Разработка технологии получения кисломолочных продуктов с использованием фитодобавок флавоноидной природы

В наши дни одной из наиболее актуальных проблем является проблема сбалансированного питания и обеспечения качественной пищей, которая к тому же обладает хорошими вкусовыми качествами. В число таких полезных и вкусных продуктов входят кисломолочные функциональные продукты. Кисломолочные продукты обладают рядом полезных свойств: – подавляют жизнедеятельность гнилостной микрофлоры в кишечном тракте и нормализуют пищеварение, создавая кислую среду; – обладают лучшей усвояемостью, чем молоко; – содержат в себе большое количество антибиотических веществ; – удовлетворяют потребности организма человека в витаминах, минеральных веществах, микро- и макроэлементах, биоактивных волокнах, полезных микроорганизмах и других жизненно необходимых веществах [1]. При производстве кисломолочных продуктов активно используются пробиотики, представляющие собой живые микроорганизмы или их метаболиты, влияющие на баланс микрофлоры желудочно-кишечного тракта.

---

Наши контрольные работы под заказ в Сургуте выполняются профессионалами.

---

. Пробиотические микроорганизмы, входящие в состав кисломолочных продуктов, преимущественно являются также представителями нормальной микрофлоры ЖКТ человека, благодаря чему их употребление позволяет корректировать микроэкологический дисбаланс [2,3]. Благодаря проявлению микробного антагонизма, молочнокислые бактерии подавляют развитие различных болезнетворных и сапрофитных бактерий. Молочнокислые микроорганизмы выделяют различные антибиотические вещества, к которым чувствительны микроорганизмы гниения [4]. Пребиотики – функциональные пищевые компоненты, оказывающие стимулирующее воздействие на рост и метаболическую активность бактерий нормальной микрофлоры. Пребиотиками являются ингредиенты пищи, не предваряемые в ЖКТ и доходящие до толстой кишки, где воздействуют на группы бактерий, обитающих в данном отделе [3, 5]. В состав пребиотиков входят некоторые ди-, олиго- и полисахариды. В состав функциональных продуктов чаще всего входят олигосахариды, обычно лактулоза. Также часто используют полисахариды - растворимые пищевые волокна, такие как инулин, гуммиарабик, полидекстроза [6]. Помимо использования пробиотиков и пребиотиков, для создания функциональных продуктов на сегодняшний день применяются и другие способы. Одним из таких способов является обогащение молочных продуктов витаминами, пищевыми волокнами, минеральными веществами, белками путем добавления полезных растительных компонентов [7]. На сегодняшний день имеет особое значение и активно развивается область биотехнологии продуктов молочного происхождения с применением различных растительных добавок [8]. Целью данной работы является разработка технологии получения кисломолочных продуктов с использованием фитодобавок флавоноидной природы. Для реализации поставленной цели были сформулированы следующие задачи: – проведение информационных исследований по методам производства кисломолочных продуктов; – подбор параметров технологии кисломолочного продукта с использованием фитодобавок флавоноидной природы; – определение оптимальных параметров кисломолочного брожения; – разработка технологии кисломолочного продукта с использованием фитодобавок флавоноидной природы «кефир с добавлением злаков». Научная новизна. Разработана технология производства кефирного продукта со злаковым наполнителем, выполнен расчёт материального баланса разрабатываемого процесса. Изучена стадия выдерживания продукта, выполнен расчёт реактора для выдерживания, на основании которого предложены оптимальные габариты реактора для проектируемого предприятия с заданной производительностью. Предложена и апробирована технологическая и аппаратурная схемы производства кефирного продукта со злаковым наполнителем. На основании разработанной технологии, проведены экономические расчёты для разрабатываемого процесса, на основании которых сделан вывод о экономической целесообразности разрабатываемого процесса. Практическая значимость. Показана пищевая ценность кефирного продукта, целесообразность использования злакового наполнителя в качестве функционального компонента. Разработаны режимы производства кефирного продукта со злаковым наполнителем. Предложены оптимальные температурные условия заквашивания, сквашивания, охлаждения готового продукта с учётом используемой закваски, на основе консорциума микроорганизмов. В работе использованы поисковые (поиск информации), аналитические (анализ литературных источников), экспериментальные (подбор оптимальных условий технологического процесса), микробиологические (получение закваски, культивирование микроорганизмов), математические (инженерные расчёты), экономические (экономические расчёты) методы. Апробация работы. Разработанный в рамках данного исследования технологический процесс производства кефирного продукта со злаковым наполнителем был экспериментально апробирован на кафедре «Бионанотехнологий» Технологического института пищевой промышленности Кемеровского государственного университета.

