Содержание

Введение

1. Характеристика базового предприятия…………………….……..….. 3

2. Характеристика объектов исследований и экспериментальных методов.

2.1. Характеристика физико-химических свойств молока и молочной сыворотки

2.2. Технологические режимы производства пробиотических продуктов

2.3. Методы исследования молока и молочных продуктов (определение титруемой кислотности молока)

3. Исследование процесса ферментации молочно-растительных систем пробиотической микрофлорой. Влияние концентрации БАД «Фларабин» на ферментацию молока L. Сasei subsp. rhamnosus

Заключение

Литература

Проблема удовлетворения потребностей населения нашей страны в высококачественных продуктах питания весьма актуальна и является важной задачей. Она может быть решена за счет внедрения: безотходных, ресурсо- и энергосберегающих технологий, использования нетрадиционного сырья.

Использование комбинированных пищевых систем, сбалансированных продуктов питания функционального действия позволит поддержать здоровье и предотвратить возможность возникновения каких-либо острых и хронических заболеваний.

В настоящее время, в условиях ухудшающейся экологической обстановки, очень важная роль принадлежит лечебно-профилактическому, сбалансированному питанию, основу которого составляет рациональное питание, обладающее специфической направленностью действия .

Учитывая роль питания в здоровье нации, многие страны разработали концепции государственной политики в области здорового питания, под которой понимается ряд мероприятий, обеспечивающих удовлетворение потребностей в рациональном, здоровом питании.

Пищевые продукты должны выполнять профилактические и лечебные функции, быть абсолютно безопасными .

Это приводит к совершенствованию технологии и созданию новых продуктов питания, отвечающих требованиям сегодняшнего времени.

Анализ и производство комбинированных продуктов все более привлекает внимание специалистов-технологов при создании новых продуктов с заранее запрограммированными свойствами.

В сочетании с молоком и молочными продуктами использование ягод, фруктов, овощей, как в сублимированном состоянии, так и в натуральном, виде соков, пюре, позволит создать такое разнообразие новых продуктов, которое сможет удовлетворить запросы самых изысканных гурманов.

Таким образом, соединение молочного сырья с растительными компонентами не только улучшает внешний вид и вкусовые качества продуктов, но и повышает их биологическую ценность.

Комбинированные системы необходимо разрабатывать и активно внедрять в общественное питание, что позволит провести оздоровление нации и решить задачу экономии продовольственных ресурсов и рационального питания.

В этой связи важна организация, т.к. создание технологий новых поликомпонентных продуктов питания на основе молочного и растительного сырья, способных обеспечить пищевыми компонентами и энергией организм человека, внесет существенный вклад в решение задачи в обеспечении населения Росси продукцией широкого ассортимента и качества.

Продукты функционального, сбалансированного питания все больше занимают место в средствах сохранения здоровья, медицины, поэтому проведение исследований, направленных на разработку технологии получения комбинированных продуктов, имеющих большой спрос представляется актуальным, что способствует решить проблему качества, увеличения срока хранения и стойкости продукции общественного питания.

Для достижения поставленной цели необходимо было комплексно решить взаимосвязанные между собой задачи:

-разработать принципы создания композиционных пищевых систем с регулируемыми функционально-технологическими параметрами на основе молочного и растительного сырья;

-изучить направления рационального использования и принципиальную возможность создания продукта повышенной ценности на основе молочного, в комбинации с растительным сырьем (овощами и фруктами),мучными кондитерскими изделиями;

-определить химический состав используемого основного сырья;

-определить состав и технологические свойства комбинированных систем;

-исследовать влияние кулинарной обработки и технологических параметров на реологические свойства, ph, вязкость, химический, микробиологический и биохимический составы сырья;

-исследовать пищевую ценность готовой продукции;

-оценить конкурентоспособность разработанных рецептур и технологий;

-разработать технологическую документацию на разработанные виды десертов и блюд, провести промышленную апробацию результатов исследований. Важной задачей, стоящей перед общественным питанием, является расширение ассортимента комбинированных продуктов функционального назначения.

Использование пищевого сырья различного происхождения позволяет получить продукты с широким диапазоном функциональных свойств, направленно влияющих на различные аспекты функциональной деятельности организма.

Развитие технологий с введением функциональных пищевых добавок, является актуальной задачей, с точки зрения создания на их основе лечебно-профилактических рационов питания, как для специального контингента, так и для населения, проживающего в экологически неблагоприятных регионах страны.

