFD-методологии ферментированный молочнозлаковый продукт.
2. Исследован процесс ферментации биотехнологических систем «молоко – глицин»,
«молоко – мед», «молоко – злаковая композиция» ассоциациями микроорганизмов [L. cremoris, L. diacetilactis, S. thermophilus, B. longum] и [L. acidophilus, L. cremoris, L. diacetilactis,
S. thermophilus, B. longum], установлено ростостимулирующее влияние на бифидобактерии
(B. longum) меда натурального и злаковой композиции в составе овсяных, ячменных и ржаных хлопьев. Разработаны математические модели, описывающие влияние продолжительности ферментации и состава биотехнологических систем на изменение клеточной концентрации бифидобактерий (B. longum). На основании результатов дисперсионного анализа определено, что доля общей изменчивости величины клеточной концентрации бифидобактерий
(B. longum) во всех исследуемых БТС обусловлена изменением продолжительности ферментации, при этом степень влияния данного фактора в БТС «молоко – мед» 88,0 % и 90,7 %, в
БТС «молоко – злаковая композиция» – 87,0 % и 89,0 % для ассоциаций микроорганизмов
[L. cremoris, L. diacetilactis, S. thermophilus, B. longum] и [L. acidophilus, L. cremoris, L. diacetilactis, S. thermophilus, B. longum] соответственно.
3. Установлено наличие влияния гранулометрического состава злаковой композиции
(размеры частиц до 250 мкм; 250-670 мкм; 670-1000 мкм; 1000-3000 мкм) на свойства биотехнологических систем. Экспериментально подтверждено, что с увеличением размера частиц злаковой композиции происходит повышение синеретической способности сгустков.
Разница в размерах частиц злаковой композиции оказывает незначительное влияние на микробиологические свойства БТС, что подтверждают результаты двухфакторного дисперсионного анализа, при этом степень влияния фактора «размер частиц злаковой композиции» для
ассоциаций микроорганизмов [L. cremoris, L. diacetilactis, S. thermophilus, B. longum] и [L. acidophilus, L. cremoris, L. diacetilactis, S. thermophilus, B. longum] не превышает 0,46 %. Выяв-
128
лено, что из органолептических показателей гранулометрический состав оказывает влияние
на консистенцию и внешний вид. Установлен оптимальный для технологии ферментированного молочно-злакового продукта размер частиц злаковой композиции – 670-1000 мкм.
4. Определена оптимальная для ферментации БТС молочно-злакового продукта ассоциация микроорганизмов [L. cremoris, L. diacetilactis, S. thermophilus, B. longum], обеспечивающая более высокую клеточную концентрацию молочнокислых микроорганизмов и лучшие органолептические показатели, чем при использовании ассоциации микроорганизмов
[L. acidophilus, L. cremoris, L. diacetilactis, S. thermophilus, B. longum]. Установлена продолжительность ферментации – 8 ч при температуре 37 ˚С, необходимая для достижения клеточной концентрации молочнокислых бактерий – не менее 107 КОЕ/см3, бифидобактерий –
не менее 106 КОЕ/см3.
5. Изучен процесс пассивации бифидобактерий (B. longum) в течение 13 суток, при
этом введение в БТС меда и злаковой композиции, обладающих ростостимулирующих влиянием, обеспечивает снижение скорости отмирания пассивных клеток. Установлен гарантированный срок годности ферментированного молочно-злакового продукта – 10 суток при
температурном режиме (4±2) °С, определены пищевая и биологическая ценность.
6. Разработаны технология производства ферментированного молочно-злакового продукта с использованием принципов ХАССП и нормативная документация (СТО 90282083001-2013 Кисломолочный продукт «Медово-злаковый»). Проведена оценка экономической
эффективности разработанной технологии и ее промышленная апробация на молочном
предприятии ООО «Лузинское молоко».
129
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1.
Аблатыпов, Т. Г. Достижение удовлетворенности потребителей / Т. Г. Аблатыпов
// Методы менеджмента качества. – 2005. – № 12. – С. 28-32.
2.
Абросимова, С. В. Безопасность пищевой продукции: современное законодатель-
ство Российской Федерации и стран-членов Таможенного союза / С. В. Абросимова // Молоч.
пром-сть. – 2012. – №9. – С. 58-61.
3.
Австриевских, А. Н. Разработка системы менеджмента качества предприятия по
производству БАД на основе структурирования функции качества: дис. … д-ра техн. наук :
05.02.23 / Австриевских Александр Николаевич. – М., 2003. – 238 с.
4.
Адлер, Ю. П. Дом качества / Ю. П. Адлер // Методы менеджмента качества. –
2002. – №7. – С. 74-75.
5.
Адлер, Ю. П. Структурирование качества по функциям как принцип управления
на основе клиентского опыта / Ю. П. Адлер, Л. В. Крупнова // Методы менеджмента качества. – 2010. – №7. – С. 18-24.
6.
Аналитические исследования структуры питания студентов / Е. И. Титов,
Л. Ф. Митасева, И. В. Глазкова, М. А. Никитина // Пищ. пром-сть. – 2007. – №1. – С. 30-31.
7.
Байков, В. Г. Разработка обогащенных зерновых каш быстрого приготовления для
учащейся молодежи / В. Г. Байков, О. Е. Бакуменко, А.Ф. Доронин // Вопр. питания. – 2008.
– №2. – Т. 77. – С. 80-84.
8.
Бакуменко, О. Е. Изучение фактического питания учащихся вуза / О. Е. Бакумен-
ко, А. Ф. Доронин // Пищ. пром-сть. – 2008. – №11. – С. 66-67.
9.
Бакуменко, О. Е. Современные подходы к организации оптимального питания
учащейся молодежи / О. Е. Бакуменко, А. Ф. Доронин // Пищ. пром-сть. – 2010. – №7. –
С. 36-38.
10.
Бельмасова, Е. В. Изучение свойств штамма ацидофильной культуры / Е. В. Бель-
масова, А. А. Храмцов // Переработка молока. – 2009. – №7. – С. 50-51.
11.
Блинова, Е. Г. Оценка заболеваемости и пищевого статуса студентов Омска /
Е. Г. Блинова, Н. А. Бекетова, Н. М. Шилина // Вопр. детской диетологии. – 2008. – №4. –
Т. 6. – С. 66-67.
12.
Богданов, С. Пищевые и функциональные свойства меда / С. Богданов // Вопр.
питания. – 2010. – №6. – Т. 79. – С. 4-13.
13.
Борисова, Г. В. Закваски для кисломолочных продуктов: классификация, характе-
ристики, качество / Г. В. Борисова, Е. В. Ожиганова, Т. П. Бурыкина // Молоч. пром-сть. –
2008. – №6. – С. 73-74.
130
14.
Васильев, Р. С. Управление безопасностью пищевых продуктов / Р. С. Васильев //
Молоч. пром-сть. – 2012. – №10. – С. 51-52.
15.
Васильева, Н. И. Функциональный кисломолочный продукт для детей / Н. И. Ва-
сильева, А. М. Рожанская, И. О. Романчук // Переработка молока. – 2008. – №4. – С. 28-29.
16.
Васнева, И. К. Здоровое питание в борьбе со стрессом в современной жизни сту-
дентов / И. К. Васнева, О. Е. Бакуменко // Пищ. пром-сть. – 2009. – №7. – С. 50-51.
17.
Васнева, И. К. Научные и технологические аспекты разработки антистрессового
продукта для студенческой молодежи / И. К. Васнева, О. Е. Бакуменко // Пищ. пром-сть. –
2011. – №2. – С. 24-25.
18.