В ходе работы были проведены информационные исследования по методам производства кисломолочных продуктов, выявлен состав продукта, охарактеризовано используемое сырьё, а также рассмотрены различные методы производства кисломолочных продуктов. В ходе выполнения работы, был изучен ряд литературных источников по теме исследования. Полученная в ходе работы аналитическая информация позволила сделать следующие выводы: • Кефир – самый популярный кисломолочный продукт на территории Российской Федерации. • Кефиром может называться только продукт, заквашенный с использованием кефирных грибков, представляющих собой консорциум микроорганизмов. • Сырьё для приготовления «кефирного продукта с добавлением злаков» должно соответствовать государственным стандартам. • Злаки обладают рядом целебных свойств: содержат антиоксиданты (флавоноиды), пребиотики (пищевые волокна), витамины и минералы. • Существует большое разнообразие кисломолочных продуктов, обусловленное различным составом применяемых заквасок и технологий сквашивания. • При производстве кисломолочных напитков применяют два способа: термостатный и резервуарный. На основе литературных данных и собственных исследований подобраны параметры технологического процесса производства кисломолочного продукта с использованием фитодобавок флавоноидной природы; определены оптимальные параметры кисломолочного брожения; разработана технология кисломолочного продукта с использованием фитодобавок флавоноидной природы «кефирный продукт с добавлением злаков». Разработанный продукт готовят резервуарным способом по предложенной технологической схеме из нормализованного пастеризованного коровьего молока с использованием закваски кефирных грибков. После завершения сквашивания добавляется фитодобавка флавоноидной природы, представляющая из себя варёно-сушёную овсяную или пшеничную крупу. Готовый продукт фасуют в соответствующую тару, маркируют, а затем реализуют. На основании предложенной технологии производства кисломолочного продукта с использованием фитодобавок флавоноидной природы «кефирный продукт с добавлением злаков» был спроектирован план производства, рассчитаны характеристики и подобран реактор для выдерживания. Проведён расчёт себестоимости производства кефирного продукта с добавлением злаков, проанализирован рынок кисломолочной продукции с добавлением злаков, проведено сравнение себестоимости проектируемого производства и рыночной стоимостью существующих продуктов. Показано, что спроектированное производство «кефирного продукта с добавлением злаков» является экономически выгодным. В рамках данной работы были рассмотрены условия труда на проектируемом предприятии по производству кефирного продукта с добавлением злаков, описаны основные правила безопасной работы в химической и микробиологической лабораториях, правила эксплуатации оборудования, а также правила оказания первой медицинской помощи пострадавшим при работе в микробиологической лаборатории.

