Технология молока и молочных продуктов. Функциональные продукты. Лабораторный практикум для студентов вузов

1

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ФГБОУ ВПО Кемеровский технологический институт пищевой промышленности

Л.М. ЗАХАРОВА, И.А. МАЗЕЕВА

ТЕХНОЛОГИЯ МОЛОКА И МОЛОЧНЫХ ПРОДУКТОВ. ФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ ПРОДУКТЫ

Лабораторный практикум Для студентов вузов

Кемерово 2014

2

УДК 637.1(076) ББК 36.95я7 З 38

Рецензенты:

Решетник Е.И., заведующая кафедрой технология продуктов переработки продукции животноводства ФГБОУ ВПО «Дальневосточный государственный аграрный университет»,

профессор, д-р техн. наук; Лисин П.А., профессор кафедры продуктов питания и пищевых био-

технологий ФГБОУ ВПО «Омский государственный аграрный университет им. П.А. Столыпина», д-р техн. наук

Рекомендовано редакционно-издательским советом Кемеровского технологического института пищевой промышленности

Захарова, Л.М.

З 38 Технология молока и молочных продуктов. Функциональные продукты: лабораторный практикум для студентов вузов / Л.М. Захарова, И.А. Мазеева; Кемеровский технологический институт пищевой промышленности. - Кемерово, 2014. – 107 с.

ISBN 978-5-89289-848-5

Содержит цикл работ, посвященных изучению технологических особенностей производства молокосодержащих продуктов. Подробно рассмотрены технологические аспекты производства функциональных молочных продуктов с использованием про- и пребиотиков, сырных продуктов, спредов с регулируемым жирнокислотным и аминокислотным составом. В соответствии с нормативно-технической документацией приведены сведения о химическом составе, физико-химических и органолептических свойствах, рецептуры на производство функциональных молочных продуктов.

Предназначен для студентов высших учебных заведений по направлению подготовки 19.03.03 «Продукты питания животного происхождения» и профилю подготовки «Технология молока и молочных продуктов».

Библиограф. назв. 41, табл. 18, рис. 1.

3

СОДЕРЖАНИЕ

Предисловие …..…………………………………………………...4

Лабораторная работа № 1. Изучение технологических особенностей производства функциональных продуктов с использованием про- и пребиотиков ..…………………………………………..6

Лабораторная работа № 2. Изучение технологических особенностей производства сырных продуктов ……………………….....41

Лабораторная работа № 3. Изучение технологических особенностей производства спредов с регулируемым жирнокислотным составом …………………………………………………………..48

Лабораторная работа № 4. Изучение технологических особенностей производства спредов с регулируемым аминокислотным составом .……...………..................................................................66

Библиографический список ……………………………………..83

Приложение ………………………………………………………87

4

ПРЕДИСЛОВИЕ

Питание большинства взрослого населения не соответствует принципам здорового питания из-за потребления пищевых продуктов, содержащих большое количество жира животного происхождения и простых углеводов, недостатка в рационе овощей и фруктов, рыбы и морепродуктов, что приводит к росту избыточной массы тела и ожирению, распространенность которых за последние годы значительно возросла, увеличивая риск развития сахарного диабета, болезней сердечно-сосудистой системы, онкологических и других заболеваний.

Все это свидетельствует о необходимости развития программ, направленных на оптимизацию питания населения.

Распоряжением Правительства Российской Федерации от 25 октября 2010 г. № 1873-р утверждены «Основы государственной политики Российской Федерации в области здорового питания населения на период до 2020 года».

Целями государственной политики в области здорового питания являются сохранение и укрепление здоровья населения, профилактика заболеваний, обусловленных неполноценным и несбалансированным питанием.

Одной из основных задач государственной политики в области здорового питания является развитие производства пищевых продуктов функционального назначения. Причем основным направлением реализации политики является законодательное обеспечение условий для инвестиций в производство пробиотиков и других пищевых ингредиентов, продуктов массового потребления, обогащенных витаминами и минеральными веществами, продуктов функционального назначения; диетических (лечебных и профилактических) продуктов, продуктов для питания здоровых и больных детей и др.

По построению и содержанию данный лабораторный практикум соответствует программе дисциплины «Технология молока и молочных продуктов» раздел «Функциональные продукты» и предназначен для студентов по направлению подготовки 19.03.03 «Продукты питания животного происхождения» и профилю подготовки «Технология молока и молочных продуктов».