Варжапетян, А. Г. Квалиметрия : учебное пособие / А. Г. Варжапетян. – СПб. :
СПбГУАП, 2005. – 176 с.
19.
Воронова, Т. В. Исследования питания студентов / Т. В. Воронова // Пищ. пром-
сть. – 2007. – №8. – С. 68.
20.
Всеобщее Управление качеством: учебник для вузов / О. П. Глудкин, Н. М. Гобу-
нов, А. И. Гуров, Ю.В. Зорин ; под ред. О. П. Глудкина. – М. : Радио и связь, 1999. – 600 с.
21.
Гаврилова, Н. Б. Десертные продукты с иммобилизованными пробиотиками /
Н. Б. Гаврилова, О. В. Пасько, Т. А. Назаренко // Молоч. пром-сть. – 2008. – №7. – С. 68-69.
22.
Гаврилова, Н. Б. Технология молока и молочных продуктов: традиции и иннова-
ции / Н. Б. Гаврилова, М. П. Щетинин. – М. : КолосС, 2012. – 544 с.
23.
Ганина, В. И. Ресурсосберегающая биотехнология молокосодержащего продукта /
В. И. Ганина, Е. Н. Терешина, С. В. Карпычев // Молоч. пром-сть. – 2010. – №5. – С. 72.
24.
Гельдыш, Т. Г. Научные аспекты разработки продуктов питания, повышающих
адаптивные возможности организма при стрессе / Т. Г. Гельдыш // Совершенствование технологий производства и переработки продукции животноводства / Волгогр. науч-исслед.
технол. ин-т мясо-молоч. скотоводства и перераб. продукции животноводства РАСХН. –
Волгоград, 2005. – Ч. 1. – С. 25-30.
25.
ГОСТ 5867-90 Молоко и молочные продукты. Методы определения жира. – М.:
Стандартинформ, 2006. – 14 с.
26.
ГОСТ 10444.8-88 Продукты пищевые. Метод определения Bacillus cereus. – М. :
Стандартинформ, 2010. – 8 с.
27.
ГОСТ 10444.11-89 Продукты пищевые. Методы определения молочнокислых
микроорганизмов. – М. : ИПК Издательство стандартов, 2002. – 15 с.
28.
ГОСТ 10444.12-88 Продукты пищевые. Метод определения дрожжей и плесневых
грибов. – М. : Стандартинформ, 2008. – 8 с.
131
29.
ГОСТ 10846-91 Зерно и продукты его переработки. Метод определения белка. –
М. : Стандартинформ, 2009. – 6 с.
30.
ГОСТ 13928-84 Молоко и сливки заготовляемые. Правила приемки, методы отбо-
ра проб и подготовка их к анализу. - М. : ИПК Издательство стандартов, 2003. – 6 с.
31.
ГОСТ 19792-2001 Мед натуральный. Технические условия. – М. : ИПК Издатель-
ство стандартов, 2003. – 19 с.
32.
ГОСТ 26312.1-84 Крупа. Правила приемки и методы отбора проб. – М. : Стандар-
тинформ, 2010. – 4 с.
33.
ГОСТ 26312.2-84 Крупа. Методы определения органолептических показателей,
развариваемости гречневой крупы и овсяных хлопьев. – М. : Стандартинформ, 2010. – 2 с.
34.
ГОСТ 26312.4-84 Крупа. Методы определения крупности или номера, примесей и
доброкачественного ядра. – М. : Стандартинформ, 2010. – 5 с.
35.
ГОСТ 26312.5-84 Крупа. Методы определения зольности. – М. : Стандартинформ,
2010. – 3 с.
36.
ГОСТ 26312.7-84 Крупа. Метод определения влажности. – М. : Стандартинформ,
2010. – 4 с.
37.
ГОСТ 26809-86 Молоко и молочные продукты. Правила приемки, методы отбора
и подготовка проб к анализу. - М. : Стандартинформ, 2008. – 11 с.
38.
ГОСТ 29033-91 Зерно и продукты его переработки. Метод определения жира. –
М. : ИПК Издательство стандартов, 2004. – 6 с.
39.
ГОСТ
30347-97
Молоко
и
молочные
продукты.
Методы
определения
Staphylococcus aureus. – М. : Стандартинформ, 2008. – 12 с.
40.
ГОСТ Р 51705.1-2001 Системы качества. Управление качеством пищевых продук-
тов на основе принципов ХАССП. Общие требования.– М. : ИПК Издательство стандартов,
2004. – 15 с.
41.
ГОСТ Р 52054-2003 Молоко коровье сырое. Технические условия. – М. : Стандар-
тинформ, 2008. – 8 с.
42.
ГОСТ Р 52814-2007 Продукты пищевые. Метод выявления бактерий рода
Salmonella. – М.: Стандартинформ, 2008. – 23 с.
43.
ГОСТ Р 53359-2009 Молоко и продукты переработки молока. Метод определения
рН. – М. : Стандартинформ, 2009. – 11 с.
44.
ГОСТ Р 53430-2009 Молоко и продукты переработки молока. Методы микробио-
логического молока. – М.: Стандартинформ, 2010. – 28 с.
132
45.
ГОСТ Р 53951-2010 Продукты молочные, молочные составные и молокосодер-
жащие. Определение массовой доли белка методом Кьельдаля. – М. : Стандартинформ,
2011. – 16 с.
46.
ГОСТ Р 54669-2011 Молоко и продукты переработки молока. Методы определе-
ния кислотности. – М.: Стандартинформ, 2012. – 16 с.
47.
ГОСТ Р 54758-2011 Молоко и продукты переработки молока. Методы определе-
ния плотности. – М.: Стандартинформ, 2012. – 20 с.
48.
ГОСТ Р ИСО 22000-2007 Системы менеджмента безопасности пищевой продук-
ции. Требования к организациям, участвующим в цепи создания пищевой продукции.– М. :
Стандартинформ, 2007. – 36 с.
49.
Горбатов, А. В. Реология мясных и молочных продуктов / А. В. Горбатов. – М.:
Пищ. пром-сть, 1979. – 383 с.
50.
Горлов, И. Ф. Перспективы использования глицина в пищевой промышленности /
И. Ф. Горлов, Т. Г. Гельдыш // Пищ. пром-сть. – 2005. – №9. – С. 114.
51.
Давиденко, Д. Н. Здоровье и образ жизни студентов / Д. Н. Давиденко,
Ю. Н. Щедрин, В. А. Щеголев; под общ. ред. Д. Н. Давиденко. – СПб. : СПбГУИТМО, 2005.
– 124 с.
52.
Дрововозова, Т. И. Технология применения глицина в производстве кисломолоч-
ных напитков / Т. И. Дрововозова // Изв. вузов. Сев.-Кавк. регион. Техн. науки. – 2005. – №2.
– С. 5.
53.
Дроздова, Т. М. Физиология питания : учебник / Т. М. Дроздова, П. Е. Влощин-
ский, В. М. Позняковский. – Новосибирск : Сиб. унив. изд-во, 2007. – 352 с.
54.
Еделев, Д. А. Комплексное обеспечение безопасности и качества продукции спор-
тивного питания / Д. А. Еделев, В. М. Кантере, В. А. Матисон // Пищ. пром-сть. – 2011. – №
5. – С. 36-39.
55.
Евдокимов, И. А. Кисломолочные напитки с пищевыми волокнами и пребиотиком
«Лаэль» / И. А. Евдокимов, В. В. Крючкова, Т. Ю. Кокина, О. И. Чемериченко // Молоч.
пром-сть. – 2007. – № 10. – С. 34.
56.