Наиболее актуальным решением в производстве комбинированных продуктов является использование сырья животного и растительного происхождения, образующего в результате технологических воздействий однородную систему с направленно сформированным составом.

Благодаря правильному и «здоровому» питанию человек может дольше жить, меньше болеть и подвергаться меньшему риску заболевания. Сложно установить четкую границу между обычными и лечебными молочными продуктами, так как их уникальность состав и соотношение компонентов позволяют с успехом использовать даже традиционные массовые продукты в диетических и лечебных целях.

При производстве комбинированных продуктов необходимо исследование их реологических свойств. При этом необходима информация о кинетике процесса формирования структуры, определяющего степень связывания влаги, что в свою очередь обусловливает технологические и потребительские свойства продукта, его сохранность.

1. Характеристика базового предприятия

Научно-учебный производственный центр технологий индустрии гостеприимства (НУПЦТИГ) расположен по адресу: г.Воронеж,пр.Революции, д.19, в здании Воронежского Государственного Университета Инженерных Технологий (ВГУИТ) на первом этаже.

НУПЦТИГ – столовая, относится к предприятию общественного питания с полным циклом производства. Его основные функции:

- производство кулинарной продукции;

- реализация кулинарной продукции;

-организация потребления кулинарной продукции.

Столовая реализует продукцию на торговые точки: буфет административного корпуса, буфет учебного корпуса, бар-мороженое, кафетерий, левый берег ФСПО.

Предприятие включает в себя административно-хозяйственные помещения: кабинет директора, бухгалтерия, гардероб, туалетная комната для персонала; производственные заготовочные цеха: коренный и мясо-рыбный; доготовочные цеха: горячий, холодный и кондитерский; четыре торговых зала: большой зал – 230 посадочных мест, комплекс и бар-мороженое – 40 посадочных мест, кафетерий – 100 посадочных мест.

Режим работы:

1. большой зал – 10.00-16.00

2. комплекс- 10.00-16.00

3. бар-мороженое- 10.00-16.00

4. кафетерий – 10.00-16.00

Основной контингент потребителей – это студенты и преподаватели. Предприятие организует обслуживание свадеб, торжеств, фуршетов, детских праздников.

Более полному удовлетворению спроса потребителей способствует выбор наиболее рациональных видов обслуживания. К примеру, горячие блюда в большом и малых залах, на комплексе порционируют раздатчики непосредственно перед отпуском продукции. В кафетерии обслуживание производится барменом. Банкеты и торжества обслуживают официанты.

Предприятие применяет меню со свободным выбором блюд, которое ежедневно меняется. Выпускаемая продукция представлена широким ассортиментом.

В меню каждый день должно присутствовать строго определенное количество наименований горячих, холодных и кондитерских блюд. Как минимум:

1. первых блюд – 2-3;

2. вторых блюд – 5-7;

3. гарниров – 4-6;

4. салатов – 7-10.

Полученная мука со стабилизирующими агентами может быть включена в состав разработанных блюд. Блюда с добавкой в виде амарантовой муки подходят к ассортименту данной столовой, т.к. способны удовлетворить спросы потребителей. Поэтому данные разработки могут производиться и реализовываться на базе НУПЦТИГ.

2. Характеристика объектов исследований и экспериментальных методов.

Молоко – биологическая жидкость, которая образуется в молочной железе млекопитающих и предназначена для вскармливания детеныша и предохранения его от инфекции в первые дни жизни. Это многокомпонентная сбалансированная система, обладающая высокими питательными, иммунологическими и бактерицидными свойствами.

В состав молока входят вода, белки, липиды, углеводы, минеральные вещества, витамины, ферменты, гормоны и ряд других компонентов. Некоторые из основных его компонентов (лактоза, казеин) ни в каких других природных продуктах не обнаружены.

Наибольший удельный вес коровьего молока занимает вода (более 85%). На остальные компоненты, входящие в состав сухого остатка, приходится 11 – 14%. Содержание сухого обезжиренного остатка молока (СОМО) составляет 8-9%. В состав молока входят также газы, содержание которых незначительно.

Большая часть воды молока находится в свободном состоянии (83-86%), а меньшая часть (3-3,5%) – в связанной форме.

Свободная вода является растворителем органических и неорганических соединений молока, участвует во всех биохимических процессах, протекающих в молоке при выработке молочных продуктов. Легко удаляется при замораживании и при высушивании.

Связанная вода по форме связи с компонентами делится на три группы: вода химической, физико-химической и механической связи.