5

Основной целью дисциплины является приобретение студентами знаний, необходимых для производственнотехнологической, научно–исследовательской и организационноуправленческой деятельности в области технологии молока и молочных продуктов.

Влабораторном практикуме представлены работы, выполнение которых позволит студентам закрепить теоретические знания по курсу «Технология молока и молочных продуктов» разделу «Функциональные продукты». Вместе с тем, приобретение практических навыков производства различных видов продуктов, изучение технологических параметров, овладение методами исследования качества сырья, готовых продуктов необходимо будущим выпускникам для работы на предприятиях молочной промышленности.

Каждая работа содержит краткие теоретические предпосылки, цель, содержание, материальное обеспечение, включающее перечень материалов и сырья, порядок выполнения работы, оформление результатов. Заканчивается лабораторная работа контрольными вопросами для самостоятельной проверки знаний.

Впрактикуме предполагается ознакомление студентов с оценкой качества сырья и готовой продукции. Методики проведения анализа приведены в приложении.

Лабораторные работы практикума предназначены для обязательных занятий, но могут быть использованы при выполнении научно-исследовательских работ студентами, а также магистрантами.

Влабораторном практикуме использованы материалы научно-исследовательских институтов, разработки ученых и специалистов перерабатывающих предприятий молочной промышленности, а также результаты исследований авторов, выполненных за последние годы.

Авторы выражают благодарность рецензентам за тщательное рецензирование и ценные замечания, которые были учтены при работе над рукописью.

6

Лабораторная работа № 1

Изучение технологических особенностей производства функциональных продуктов с использованием про- и пребиотиков

Особый интерес производителей и потребителей в ХХI в. вызывают продукты функционального питания, в первую очередь, кисломолочные, оказывающие регулирующее действие на организм и способные заменять многие лекарственные препараты, среди которых особое место занимают продукты с содержанием в их составе про- и пребиотиков.

Среди продуктов питания кисломолочные относятся к наиболее ценным в пищевом и биологическом отношении и рекомендуются для повседневного потребления человеком. Эти продукты легко усваиваются организмом, стимулируют секреторную деятельность, нормализуют перистальтику кишечника, улучшают процесс пищеварения, благоприятно влияют на усвоение пищевых веществ, повышают тонус и сопротивляемость организма к вредным факторам. Они полезны при истощении, малокровии, хронических желудочно-кишечных и других заболеваниях.

В последние годы значительно расширился ассортимент выпускаемых кисломолочных продуктов, повысился уровень их качества, выросли объемы выработок.

Производство кисломолочных продуктов базируется на знании биотехнологии, в основе которой лежат микробиологические процессы. Применительно к кисломолочным продуктам биотехнология в настоящее время развивается в следующих направлениях:

-совершенствование классических технологий кисломолочных продуктов с использованием штаммов молочнокислых бактерий, созданных с помощью новых методов селекции;

-разработка нового поколения кисломолочных продуктов с применением новых видов микроорганизмов, а также микроорганизмов-пробиотиков и продуцирующих биологически активные вещества.

7

Согласно ГОСТ Р 52349-2005 «Продукты пищевые функциональные. Термины и определения», пробиотики - это живые микроорганизмы, которые являются обязательными и естественными обитателями толстого отдела кишечника здорового человека, оказывающие при естественном способе введения (с пищей) благоприятные эффекты на физиологические функции и биохимические реакции организма человека через оптимизацию его микроэкологического статуса (кишечную микрофлору). Термин рrebio означает симбиоз, сообщество двух организмов, способствующее жизнедеятельности обоих партнеров. Пробиотическими эффектами обладают, в частности, различные виды бифидо-, лактобактерии и другие молочнокислые бактерии.

Микроорганизмы, входящие в состав пробиотиков, не патогенны, не токсичны, сохраняют жизнеспособность при хранении. Продвигаясь по пищеварительному тракту, они обеспечивают временное положительное воздействие на микрофлору кишечника, модифицируя ее состав и метаболическую активность. Пробиотики не считаются лекарственными препаратами для профилактики и лечения специфических заболеваний, а рассматриваются как средства, оказывающие позитивное влияние на состояние здоровья, или как препараты для диетического питания. Пробиотики могут включаться в питание в качестве добавок в виде лиофилизированных порошков, содержащих бифидобактерии, лактобактерии и их комбинации. Их роль заключается в проявлении высокой антагонистической активности по отношению к патогенным микроорганизмам, обитающим в же- лудочно-кишечном тракте. Бифидобактерии участвуют в регуляции обменных процессов в организме, обладают способностью синтезировать витамины.