Еремина, О. Ю. Кисломолочные напитки с крупяными концентратами /
О. Ю. Еремина, Т. Н. Иванова // Пищ. пром-сть. – 2009. – №3. – С. 55-56.
57.
Захарова, Л. М. Кисломолочные белковые продукты с зерновыми добавками /
Л. М. Захарова // Молоч. пром-сть. – 2005. – № 5 – С. 62.
58.
Захарова, Л. М. Кисломолочные белковые продукты с овсяными хлопьями /
Л. М. Захарова, И. А. Мазеева, И. Н. Пушмина // Пищ. пром-сть. – 2008. – № 3 – С. 36-37.
133
59.
Звягина, А. П. Пищевая ценность сахара и меда / А. П. Звягина, Н. М. Алтухов //
Пчеловодство. – 2010. – №1. – С. 52-53.
60. Зенкова А. Н. Овсяная крупа и хлопья – продукты повышенной пищевой ценности /
А. Н. Зенкова, И. А. Панкратьева, О. В. Политуха // Хлебопродукты. – 2012.– №11. – С.60-62.
61.
Использование глицина в качестве пищевой добавки в продуктах для питания
школьников и подростков / Т. Г. Гельдыш [и др.] // Извест. вузов. Пищ. технол.. – 2006. –
№4. – С. 67-70.
62.
Казаков, Е. Д. Биохимия зерна и хлебопродуктов - 3-е перераб. и доп. изд. /
Е. Д. Казаков. – СПб. : ГИОРД, 2005. – 512 с.
63.
Калужских, Ю. Г. Разработка технологии биопродуктов синбиотиков : автореф.
дис. … канд. тех. наук : 05.18.04 / Калужских Юлия Геннадьевна. – Улан-Удэ, 2009. – 20 с.
64.
Квашнина, С. И. Субъективная оценка состояния питания студентов Тюменского
нефтегазового университета / С. И. Квашнина, М. В. Решетнева, В. И. Хайруллина // Междунар. журн. экспериментального образования. – 2010. – №7. – С. 29-30.
65.
Кисиль, Н. Н. Аминокислоты как существенные факторы питания / Н. Н. Кисиль
// Пищ. ингредиенты. Сырье и добавки. – 2007. – №2. – С. 52-53.
66.
Коновалов, К. Л. Растительные пищевые композиты для производства комбини-
рованных продуктов / К. Л. Коновалов, М. Т. Шумбаева // Пищ. пром-сть. – 2008. – №7. –
С. 8-10.
67.
Кричман, Е. С. Пищевые волокна и их роль в создании продуктов здорового пи-
тания / Е. С. Кричман // Пищ. пром-сть. – 2007. – №8. – С. 62-63.
68.
Крюкова, Е. В. Развитие целевой функции качества и разработка элементов си-
стемы менеджмента качества на пищевых предприятиях: дис. … д-ра техн. наук : 05.02.23 /
Крюкова Елизавета Вячеславовна. – М., 2005. – 541 с.
69.
Лавренова, Г. В. Медовая аптека / Г. В. Лавренова. – М. : АСТ; СПб. : Астрель-
СПб, 2007. – 383 с.
70.
Лакшин, А. М. Питание как фактор формирования здоровья и работоспособности
студентов / А. М. Лакшин, Н. Г. Кожевникова // Вопр. питания. – 2008. –– №1. – Т. 77. –
С. 43-45.
71.
Лемехова, А. А. Кисломолочные продукты с проростками злаковых культур /
А. А. Лемехова, Л. А. Силантьева, Л. С. Ивановская // Молоч. пром-сть. – 2012. – №10. –
С. 58.
72.
Либец, С. П. Новый кисломолочный продукт / Либец С. П., Сергеева В. А. // Мо-
лоч. пром-сть. – 1995. – №8. – С. 9-10.
134
73.
Лилишенцева, А. Н. Перспективные направления создания комбинированных
продуктов / А. Н. Лилишенцева, Д. А. Сафронова, Н. В. Комарова // Пищ. пром-сть. – 2008. –
№ 2. – С. 16-18.
74.
Липатов, Н. Н. Методология проектирования продуктов питания с требуемым
комплексом показателей пищевой ценности / Н. Н. Липатов, И. А. Рогов // Изв. вузов. Пищ.
технол. – 1987. – № 2. – С. 9-15.
75.
Лисин, П. А. Компьютерные технологии в рецептурных расчетах молочных про-
дуктов / П. А. Лисин. – М.: ДеЛи принт, 2007. –102 с.
76.
Майоров, А. А. Математическое моделирование биотехнологических процессов
производства сыров / А. А. Майоров. – Барнаул: Изд. АлтГТУ, 1999. – 210 с.
77.
Макарова, Н. В. Антиоксидантные вещества различных сортов меда / Н. В. Мака-
рова, В. С. Лиманова, В. П. Бородина // Изв. вузов. Пищ. технол. – 2011. – №1. – С. 18-20.
78.
Матисон, В. А. Идентификация целевого потребителя и формирование итоговой
концепции при конструировании продуктов питания / В. А. Матисон, В. М. Кантере // Пищ.
пром-сть. – 2012. – № 7. – С. 40-42.
79.
Матисон, В. А. Клиенто-ориентированное конструирование продуктов питания /
В. А. Матисон, В. М. Кантере // Пищ. пром-сть. – 2012. – № 2. – С. 8-11.
80.
Матисон, В. А. Формирование стратегии конструирования продуктов питания /
В. А. Матисон, В. М. Кантере // Пищ. пром-сть. – 2012. – № 6. – С. 28-31.
81.
Махова, Н. Н. Внутренний аудит систем менеджмента безопасности / Н. Н. Махо-
ва // Молоч. пром-сть. – 2011. – № 12. – С. 18-20.
82.
Микронутриенты в питании здорового и больного человека : справочное руковод-
ство по витаминам и минеральным веществам / В. А. Тутельян, В. Б.Спиричев, Б. П. Суханов, В. А. Кудашева. – М. : Колос, 2002. – 424 с.
83.
Мкртчян, Е. Ю. Разработка технологии кисломолочного продукта, обладающего
синбиотическими и радиопротекторными свойствами для детей младшего школьного возраста: дис. … канд. тех. наук : 05.18.04 / Мктрчян Елена Юрьевна. – Вологда-Молочное, 2003. –
234 с.
84.
Мосийчук, Л. В. Оценка безопасности и диетической эффективности использова-
ния кисломолочного продукта при дисбактериозе у лиц с избыточной массой тела и ожирением / Л. В. Мосийчук // Вопр. питания. – 2013. – №2. – С. 37-41.
85.
МР 2.3.2.2432-08 3.2.1. Рациональное питание. Нормы физиологических потреб-
ностей в энергии и пищевых веществах для различных групп населения Российской Федерации : методические рекомендации [Электронный ресурс]. – М., 2008. – Режим доступа :
http:brainmed.ru/section28.
135
86.
МУК 4.2.999-00 4.2. Методы контроля. Биологические и микробиологические
факторы. Определение количества бифидобактерий в кисломолочных продуктах : методические указания. Введены впервые 2001-02-08 [Электронный ресурс]. – М., [200-]. – Режим доступа : http://russia.bestpravo.ru/fed2000/data02/tex12547.htm.
87.
МУК 4.2.1847-04. Санитарно-эпидемиологическая оценка обоснования сроков
годности и условий хранения пищевых продуктов. Методические указания. Введены впервые 2004-06-20 [Электронный ресурс]. – М., 2007. – http://bestpravo.ru/rossijskoje/jmnormy/t3p.htm#scrollTop=0
88.