Наиболее прочной является химическая связь воды в химических соединениях и кристаллогидратах. В молочных продуктах химически связанная вода представлена водой кристаллогидратов молочного сахара (C₁₂ H₂₂ O₁₁ *H₂ O). Ее можно удалить при нагревании гидратной формы сахара до температуры 125-130⁰ С.

Физико-химическая связь воды характеризуется средней прочностью. Она образуется в результате притяжения диполей воды полярными группами молекул белков. Гидратация частиц белка обусловлена наличием на их поверхности, а также внутри белковых молекул, полярных групп: -COOH, -OH, >CO-NH<, NH₂ -, -SH и др. При адсорбировании воды диполи располагаются несколькими слоями вокруг гидрофильных центров молекулы белка, образуя т.н. гидратную оболочку.

Связанная вода по своим свойствам значительно отличается от свободной воды. Она не замерзает при низких температурах (-40⁰ С), не растворяет электролиты, имеет плотность, вдвое превышающую плотность свободной воды, не удаляется из продукта при высушивании. Связанная вода, в отличие от свободной, недоступна микроорганизмам. Поэтому, для подавления развития микрофлоры в пищевых продуктах свободную воду полностью удаляют или переводят в связанную, добавляя влагосвязывающие компоненты (сахар, соли, многоатомные спирты и пр.). При этом понижается величина так называемой "активности воды".

Вода механической связи обладает свойствами свободной воды. Она механически захватывается и удерживается ячейками структуры и капиллярами продукта.

Общее содержание белков в коровьем молоке колеблется от 2,9 до 4%. В соответствие с номенклатурной схемой Комитета по номенклатуре и методологии молочных белков Американской научной ассоциации молочной промышленности, белки молока делятся на казеины и сывороточные белки.

Таблица 4.Классификация белков молока

Белок	Содержание от общего количества белков обезжиренного молока, %	Молекулярная масса	Изоэлектричес-кая точка, рН
Казеины	78-85	-	-
a-казеин	45-55	22000-24000	4,1
k-казеин	8-15	19000	4,1
b-казеин	25-35	24000	4,5
g-казеин	3-7	12000-21000	5,8-6,0
Сывороточные белки	15-22	-	-
a-лактальбумин	2-5	14437	5,1
b-лактоглобулин	7-12	18000	5,3
Альбумин сыворотки крови	0,7-1,3	68000	4,7
Лактоферрин	0,2-0,8	87000	-
Иммуноглобулины	1,9-3,3	-	-
IgG	1,4-3,3	150000-163000	5,5-6,8
IgA	0,2-0,7	400000	-
IgM	0,1-0,7	1000000	-
Протеозо-пептоны	2-6	4100-200000	3,3-3,7

К белкам молока также относят ферменты, гормоны (пролактин, гормон роста, инсулин и др.), и белки оболочек жировых шариков.

Собственно пищевыми белками являются казеины. Они максимально расщепляются протеиназами пищеварительного тракта в нативном состоянии, в то время как глобулярные белки приобретают эту способность только после денатурации.

Важными биологическими функциями обладают сывороточные белки. Иммуноглобулины являются носителями пассивного иммунитета, лактоферрин и лизоцим обладают антибактериальными свойствами. Лактоферрин и b-лактоглобулин выполняют транспортную функцию – переносят в кишечник новорожденного железо, витамины и некоторые другие вещества.

По содержанию и соотношению незаменимых аминокислот белки молока относятся к биологически полноценным белкам.

Сывороточные белки молока содержат большее количество серосодержащих аминокислот (метионин, цистеин), чем казеины. Поэтому оптимальный баланс аминокислот в рационе может быть достигнут изменением соотношения казеина и сывороточных белков.

Иногда при употреблении молока примерно у 1% детей наблюдаются аллергические реакции. Основным аллергенным компонентом коровьего молока для человека считается b-лактоглобулин.

Известно, что сущность кислотной коагуляции молока заключается в потере мицеллами казеина при приближении рН среды к изоэлектрической точке и снижении потенциала отталкивания между ними [1, 2, 3]. Изоэлектрическое состояние казеина наступает при рН 4,6–4,7. Причем изоэлектрические точки для αS-казеинов равняются 4,7, β-казеина –4,9 Кислотная коагуляция происходит под воздействием кислотообразования в молоке (как результат молочнокислого брожения) или при непосредственном добавлении минеральной или органических кислот.

Процесс основан на осаждении казеина в изоэлектрической точке (рН 4,6-4,7), когда силы электростатического отталкивания между частицами белка ослабевают и начинают преобладать силы межмолекулярного взаимодействия.