Пробиотики принадлежат к функциональным ингредиентам комплексного воздействия. Система «организм человека – кишечная микрофлора» способна к саморегуляции. Однако в настоящее время известно большое число факторов, превышающих компенсаторные возможности микроэкологической системы. К их числу относят фармакологические препараты, промышленные яды, пестициды, радиацию, стрессовые состояния и т.п.

8

Дисбаланс микробной экологии человека приводит к тяжелым заболеваниям как желудочно-кишечного тракта, так и организма в целом.

Пробиотики помогают восстановить и поддерживать нормальную микрофлору организма, обладают многофакторным регулирующим и стимулирующим воздействием, они являются для организма источником незаменимых аминокислот, в том числе триптофана, снижают уровень холестерина в крови.

К важнейшим свойствам пробиотиков относят их антиканцерогенную и антимутагенную активность.

В настоящее время общепризнана та роль, которую играют в поддержании здоровья человека бифидобактерии. Положительные воздействия, которые оказывают бифидобактерии (пробиотики) на организм «хозяина», следующие:

-подавление активности гнилостных и патогенных бактерий;

-торможение роста раковых клеток кишечника;

-стимулирование продуцирования витаминов;

-активизация иммунных процессов;

-активизация кишечной функции;

-профилактика и лечение инфекционных заболеваний кишечника;

-профилактика ревматоидных артритов;

-профилактика аллергических заболеваний;

-предупреждение стрессовых состояний;

-проявление гипохолестеринемической эффективности. Важно отметить, что все перечисленные положительные

воздействия на организм являются результатом метаболической деятельности бифидофлоры толстого кишечника, точнее действием конечных продуктов метаболизма - конститутивных и индуцирующих ферментов: гликозидазы, уреазы, декарбоксилазы, азоредуктазы, нитроредуктазы и деаминазы. Фактически, кишечная микрофлора имеет более высокую ферментативную активность, чем печень, и поэтому она иногда рассматривается как своего рода анаэробный орган «хозяина», его«вторая печень».

Исходя из вышесказанного, можно сформулировать следующее: объектом специфического воздействия (мишенью) функциональных продуктов, в первую очередь молочных, мо-

9

жет быть признана микрофлора толстой кишки, в составе которой преобладают бифидобактерии.

Максимальный положительный эффект на организм человека оказывают продукты, содержащие живые бифидобактерии

вколичестве не менее 107 КОЕ/мл.

ВРоссии традиционно выпускается широкий ассортимент кисломолочных продуктов, значительную часть которых занимают продукты, производимые с использованием ацидофильных молочнокислых палочек, являющихся представителями нормальной кишечной микрофлоры. По сути, это были первые кисломолочные продукты, которые по принятой в настоящее время терминологии называют продуктами с пробиотическими свойствами.

Потенциальные достоинства содержащих пробиотики молочных продуктов, по мнению многих исследователей, состоят в следующем:

-подавление кишечных патогенов;

-улучшение использования лактозы;

-снижение холестерина в крови;

-уменьшение уровня канцерогенных соединений;

-стимулирование иммунной системы и др. Необходимость производства данной группы кисломо-

лочных продуктов диктуется ухудшением экологической обстановки, качества питьевой воды, увеличением дисбактериоза у людей, связанного с употреблением антибиотиков при лечении различных заболеваний, и другими факторами.

Ассортимент кисломолочных напитков в нашей стране весьма разнообразен. Общим в технологии всех кисломолочных напитков является сквашивание подготовленного молока (смеси) заквасками и при необходимости созревание продукта. Специфика производства отдельных видов напитков состоит в использовании заквасок разного состава, температурных режимов некоторых технологических операций, внесении наполнителей.

Производство кисломолочных напитков, несмотря на разнообразие их видов, осуществляется резервуарным или термостатным способом и состоит из ряда одинаковых для всех видов напитков технологических операций.

10

По органолептическим показателям пробиотические кисломолочные напитки, предлагаемые к выработке на лабораторном занятии, должны соответствовать требованиям, указанным в табл. 1.

Таблица 1

Органолептические показатели кисломолочных напитков

Кисломолочные напитки по физико-химическим показателям должны соответствовать нормам, указанным в табл. 2.