Мусульманова, М. М. Комбинированные молочно-растительные продукты /
М. М. Мусульманова // Молоч. пром-сть. – 2005. – № 5 – С. 72-73.
89.
Новокшанова, А. Л. Содержание минеральных элементов в рационе студентов
факультета физической культуры / А. Л. Новокшанова, Д. Б. Никитюк, А. Л. Поздняков //
Вопр. питания. – 2013. – №1. – Т. 82. – С. 79-83.
90.
Нугуманов, Б. С. О внедрении новых систем обеспечения безопасности пищевых
продуктов / Б. С. Нугуманов, Р. Р. Егорова // Пищ. пром-сть. – 2011. – №9. – С. 22-23.
91.
Организация общественного питания в Дальневосточном государственном уни-
верситете и заболеваемость студентов / О. Б. Сахарова, М. П. Лапардин, П. Ф. Кику,
А. В. Гришанов // Современные наукоемкие технол. – 2009. – №3. – С. 85-86.
92.
Остроумов, Л. А. Исследование и разработка методологии создания многокомпо-
нентных пищевых продуктов на молочной основе с использованием компьютерного моделирования / Л. А. Остроумов, Л. М. Захарова, И. А. Смирнова // Технол. и техника пищ. производств. – 2004. – №3.– С. 115-118.
93.
Остроумов, Л. А. Питательные среды для бифидобактерий / Л. А. Остроумов,
А. Ю. Просеков, М. Г. Курбанова, О. В. Козлова // Молоч. пром-сть. – 2010. – №1. – С. 20–21.
94.
Остроумова, Т. А. Разработка технологии молочного белкового продукта с
крупяной добавкой / Т. А. Остроумова, Л. М. Захарова, И. А. Мазеева // Продукты питания и
рациональное использование сырьевых ресурсов : сб. науч. ст. – 2002. – №4. – С. 22.
95.
Пасько, О. В. Биотехнология молокосодержащих продуктов для функционального
питания / О. В. Пасько // Переработка молока. – 2008. – №9. – С. 24-25.
96.
Пасько, О. В. Научное и экспериментальное обоснование технологии ферменти-
рованных молокосодержащих продуктов: дис. …докт. техн. наук : 05.18.04 / Ольга Владимировна Пасько. – Кемерово, 2011. – 338 с.
97.
Пат. 2123265 Российская Федерация, МПК6, A23G9/02, A23G9/14 Композиция для
получения мороженого «Пчелка-бал корто» / Зиганшин Ф. С., Райзер Б. Д., Якина Н. Н.; за-
136
явитель и патентообладатель Торгово-промышленная фирма «Башкирский хладкомбинат». –
97115332/13; заявл. 11.09.1997; опубл. 20.12.1998.
98.
Пат. 2128443 Российская Федерация, МПК6, A23C9/12, A23C9/127 Способ полу-
чения кисломолочного продукта / Стрелис А. К., Михайленко В. Ф., Тифлинский Л. Я., Янова Г. В.; заявитель и патентообладатель Сибирский государственный медицинский университет, Стрелис Айвар Карлович, Михайленко Василий Федорович. – 96114790/13; заявл.
23.07.1996; опубл. 10.04.1999.
99.
Пат. 2129382 Российская Федерация, МПК7, A23C9/12 Способ производства кис-
ломолочного напитка «Здравие» / Бобылин В. В., Вождаева Л. И.; заявитель и патентообладатель Кемеровский технологический институт пищевой промышленности. – 98102808/13;
заявл. 16.02.1998; опубл. 27.04.1999.
100. Пат. 2155221 Российская Федерация, МПК7, С12G3/06 Водка / Пархоменко А. П.,
Семенова И. А., Горлов И. Ф.; заявитель и патентообладатель Государственное унитарное
учреждение Ликеро-водочное предприятие «Волгоградский».
– 99106166/13; заявл.
30.03.1999; опубл. 27.08.2000.
101. Пат. 2164071 Российская Федерация, МПК7, A23C9/12, A23C9/13 Способ получения кисломолочного напитка / Асылгужин И. М., Буракаева М. С.; заявитель и патентообладатель Асылгужин И. М., Буракаева М. С.. – 99100904/13; заявл. 15.01.1999; опубл.
20.03.2001.
102. Пат. 2210920 Российская Федерация, МПК, A23C9/133, C12N1/20 Способ производства напитка кисломолочного «Росток» / Захарова Л. М., Вождаев В. В.; патентообладатель Кемеровский технологический институт пищевой промышленности. – 2001110286/13;
заявл. 16.04.2001; опубл. 27.08.2003.
103. Пат. 2212803 Российская Федерация, МПК7, A23C11/10, A23L1/325 Способ получения пищевой композиции / Горлов И. Ф., Каренгина Т. В., Сапожникова Л. Г.; патентообладатель ГУ Волгоградский научно-исследовательский технологический институт мясомолочного
скотоводства
и
переработки
продукции
животноводства
РАСХН.
–
2002108279/13; заявл. 01.04.2002; опубл. 27.09.2003
104. Пат. 2253252 Российская Федерация, МПК7, A23C9/00, A23C23/00 Способ производства молочно-растительного напитка / Жукова Л. П.; патентообладатель Орловский государственный технический университет. – 2003129746/13; заявл. 06.10.2003; опубл.
10.06.2005. – Бюл. №30. – 4 с.
105. Пат. 2270854 Российская Федерация, МПК, С12G3/06, A23L1/30 Водка «Акцент»
/ Неешхлебова-Филиппова Е. И., Ватутина Т. С., Ходченко О. В., Рябыкина Н. П.; заявитель
137
и патентообладатель Неешхлебова-Филиппова Е. И., Ватутина Т. С., Ходченко О. В., Рябыкина Н. П. – 2004117937/13; заявл. 16.06.2004; опубл. 27.02.2006.
106. Пат. 2292146 Российская Федерация, МПК, A23C9/13 Способ производства кисломолочного продукта с мукой из зародышей пшеницы «Витазар» / Тихомирова Н. А., Васильев В. В.; патентообладатель Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Московский государственный университет прикладной биотехнологии». – 2005116112/13; заявл. 27.05.2005; опубл. 27.01.2007. – Бюл. №3. – 8 с.
107. Пат. 2321262 Российская Федерация, МПК, A23C9/13 Композиция для приготовления кисломолочного продукта / Шилова Н. М., Гаврилова Н. Б.; патентообладатель Федеральное государственное образовательное учреждение Высшего профессионального образования Омский государственный аграрный университет. – 2005108890/13; заявл. 28.03.2005;
опубл. 10.04.2008. – Бюл. №10. – 6 с.
108. Пат. 2329651 Российская Федерация, МПК, A23C9/13, A23C9/133 Кисломолочный продукт и способ его получения / Ильин В. П., Ильина С. Г., Юрченко Н. А., Лунева Н.
М.; патентообладатель Закрытое акционерное общество «Био-Веста». – 2006113061/13; заявл. 18.04.2006; опубл. 27.07.2008. – Бюл. №21. – 11 с.
109. Пат. 2336785 Российская Федерация, МПК, A23L2/00 Способ получения натуральных соков с мякотью / Горлов И. Ф., Семенова И. А., Гельдыш Т. Г., Сложенкина М.И.,
Лупачева
Н.А.,
Храмов
В.А.;
патентообладатель
ГУ
Волгоградский
научно-
исследовательский технологический институт мясо-молочного скотоводства и переработки
продукции животноводства Россельхозакадемии. – 2006145796/13; заявл. 21.12.2006; опубл.
27.10.2008. – Бюл. №30. – 5 с.