1. Боряев, В. Е., Белецкая Н. М., Пехтерева Н. Т. Функциональные продукты питания: Учеб. пособие; под общ. ред. ВИ Теплова – М.: А-Приор, 2008. – 240 с. 2. Забодалова, Л.А. Научные основы создания продуктов функционального назначения: учеб.-метод. пособие / Л.А. Забодалова. – СПб.: Университет ИТМО, 2015. – 86 с. 3. Лисицын, А. Б. и др. Пробиотики и пребиотики и их роль в обеспечении здоровья человека //Все о мясе. – 2007. – №. 3.– С. 3–7 4. Донченко, Л. В. Технология функциональных продуктов питания: учеб. пособие для вузов / Под ред. Л.В. Донченко. – 2-е изд., испр. и доп. – М.: Издательство Юрайт, 2018. – 176 с. 5. Могильный, Н.П. Все о молоке и кисломолочных продуктах / Н.П. Могильный, Л.А Трушкина. – М.: Колос, 2000. – 252 с 6. Бельмер, С.В. Пребиотики, инулин и детское питание / С.В. Бельмер, Т.В. Гасилина // Вопросы современной педиатрии. – 2010. – Т. 9 – №3. – С. 121–125. 7. Мусина, О.Н. Состояние и тенденции развития биотехнологии комбинированных молочных продуктов: монография / О.Н. Мусина, М.П. Щетинин, М.Н. Сахрынин. – Барнаул: Изд-во АлтГТУ, 2006. – 335 с. 8. Дунченко, Н.И. Структурированные молочные продукты: монография / Н.И. Дунченко. – Барнаул: Изд-во АлтГТУ, 2002. – 164 с. 9. Гаврилова, Н.Н О кефире и его пользе: научная статья/ Н.Н. Гаврилова, М.В. Баркова // Сетевой научный журнал ОрелГАУ, -2014, -№3. С. 3-4. 10. Дурнев А. Д., Оганесянц Л. А., Лисицын А. Б. Функциональные продукты питания //Хранение и переработка сельхозсырья. – 2007. – №. 9. – С. 15-22. 11. ГОСТ Р 52054-2003 Молоко натуральное коровье - сырье. Техническиеусловия. – введен с 01. 01. 2004. – М.: Из-во стандартов, 2004. – 11 с. 12. ТР ТС 021/2011 «О безопасности пищевой продукции». – утверждён Решением Комиссии Таможенного союза от 09.12.2011 13. ТР ТС 033/2013 «О безопасности молока и молочной продукции». - принят Решением Совета Евразийской экономической комиссии от 09.10. 2013 14. Харитонов, В.Д. Какой продукт следует называть кефиром: краткое сообщение./ В.Д. Харитонов, И.В. Рожкова, В.Ф. Семенихина, И.А. Макеева//Молочная промышленность, -2010, -№4. С. 57-58. 15. Калугина, И.Н. Сравнительная характеристика кефиров различных производителей с выходом в дальнейшем на производство кефирного грибка: статья в сборнике трудов конференции./ И.Н. Калугина, А.В. Николаенко, Д.В. Ночёвкин, В.Е. Шитюков// Научное обеспечение агропромышленного комплекса. – 2017, С. 332-335. 16. Больных, Е. А. Оценка выраженности суммарной антиоксидантной активности как один из критериев стандартизации лекарственного растительного сырья, содержащего флавоноиды //Science Time. – 2016. – №. 4. – С. 106-112. 17. Еремеева, Н.Б. Фенольные соединения, флавоноиды и антоцианы в экстрактах черноплодной рябины, полученных в надкритических условиях: статья в сборнике трудов конференции./ Н.Б. Еремеева, Н.В. Макарова // Инновационные технологии в пищевой промышленности, -2016, С. 131-133. 18. Яшин, А. и др. Определение природных антиоксидантов в пище-вых злаках и бобовых культурах //Аналитика. – 2012. – Т. 2. – №. 1. – С. 32-36. 19. Скурихин, И. М., Волгарев, М. Н. Химический состав пищевых продуктов. – Рипол Классик, - 1987. 20. Овёс [Электронный ресурс]/ Портал о здоровье и медицине – Режим доступа: https://www.ayzdorov.ru/tvtravnik_oves_posevnoii.php/ (дата обращения: 14.05.2019) 21. Пшеница – полезные и опасные свойства [Электронный ресурс]/ Еда плюс – Режим доступа: https://edaplus.info/produce/wheat.html/ (дата обращения: 14.05.2019) 22. Голубева, Л.В. О возможности внедрения новых технологий на молокоперерабатывающих предприятиях / Л.В. Голубева, О.И. Долматова, Е.И. Бочарова и др. // Актуальная биотехнология. – 2015. – №4. – С. 8-11 23. Погосян, Д.Г. Технология производства цельномолочных продукты: практикум. – Пенза: РИО ПГСХА, 2015. – 144 с. 24. Ведрова, Н.П. Технология производства ацидофилина с сахаром-песком / Н.П. Ведрова // Молодежь и наука. – 2016. – №3. – С. 17. 25. Канарейкина, С.Г. Определение биологической и энергетической ценности йогурта из кобыльего молока / С.Г. Канарейкина, И.А. Ахатова, В.И. Канарейкин // Вестник мясного скотоводства. – 2010. – Т. 2. – №63. – С. 152–156. 26. Гревцова, С.А. Ацидофильная паста на основе закваски из культур местных штаммов лактобактерий / С.А. Гревцова, Р.Х. Гадзаонов, З.В. Гагкаева // Инновационная наука. – 2015. – Т. 3. – №4. – С. 21–23 27. Богатова, О.В. Продукты из молочного сырья: учеб. пособие / О.В. Богатова, Н.Г. Догарева. – Оренбург: ГОУ ОГУ, 2005. – 255 с. 28. Патент 2011351 Российская Федерация, МПК A23C 9/00. Способ получения кефира / Королева Н.