Повышение концентрации ионов водорода в молоке сдвигает равновесие между диссоциированными карбоксильными и фосфатными группами на поверхности мицелл казеина и ионами водорода в сторону недиссоциированных карбоксильных и фосфатных групп.

СОО-+ Н+→ СООН

РО32- + 2Н+→ РО3Н2

При этом происходит снижение отрицательного заряда белковых частиц. Кроме отрицательно заряженных групп на поверхности белковых частиц находятся положительно заряженные аминогруппы (-NH3+). При определенной концентрации ионов водорода (рН 4,6-4,7), происходит выравнивание отрицательных и положительных зарядов, то есть наступает изоэлектрическое состояние, в котором происходят конформационные изменения макромолекул белка, они теряют растворимость и соединяются между собой, формируя сетчатую трехмерную структуру сгустка или выпадают в виде хлопьев (при непосредственном внесении кислоты).

Под действием молочной кислоты нарушается структура казеинаткальцийфосфатного комплекса: от него отщепляются фосфат и органический кальций в виде лактата кальция и переходит в плазму.

СаНРО4+ 2С3Н6О3→ (С3Н5О3)2Са + Н3РО4

Цитрат кальция тоже переходит в более растворимый лактат кальция

Са3(С6Н5О7)2+ 6С3Н6О3→ 3(С3Н5О3)2Са + 2С6Н8О7

Структурно-механические свойства кислотного сгустка и процесс синерезиса зависят от режимов предварительной тепловой обработки молока и механической (гомогенизации). С повышением температуры пастеризации увеличивается прочность сгустка и снижается интенсивность отделения сыворотки (степень синерезиса). Это объясняется увеличением содержания в сгустках денатурированных сывороточных белков, которые, взаимодействуя с κ-казеином, увеличивают заряд мицелл казеина, а следовательно его гидрофильные свойства.

Гомогенизация сырья способствует повышению вязкости сгустков и снижению степени и скорости отделения ими сыворотки за счет увеличения дисперсности жира с одновременной адсорбцией на поверхности шариков плазменных белков, удерживающих сыворотку (гидрофильность) и затрудняющих синерезис сгустка, а также за счет повышения степени дисперсности частиц белковой фазы и, как следствие, увеличения их общей поверхности и усиления гидратации.

К факторам, влияющим на свойства сгустков, относятся: состав молока и бактериальных заквасок; режимы пастеризации и гомогенизации; способ и продолжительность коагуляции белков молока.

Содержание сухих веществ, количество казеина и размер мицелл казеина обусловливают скорость кислотной коагуляции белков, определяющую прочность полученных сгустков. От состава молока зависит развитие молочнокислых бактерий закваски и, следовательно, скорость накопления молочной кислоты.

Длительное хранение сырого молока при низких температурах вызывает изменение структуры и состава мицелл казеина, в результате увеличивается вязкость и прочность образующихся кислотных сгустков, синерезис замедляется. Следовательно, молоко, хранившееся при низких температурах, целесообразно направлять на производство кисломолочных напитков, а не использовать для выработки творога.

Введение в состав заквасок энергичных кислотообразователей способствует получению плотного сгустка с интенсивным отделением сыворотки, а малоэнергичных кислотообразователей - более нежного сгустка. Путем комбинирования различных видов молочнокислых бактерий можно получить продукт нужной консистенции.

С повышением температуры пастеризации увеличивается прочность кислотного и кислотно-сычужного сгустков и снижается интенсивность отделения ими сыворотки. Это можно объяснить увеличением содержания в сгустках денатурированных сывороточных белков, главным образом b-лактоглобулина, которые усиливают жесткость их пространственной структуры и влагоудерживающую структуру.

Вязкость кисломолочных продуктов повышается пропорционально давлению гомогенизации сырья. При гомогенизации увеличивается дисперсность жира с одновременной адсорбцией на поверхности шариков жира сывороточных белков, затрудняющих синерезис сгустка.

Сгустки, образующиеся при кислотной коагуляции белков, состоят из более мелких частиц, имеют меньшие вязкость и прочность, чем сгустки, полученные при кислотно-сычужной коагуляции.

Определение момента готовности сгустка перед перемешиванием или разрезкой осуществляется визуально, по прочности, а также по вязкости и нарастанию кислотности. Для кефира рН сгустка должен быть 4,4-4,5, для ацидофилина - 4,7-4,55, ряженки - 4,45-4,35, для жирного и полужирного творога - 5,05-5,15.