110. Пат. 2367159 Российская Федерация, МПК, A23C9/13 Способ получения кисломолочного продукта / Мусина О. Н.; патентообладатель Мусина О. Н. – 2008101730/13; заявл. 16.01.2008; опубл. 20.09.2009. – Бюл. №26. – 7 с.
111. Пищевые волокна в продуктах питания / Л. Г. Ипатова, А. А. Кочеткова, А. П.
Нечаев, В. В. Тарасова, А. А. Филатова // Пищ. пром-сть. – 2007. – №5. – С. 8-10.
112. Проблемы питания современного студента / Э. М. Османов, Г. П. Ронжина,
Е. А. Дорофеева, А. С. Пышкина // Вест. ТГУ. – 2010. – Вып. 2. – Т. 15. – С. 685-687.
113. Просеков, А. Ю. Научные основы производства продуктов питания : учебное пособие / А. Ю. Просеков. - Кемерово, 2005.- 234 с.
114. Регистр лекарственных средств России. РЛС–пациент : пособие для врача : ежегодный бюллетень. Выпуск 3 / под ред. Г. Л. Вышковского. – М. : РЛС–2002, 2002. – 1052 с.
138
115. Рязанова, О. А. Использование местного растительного сырья в производстве
обогащенных продуктов / О. А. Рязанова, О. Д. Кириличева // Пищ. пром-сть. – 2005. – №6. –
С. 72-73.
116. Самылина, В. А. Влияние пищевых продуктов, обогащенных про- и пребиотиками, на микроэкологический статус человека / В. А. Самылина // Вопр. питания. – 2011. – №2.
– Т. 80. – С. 31-36.
117. СанПиН 2.3.2.1293-03 Продовольственное сырье и пищевые продукты. Гигиенические требования по применению пищевых добавок : методические рекомендации [Электронный ресурс]. – М., 2007. – Режим доступа : http://www.bestpravo.ru/federalnoje/eanormy/o4b.htm.
118. Сапарбекова, А. А. Таблетированный молочно-зерновой продукт / А. А. Сапарбекова // Пищ. пром-сть. – 2012. – № 2 – С. 16-18.
119. Сборник инструкций по приготовлению питательных сред для микробиологического контроля молока и молочных продуктов // ГНУ ВНИИМС. – Углич, 2002. – 10 с.
120. Семенихина, В. Ф. К вопросу о производстве кисломолочных пробиотических
продуктов / В. Ф. Семенихина, И. В. Рожкова, А. В. Бегунова // Переработка молока. – 2009.
– №5. – С. 22-24.
121. Семенова, Н. А. Исследование технологических особенностей производства кисломолочного напитка с натуральным пчелиным медом: автореф. дис. … канд. тех. наук :
05.18.04 / Семенова Нина Александровна. – Кемерово, 2008. – 17 с.
122. Системы, методы и инструменты менеджмента – 2-е изд. / М. М. Кане, Б. В. Иванов, В. Н. Корешков, А. Г. Схиртладзе. – СПб. : Питер, 2012. – 576 с.
123. Скурихин, И. М. Таблицы химического состава и калорийности российских продуктов питания : справочник / И. М. Скурихин, В. А. Тутельян. – М. : ДеЛи принт, 2007. –
276 с.
124. Сливочное масло / Вышемирский Ф.А. [и др.] // Науч.-теоретическая конф.
«Научные основы прогрессивных технологий хранения и переработки сельхозпродукции для
создания продуктов питания человека, 9-12 октября 1995. – Углич, 1995. – 181 с.
125. Соколова, О.В. Новый поликомпонентный кисломолочный продукт / О. В. Соколова // Молоч. пром-сть. – 2013. – №1. – С. 78-79.
126. Степаненко, П. П. Микробиология молока и молочных продуктов / П. П. Степаненко. – Сергиев Посад : Все для Вас - Подмосковье, 1999. – 415 с.
127. Суржик, А. В. Пробиотики – залог эффективности функциональных продуктов /
А. В. Суржик // Переработка молока. – 2009. – №5. – С. 26-28.
139
128. Сушко, О. С. Анализ общественного питания студентов в г. Томске / О. С. Сушко
// Вопр. питания. – 2008. – №3. – Т. 77. – С. 68-71.
129. Территориальный орган Федеральной службы государственной статистики по
Омской
области
[Электронный
ресурс].
–
Омск,
2000.
–
Режим
доступа
:
http://www.gks.ru/dbscripts/Cbsd/DBInet.cgi.
130. Технический регламент на молоко и молочную продукцию : [федер. закон № 88ФЗ: принят Гос. Думой 23 мая 2008 г. : по состоянию на 22 июля 2010 г.]. – М., 2009.– Режим
доступа : http://www.tehreg.ru/tr_fz_88.htm.
131. Технология молока и молочных продуктов / Г. Н. Крусь, А. Г. Храмцов, З. В. Волокитина, С. В. Карпычев. – М. : КолосС, 2004. – 455 с.
132. Технология молока и молочных продуктов / Г. В. Твердохлеб, В. Н. Алексеев,
Ф. С. Соколов. – М.: Агропромиздат, 1991. – 463 с.
133. Титов, Е. И. Аспекты создания продуктов из животного сырья для питания студентов / Е. И. Титов, В. И. Ганина, Н. В. Ананьева // Хранение и переработка сельхозсырья. –
2009. – №12. – С. 28-31.
134. Титов, Е. И. Основные принципы организации питания учащейся молодежи /
Е. И. Титов, И. А. Рогов // Пищ. пром-сть. – 2008. – №12. – С. 64-67.
135. Тихомирова, Н. А. Здоровое питание для учащихся / Н. А. Тихомирова // Молоч.
пром-сть. – 2009. – №9. – С. 78-80.
136. Тихомирова, Н. А. Современные пищевые ингредиенты для молочных продуктов
/ Н.А. Тихомирова // Молоч. пром-сть. – 2012. – №8. – С. 68-72.
137. Токаев, Э. С. Разработка нового синбиотического пищевого продукта с высоким
содержанием бифидобактерий / Э. С. Токаев, А. А. Максимов // Вопр. питания. – 2009. – №2.
– Т. 78. – С. 39-41.
138. ТР ТС 021/2011 О безопасности пищевой продукции : [Технический регламент Таможенного Союза: принят Комиссией Таможенного союза 09.12.2011 г.]. – М., 2009.– Режим доступа
: http://www.tehreg.ru/TP_TC/TP_TC_021_2011/TP_TC_021_2011.htm.
139. Тутельян, В. А. О нормах физиологических потребностей в энергии и пищевых
веществах для различных групп населения Российской Федерации / В. А. Тутельян // Вопр.
питания. – 2009. –№1. – Т. 78. – С. 4-15.
140. Управление качеством на предприятиях пищевой и перерабатывающей промышленности : учебник – 2-е изд., испр. и доп. / А. Н. Австриевских, В. М. Кантере, И. В. Сурков,
Е. О. Ермолаева. – Новосибирск : Сиб. унив. изд-во, 2007. – 268 с.
141. Чепурной, И. П. Лечебные свойства меда / И. П. Чепурной // Пчеловодство. –
1998. – №1. – С. 54-55.
140
142. Чепурной, И. П. Экспертиза качества меда / И. П. Чепурной // Пчеловодство. –
2002. – №1. – С. 48-50.
143. Черевко, Ю. А. Неизученные свойства меда / Ю. А. Черевко, П. Б. Носовицкий //
Пчеловодство. – 2006. – №1. – С. 28-29.
144. Шатнюк, Л. Н. Инновационные ингредиенты в молочной индустрии / Л. Н. Шатнюк // Переработка молока. – 2012. – №2. – С. 6-11.