С., Рожкова И.В., Семенихина В.Ф., Харитонов В.Д.; заявитель и патентообладатель ВНИИ молочной промышленности. – заявл. 07.12.1991; опубл. 30.04.1994. 29. Способы производства кисломолочных напитков [электронный ресурс]/ Знайтовар.Ру – Режим доступа: https://znaytovar.ru/new676.html/ (дата обращения: 14.05.2019) 30. Бутяйкин В. В., Смолин Н. В., Артемьев А. А. Технология хранения и переработки сельскохозяйственной продукции. – 2012. -161 с. 31. Грачева, И. М., Кривова, А. Ю. Технология ферментных препаратов. /И. М. Грачева – М. : Элеватор, - 2000. 32. Температурные режимы сквашивания и созревания [электронный ресурс]/ Режим доступа https://studopedia.ru/10_290035_temperaturnie-rezhimi-skvashivaniya-i-sozrevaniya.html, (дата обращения: 18.05.2019) 33. Технолог — всё о профессии [электронный ресурс]: MedRu.su, режим доступа: https://medru.su/professii/texnolog.html#i-5, (дата обращения: 22.05.2019) 34. Банникова, Л.А. Селекция молочнокислых бактерий и их применение в молочной промышленности / Л.А. Банникова. – М.: Пищевая промышленность, 1975. – 241 с. 35. Безопасность жизнедеятельности: учебник / Под ред. Э.А. Арустамова. – М.: Дашков и К, 2006. – 476 с. 36. Бондин, В.И. Безопасность жизнедеятельности: учеб. пособие / В.И. Бондин, Ю.Г. Семехин. – М.: ИНФРА-М: Академцентр, 2015. – 349 с. 37. Вобликова, Т.В. Функциональные молочные продукты с новым технологическим подходом / Т.В. Вобликова // XIV международная научно-практическая конференция «Пища. Экология. Качество». – Новосибирск, 2017. – Т. 1. – С. 111–114. 38. Глазачев, В.В. Кисломолочные продукты: учебно-методическое пособие / В.В. Глазачев. – М.: Пищевая промышленность, 2010. – 159 с. 39. ГОСТ 31454-2012. Кефир. Технические условия. Введен 2013-07-01. М.: Стандартинформ, 2014. 40. ГОСТ Р 52054-2003 Молоко натуральное коровье - сырье. Техническиеусловия. Введен 2004-01-01. – М.: Стандартинформ, 2004. 41. Динякова М.В. Кефир, обогащённый БАД «Йодхитозан»: научная статья/ М.В. Динякова, Е.Е. Понамарёв, А.Н. Мамцев, В.Н. Козлов - Молочная промышленность, -2012, -№6. С. 80-81. 42. Королькова, В.И. Электробезопасность на промышленных предприятиях / В.И. Королькова. – М.: Машиностроение, 1970. – 522 с. 43. Кузнецов, В.В. Технологическое оборудование предприятий молочной промышленности / В.В. Кузнецов, Г.Г. Шилер. – М.: ДеЛи принт, 2008. – 552 с. 44. Кукин, П.П. Безопасность жизнедеятельности. Производственная безопасность и охрана труда / П.П. Кукин, В.Л. Лапин, Н.Л. Пономарев. – М.: Книжный мир, 2011. – 431 с. 45. Маевская, М.В. Пробиотики и пробиотические продукты в практике врача-гастроэнтеролога / М.В. Маевская // Фарматека. – 2010. – №2. – С. 72–77. 46. Орел, Р. Кишечная микрофлора и пребиотики / Р. Орел // Педиатрическая фармакология. – 2011. – Т.8. – №2. – С. 91–92. 47. Усенко, Д.В. Пробиотики и пробиотические продукты: возможности и перспективы применения / Д.В. Усенко, А.В. Горелов // Вопросы современной педиатрии. – 2004. – Т. 3. – №3. – С. 50–54 48. Функциональные молочные продукты, обогащенные нетрадиционными растительными компонентами / А.А. Кузнецова, А.И. Исмаилова, Д.В. Ключникова и др. // Международный научно-исследовательский журнал. – 2016. – №6. – С. 72–74. 49. Скурихин, И.М. Химический состав российских пищевых продуктов: справочник / Под ред. И.М. Скурихина, В.А. Тутельяна. – М.: ДеЛи принт, 2002. – 236 с. 50. Чаплинский, В.В. Кефир, обогащённый калиновым сиропом: научная статья/ В.В. Чаплинский, Е.В. Каблукова, А.Д. Тошев, А.А. Лукин// Молочная промышленность, -2014, -№3. С. 66-67. 51. Шендеров, Б.А. Медицинская микробная экология и функциональное питание. Пробиотики и функциональное питание / Б.А. Шендеров. – М.: Грант, 2001. – 288 с. 52. Градова, Н. Б., Саранцева, А. А. Исследование микробного профиля структурированной ассоциативной культуры микроорганизмов–кефирных грибков //Известия Самарского научного центра Российской академии наук. – 2012. – Т. 14. – №. 5-3. 53. Саранцева, А. А., Мурзина, Е. Д., Градова, Н. Б. Исследование кефирных грибков, как продуцентов полисахаридов //Успехи в химии и химической технологии. – 2013. – Т. 27. – №. 9 (149). 54. Градова, Н. Б. и др. Микробные компоненты кефирных грибков как продуценты экзополисахарида кефирана //Биотехнология. – 2014. – Т. 30. – №. 6. – С. 18-26. 55. Хохлачева, А. А. и др. Трофические закономерности функционирования и микробный профиль эволюционно сложившейся ассоциативной культуры кефирных зёрен //Микробиология. – 2015. – Т. 84. – №. 4. – С. 466-466.