145. Шендеров, Б. А. Пробиотики, пребиотики и синбиотики. Общие и избранные разделы проблемы / Б. А. Шендеров // Пищ. ингредиенты. Сырье и добавки. – 2005. – №2. – С.
23-25.
146. Шепелева, Е. В. Количественные критерии сенсорной оценки кисломолочной
продукции / Е. В. Шепелева, Е. В. Митасева, И. А. Радаева // Молоч. пром-сть. – 2008. – № 8.
– С. 70-73.
147. Ягудина, Р. И. Школа фармаколога: синдром хронической усталости / Р. И. Ягудина // Рос. аптеки. – 2010. – №9. – С. 26-30.
148. Янковская, В. С. Проектирование творожных продуктов для питания молодежи /
В. С. Янковская // Молоч. пром-сть. – 2007. – №12. – С. 71-72.
149. Akao Yoji. Seminar on Company – Wide Quality Control and Quality Deployment /
Akao Yoji, Kogure Masao, Yasushi Furukawa. – Chicago, 1983.
150. Biavati B. A Handbook on the Biology of Bacteria: Ecophysiology, Isolation, Applicacions: in the Procaryotes / B. Biavati, B. Sgorbati, V. Scardovi. – NewYork, 1992.– Vol.1. –
P. 816-833.
151. Bogdanov, S. Physico-chemical methods for the characterization of unifloral honeys: a
review / S. Bogdanov, K. Ruoff, L. Persano Oddo // Apidologie. – 2007. – Vol. 35. – P. S4-S17.
152. Buttriss J. Nutritional properties of fermented milk products / J. Buttriss // International
Journal of Dairy Technology. – 1997. – Vol. 50. – №1. – Р. 21-27.
153. Clark J. Honey usage soars in ingredient category / J. Clark // Food Technology. – 1995.
– Vol. 49. – №7. – P. 43.
154. Dustmann, J. H. Antibacterial effect of honey / J. H. Dustmann // Apiacta. – 1979. –
Vol. 14. – P. 7-11.
155. Edible table (bio)spread containing potentially probiotic Lactobacillus and Bifidobacterium species/ W. P. Charteris, Ph. M. Kelly, L. Morelli, J. K. Collins // International Journal of Dairy
Technology. – 2002. – №1 – Vol. 55. – Р. 48.
156. Flavonoid profile of Robinia honeys produced in Croatia / D. Kenjeric, M. L. Mandic,
L. Primorac, D. Bubalo, A. Perl // Food Chemistry. – 2007. – Vol. 102. – P. 683-690.
141
157. Fuller, R. Probiotics in man and animals / R. Fuller // Journal of Applied Bacteriology.
 1989.  Vol. 66. – Р. 365-367.
158. Fuller, R. Probiotics their development and use / R. Fuller // In Probiotics prospets of
the use in opportunistic infections. Old Herbom University Seminar Monogrand (eds. Fuller R. et
al.) Inst. Microbiol. Biochem. Herbom. – Dill. – Germany, 1995. – P. 1-8.
159. Gibson, G. R. Dietary modulation of the human colonic micro-biota: introducing the
concept of prebiotics / G. R. Gibson, M. B. Roberfroid // Journal Nutrition. – 1995. – Vol. 125. –
P. 1401-1412.
160. Gurr M. J. Dairy products in human health and nutrition (Proceedings of 1-st world
congress of dairy products in human health and nutrition) / M. J. Gurr // A. A. Balkemf, Rotterdam,
Brookfield, 1994. – P. 113-119.
161. Harold R. QFD Status in the U.S. Automotive Industry / R. Harold, P. Kioumars // Proceedings of the International Symposium on Quality Function Deployment '95. – Tokyo, 1995. –
Р. 19-28.
162. Honey products / Fackrell Robert N., Griffeth Lorenzo P. // Патент 5468513. – Creamery, Hollow. U.S.A. Inc. – №230692; заявл. 21.04.1994; опубл. 21.11.1995.
163. Identification of some antibacterial constituents of New Zealand Manuka honey /
K. M. Russell, P. C. Molan, A. L. Wilkins, P. T. Holland // Journal of Agricultural and Food Chemistry. – 1988. – Vol. 38. – P. 10-13.
164. In vitro investigation into the potential prebiotic activity of honey oligosaccharides /
M. L. Sanz, N. Polemis, V. Morales, N. Corzo, A. Drakoularakou, G. R. Gibson, R. A. Rastall //
Journal of Agricultural and Food Chemistry. – 2005. – Vol. 53. – P. 2914-2921.
165. Kailasapathy, K. A. Survival and therapeutic potential of probiotic organisms with reference to Lactobacillus acidophilus and Bifidobacterium spp. / K. A. Kailasapathy, J. Chin // Immunology and Cell Biology. – 2000. – Vol. 78. – P. 80–88.
166. Me Farland, L. I. Biotherapeutic agents: past, present future / L. I. Me Farland,
G. W. Elmer // Microecology Ther. – 1995. – Vol. 23. – P. 46-73.
167. Molan, P. C. The antibacterial activity of hнр,oney. 1. The nature of the antibacterial activity / P. C. Molan // Bee World. – 1992. – Vol. 73. – P. 5-28.
168. Olofsson, T. C. Detection and identification of a novel lactic acid bacterial flora within
the honey stomach of the honeybee Apis mellifera / T. C. Olofsson, A. Vasquez // Current Microbiology. – 2008. – №4. – Vol. 57. –– P. 356-363.
169. Pichichero, E. Characterisation of the phenolic and flavonoid fractions and antioxidant
power of italian honeys of different botanical origin / E. Pichichero, L. Canuti, A. Canini // Journal
of the Science of Food and Agriculture. – 2009. – №4. – Vol. 89. – P. 609-616.
142
170. Piljac-Zegarac, J. Antioxidant properties and phenolic content of different floral origin
honeys / J. Piljac-Zegarac, T. Stipcevic, A. Belscak // Journal of ApiProduct and ApiMedical Science – 2009. – Vol. 1. – P. 43-50.
171. Probiotics and their fermented food products are beneficial for health. / S. Parvez,
K. A. Malik, S. Ah. Kang, H.-Y. Kim // Journal of Applied Microbiology. – 2006. – Vol. 100. –
P. 1171-1185.
172. Probiotic properties of Lactobacillus and Bifidobacterium strains isolated from porcine
gastrointestinal tract / P. I. Kim, M. Y. Jung, Y. H. Chang, S. Kim, S. J. Kim, Y. H. Park // Journal
of Applied Bacteriology. – 2007. – Apr; 74(5):1103-11. Epub 2006. – Nov. 29.
173. Raw Millefiori honey is packed full of antioxidants / M. Blasa, M. Candiracci, A. Accorsi, M. Piacentini, M. Albertini, E. Piatti // Food Chemistry. – 2006. – Vol. 97. – P. 217-222.
174. Roffe R. D. The role of probiotic cultures in the control of gastrointestinal health /
R. D. Roffe // Nutrition. – 2000. – Vol. 130. – P. 396-402.
175. Rogelj, I. Milk, dairy products, nutrition and health (Pap. 2nd Slovenian Congress
«Milk and Dairy Products», Portoroz, 14-16 Nov., 1999) // Food Technology and Biotechnology. –
2000. – №2. – Р. 143-147.
176. Salminen S. Clinical application of probiotic bacteria / S. Salminen, A. C. Ouwehand,
E. Isolauri // International Journal of Dairy Technology. – 1998. – Vol. 8. – № 5/6. – P. 563-572.
177. Shamala, T. R. Stimulatory effect of honey on multiplication of lactic acid bacteria under in vitro and in vivo conditions / T. R. Shamala, Y. S. Jyothi, P. Saibaba // Letters in Applied
Microbiology. – 2000. – Vol. 30. – P. 453-455.
178. Storgards T. Heat treatment of milk prior to the addition of cultures / T. Storgards // International Dairy, Federation, Seminar on fermented milk. – Paris, 25-27 Sept. 1983. – Doc. 2.
179. Sullivan, L. P. Quality Function Deployment – a system to assure that customer needs
drive the product design and production process / Larry P. Sullivan // Quality Progress. – 1986. –
№6. – Р. 39-50.
180. The effects of long-term honey, sucrose or sugar-free diets on memory and anxiety in
rats / L. M. Chepulis, N. J. Starkey, J. R Waas, P. C. Molan // Physiology & Behavior. – 2009. –
№3-4. – Vol. 97. –P. 359-368.
181. Weston, R. J. Antibacterial phenolic components of New Zealand manuka honey /
R. J. Weston, K. R. Mitchell, K. L. Allen // Food Chemistry. – 1999. – Vol. 64. – P. 295-301.
182. Yun, Y.W. Fructooligosaccharides – occurrence, preparation and application /
Y.W. Yun // Enzyme and Microbial Technology. – 1996. – Vol. 19.– P. 107-117.
143
ПРИЛОЖЕНИЯ
144
Приложение А
(справочное)
Шкала для оценки органолептических показателей продукции
145
Органолептические показатели кисломолочных напитков
Показатель
качества
Коэффициент
значимости
1
Количество баллов
5
4
3
2
1
2
3
4
5
6
7
Внешний
вид упаковки и
маркировка
0,1
Отсутствие
дефектов
упаковки.
Правильная,
красочная
этикетка,
четко нанесенная маркировка и
товарный
знак
при
наличии
Отсутствие
дефектов
упаковки,
правильная
этикеточная
надпись, но
недостаточная яркость
красок
и
четкость
надписей и
знаков
Правильная
этикеточная
надпись, но
имеются незначительные деформации упаковки, невыраженные
цвета красок
и надписи
на этикетке
Правильная
этикеточная
надпись, но
имеются отдельные заметные деформации
упаковки
без нарушения ее целостности,
нарушение
целостности
этикетки,
нечеткие
надписи и
маркировка
Консистенция
0,2
Однородная, сгусток
нарушенный. На поверхности
допускается
выделение
сыворотки
(не более 23 % от объема).
Незначительные отклонения от
требований
технической
документации, но не
более двух
одновременно присутствующих
признаков: незначительная мучнистость, жидковатая
консистенция, недостаточно
плотный
или
рыхлый сгусток
Наличие не
более двух
из следующих
признаков:
мучнистость, крупитчатость,
рыхлый сгусток жидкая
консистенция, отстой
сыворотки,
частички
жира на поверхности,
вязкая консистенция,
незначительная
хлопьевидная и пр.
Более двух
из следующих
признаков:
мучнистость, хлопьевидная
консистенция,
крупитчатость,
значительное отделение
сыворотки, неоднородная,
частички
жира на поверхности
Неправильная или неполная этикеточная
надпись.
Имеются
выраженные дефекты упаковки
и этикетки с
нарушением
их целостности,
трудно распознаваемые или нераспознаваемые знаки
маркировки
Выраженная
неоднородная, наличие агломератов,
крупные
хлопья, вытопленный
жир, осадок,
значительный отстой
жира,
выраженная
мучнистость и пр.
146
1
2
3
4
5
6
7
Цвет
0,2
Однородный, характерный для
наполнителя
Однородный
Слегка не- Значительоднородный ная неравномерность
цвета
Запах
0,15
Чистый,
кисломолочный, характерный
для соответствующего
продукта,
без посторонних запахов
Однородный, но с
легким посторонним
оттенком
Чистый,
кисломолочный, без
посторонних запахов.
Характерные ароматы, в том
числе запах
пастеризации выражен слабо
Присутствуют слабые посторонние запахи: кормовой,
хлевный,
чрезмерно
кислый, липозный,
окисленный,
нечистый
Нехарактерный для
данного
продукта.
Присутствуют
ощутимые
посторонние запахи:
кормовой,
хлевный,
липозный,
окисленный,
нечистый,
затхлый
Вкус
0,35
Чистый,
кисломолочный, без
посторонних привкусов, в меру
сладкий, с
привкусом
внесенных
компонентов
Чистый,
кисломолочный, без
посторонних привкусов. Характерные вкусы выражены
слабо.
Ощущается
повышенная
кислотность
во вкусе
Невыраженный,
присутствуют слабовыраженные посторонние привкусы
(не
более двух):
чрезмерно
кислый,
кормовой,
хлевный,
липозный,
окисленный,
нечистый
Ощутимые
посторонние привкусы:
выраженный
кислый,
кормовой,
хлевный,
липозный,
окисленный,
нечистый,
затхлый,
соленый
или слегка
горький
привкус
Нечистый,
нехарактерный
для
продукта,
присутствуют выраженные
посторонние запахи:
кормовой,
хлевный,
окисленный, нечистый, затхлый, плесневелый,
гнилостный,
нефтепродуктов, лекарственных препаратов, моющих
средств
и
другие
Выраженные посторонние привкусы: кормовой,
хлевный,
окисленный, нечистый, затхлый, плесневелый,
гнилостный,
нефтепродуктов, лекарственных препаратов, моющих
средств
и
другие
Приложение Б
(справочное)
Анкеты
148
АНКЕТА А
Уважаемый респондент!
Данное анкетирование проводится с целью выявления потребительских предпочтений
для расширения ассортимента молочных продуктов. Ваше мнение будет учтено при разработке
кисломолочного продукта для питания студенческой молодежи. Будем благодарны, если Вы
ответите на наши вопросы.
1. Ваш пол
муж
2. Курс обучения
1
жен
2
3
3. Как часто Вы употребляете молочные продукты?
реже 1 раза в месяц
2-3 раза в месяц
1 раз в неделю
4. Какие молочные продукты вы предпочитаете?
молоко
кисломолочные напитки
йогурт
сметана
4
5
2-3 раза в неделю
чаще 3 раз в неделю
продукты из сыворотки
творог
сыр
Ваш вариант
5. Употребляете ли Вы молочные продукты с «живыми микроорганизмами»?
ДА
НЕТ
6. Чем определяется Ваш выбор при покупке кисломолочных продуктов?
натуральность
известность производителя
жирность
объем упаковки
вкусовые добавки
тип упаковки
наличие биодобавок
оформление упаковки
срок годности
затрудняюсь ответить
цена продукта
7. Какой объем упаковки Вы предпочитаете?
1л
0,5 л
0,33 л
0,1
8. Предпочитаете ли Вы кисломолочные продукты
с наполнителем
без наполнителя
9. Ваше отношение к обогащению кисломолочных продуктов злаковыми компонентами
положительное
негативное
149
10. Считаете ли Вы состояние своего здоровья удовлетворительным
ДА
НЕТ
затрудняюсь с ответом
11. Отмечали ли Вы в течение последнего года
обострения хронических заболеваний
- желудочно-кишечного тракта
- сердечнососудистой системы
- центральной нервной системы
- иммунной системы
повышенную
утомляемость
ослабление памяти
концентрации внимания
раздражительность
нервозность
12. Что с вашей точки зрения может являться причиной нарушений в состоянии здоровья
студентов?
игнорирование основных элементов здорового образа жизни
недостаточная двигательная активность
нерациональный суточный режим
неправильное питание
наличие вредных привычек
недосыпание
наличие психоэмоционального напряжения (стресса)
Ваш вариант
13. Составьте, пожалуйста, список Ваших пожеланий к качеству жидкого кисломолочного
напитка для студенческого питания
ко вкусу
к запаху
к консистенции
к цвету
другое
Большое спасибо за оказанную помощь!
150
АНКЕТА Б
Уважаемый респондент!
Данное анкетирование проводится с целью ранжирования потребительских предпочтений. Ваше мнение будет учтено при разработке кисломолочного продукта для питания студенческой молодежи. Оцените, пожалуйста, по десятибалльной шкале данные показатели кисломолочных продуктов. Более ценные для Вас показатели оценивайте в 10 баллов, наименее ценные – в 1 балл.
№
Свойство
1
вкус приятный
2
вкус кисломолочный
3
вкус кисло-сладкий
4
вкус сладкий
5
запах кисломолочный
6
запах наполнителя
7
без посторонних запахов
8
запах слабый
9
цвет молочно-белый
10
цвет внесенного наполнителя
11
консистенция густая
12
консистенция жидкая
13
наличие кусочков наполнителя
14
консистенция однородная
15
цена низкая
16
цена приемлемая
17
с добавлением консервантов, красителей, ароматизаторов
18
отсутствие консервантов, красителей, ароматизаторов
19
срок годности 72 часа
20
срок годности более 72 часов
21
полезный для здоровья
22
калорийность низкая
23
калорийность высокая
Баллы
1. Вкус
2. Запах
3. Цвет
4. Консистенция
5. Наличие наполнителя
10. Калорийность
9. Полезность
8. Срок годности
7. Цена
6. Натуральность
5. Наличие наполнителя
4. Консистенция
3. Цвет
2. Запах
1. Вкус
151
Для определения коэффициентов весомости показателей качества кисломолочных продуктов заполните, пожалуйста, данную матрицу. Заполняйте только те клетки матрицы, которые находятся справа от нисходящей диагонали. В клетке матрицы поставьте номер того из
двух сравниваемых показателей, определяющих координаты этой клетки, который, с Вашей
точки зрения, является более важным.
Х
Х
Х
Х
Х
6. Натуральность
Х
7. Цена
Х
8. Срок годности
Х
9. Полезность
Х
10. Калорийность
Х
Большое спасибо за оказанную помощь!
152
АНКЕТА В
Уважаемый эксперт!
Данное анкетирование проводится с целью оценивания качества имеющихся на рынке
кисломолочных продуктов со злаковыми наполнителями. Ваше мнение будет учтено при разработке кисломолочного продукта для питания студенческой молодежи. Оцените, пожалуйста, по
пятибалльной шкале показатели качества (таблица 1) кисломолочных продуктов, имеющих
маркировку, представленную в таблице 3.
Потребительские предпочтения представлены в таблице 2.
Таблица 1
Показатели качества кисломолочных продуктов
Наименование показателя
Продукт А
Продукт Б
Планируемое
качество
Вкус
Запах
Цвет
Консистенция
Содержание наполнителя
Натуральность
Приемлемая цена
Полезность
Калорийность
Срок годности
Таблица 2
Потребительские предпочтения
Показатель
качества
Вкус
Запах
Цвет
Консистенция
Содержание
наполнителя
Натуральность
Экономичность
Полезность
Калорийность
Срок годности
Желаемая характеристика показателя качества
Вкус продукта должен быть приятным, свойственным данному виду продукции, кисломолочным, в меру сладким
Запах продукта должен быть приятным, свойственным данному виду продукции и наполнителя, без посторонних запахов
Цвет продукта должен быть свойственным наполнителю, однородным по
всему объему
Консистенция продукта должна быть однородной по всему объему, характерной данному виду продукта, в меру густой, без расслоения
Продукт должен содержать ощутимые включения наполнителя
Продукт не должен содержать в своем составе консервантов, искусственных ароматизаторов и красителей
Приемлемая цена продукта
Содержание в продукте компонентов, полезных для здоровья: пробиотиков
и пребиотиков
Низкая энергетическая ценность
Срок годности более 72 часов
153
Таблица 3
*
Продукт А
Содержание маркировки кисломолочных продуктов
Наименование продукта: Кисломолочный продукт кефирный «Нежный» фруктовый
«Брусника, клюква, злаки»
Состав: молоко цельное, молоко обезжиренное, закваска, фруктово-ягодный наполнитель
(ягоды клюквы и брусники, злаки, сахар, пектин), подсластитель «Сладин 200К»
Пищевая ценность 100 г продукта: жир – 2,5 г, белок – 3,1 г, углеводы – 7,9 г
Энергетическая ценность: 66 ккал
Содержание молочнокислых организмов в продукте не менее 1·107 КОЕ/г
Срок годности 10 суток при температуре от +2 °С до +6 °С
Продукт Б
Наименование продукта: Йогурт, обогащенный пищевыми волокнами со злаками
Состав: молоко цельное, обезжиренное молоко, наполнитель «злаки» (сахар, злаки (пшеница, ячмень, рожь), вода, загуститель пектин, регулятор кислотности – лимонная кислота,
ароматизатор натуральный и идентичный натуральному), сухое обезжиренное молоко,
инулин, йогуртовая закваска, антиокислитель – дигидрокверцетин
Пищевая ценность 100 г продукта: жир – 2,5 г, белок – 3,2 г, углеводы – 8,0 г (в т.ч. сахароза – 3,6 г)
Энергетическая ценность: 67 ккал
Содержание молочнокислых организмов в продукте не менее 107 КОЕ/г на конец срока
годности
Срок годности 20 суток при температуре от +2 °С до +6 °С
Планируемое качество
Наименование продукта: Продукт кисломолочный «Медово-злаковый»
Состав: молоко цельное, молоко обезжиренное, мед натуральный, злаковый наполнитель
(овсяные хлопья, ржаные хлопья, ячменные хлопья), глицин, закваска, пробиотики: Lactobacillus acidophilus, Bifidobacterium
Пищевая ценность 100 г продукта: жир – 2,4 г, белок – 3,0 г, углеводы – 10 г
Энергетическая ценность: 71 ккал
Содержание молочнокислых организмов в продукте не менее 1·107 КОЕ/г.
Содержание бифидобактерий в продукте не менее 1·106 КОЕ/г.
Срок годности 10 суток при температуре от +2 °С до +6 °С.
*
– маркировка представлена с учетом требований закрытой дегустации
154
Приложение В
(справочное)
Фрагменты матриц обработки результатов анкетирования экспертов
155
Фрагмент матрицы обработки анкеты Б
Фрагмент матрицы обработки анкеты В
156
Приложение Г
(обязательное)
Дом Качества ферментированного молочно-злакового продукта
157
158
Приложение Д
(обязательное)
Методика проведения двухфакторного дисперсионного анализа
159
160
161
162
163
164
165
166
167
Приложение Е
(обязательное)
Результаты исследований пищевой и биологической ценности
ферментированного молочно-злакового продукта
168
169
170
171
172
173
Приложение Ж
(обязательное)
Нормативная и техническая документации
174
175
176
177
178
Приложение И
(обязательное)
Промышленная апробация
179
180
Приложение К
(обязательное)
Протокол дегустации на ООО «Лузинское молоко»
181
182
183
Приложение Л
(обязательное)
Протокол испытаний на соответствие требованиям
Технического регламента на молоко и молочную продукцию
184
185
186
Приложение М
(обязательное)
Протокол расширенной дегустации ферментированного молочно-злакового продукта на
кафедре товароведения, стандартизации и управления качеством
187
188
189
190
Приложение Н
(обязательное)
Патент на изобретение
191
192
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа