Изучение влияния концентрации яблочного пектина для приготовления йогуртов функционального назначения с детоксикационными свойствами

Тип работы: Дипломная работа
Бесплатно: Антиплагиат
Объем: 53 страниц
В избранное:

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН

АЛМАТИНСКИЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

БАКИЕВА ДИЛЬНАРА САДЫРЖАНОВНА

ДИПЛОМНАЯ РАБОТА

На тему: «Изучение влияния концентрации яблочного пектина для приготовления йогуртов функционального назначения с детоксикационными свойствами»

специальность 5В070100 - «Биотехнология»

Алматы, 2019 г

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность темы.

В связи с значительным загрязнением в наше время окружающей среды большим спектром различных загрязнителей, что весьма серьезно влияет на здоровье населения остро встает вопрос поиска биологически активных и вместе с тем безопасных веществ, корректирующих физиологические показатели и гомеостаз человека в условиях повышенной экологической нагрузки. К числу особо опасных для здоровья человека загрязнителей окружающей среды относятся тяжелые металлы, обладающие широким спектром биологического действия. В связи с выше сказанным поиск эффективного природного вещества, снижающего содержание тяжелых металлов в организме и возможностью принимать его в безопасном виде как пищевой продукт становится для биотехнологов весьма актуальной задачей.

Среди огромного разнообразия продуктов животного и растительного происхождения наиболее ценными в пищевом и биологическом отношении являются молоко и молочные продукты, ценность которых определяется богатым и сбалансированным составом его компонентов и высокой усвояемостью всех пищевых веществ.

Кисломолочные продукты, в том числе йогурты в диетическом и лечебном питании по своим функциональным свойствам превосходят молоко. Они содержат все составные части молока в более усвояемом виде.

Имеется достаточно много работ в области производства йогуртов, обогащенных растительными ингредиентами и биологически активными добавками. Однако, расширение их ассортимента возможно за счет введения пищевых обогатителей нового поколения на основе ферментативных шротов, которые проявляют антиоксидантные, антитоксические, иммуномоделирующие и радиопротекторные свойства.

Цель дипломной работы : Разработать технологию приготовления пектинсодержащего йогурта - как функционального продукта с детоксикационными свойствами, что позволит снизить содержание тяжелых металлов в организме живых организмов.

Для достижения поставленной цели были определены следующие задачи:

1. Усовершенствовать технологию получения пищевого йогурта, обладающего хорошими органолептическими и биохимическими свойствами.

2. Разработать способ получения пектинсодержащего йогурта, обладающего детоксикационными свойствами при использовании яблочного пектина.

3. Изучить физико-химические, органолептические и микробиологические показатели полученного пектинсодержащего йогурта.

4. Проведение полухронических экспериментов на крысах, предварительно отравленных хлоридом кадмия и которые после этого получали пектинсодержащий пектин с целью выявления функциональной значимости этого продукта, как полезного для здоровья и обладающего детоксикационными свойствами.

Научная новизна работы - впервые разработана технология получения функционального пищевого продукта - пектинсодержащего йогурта. Установлено, что пектинсодержащий йогурт на модели с кадмиевой интоксикацией крыс оказывает положительный эффект на гематологические и биохимические показатели крови, что способствует улучшению общего состояния и нормализации физиологических функций экспериментальных животных. Выявленная детоксикационная функция пектинсодержащего йогурта позволяет рекомендовать его как функциональный лечебный продукт в условиях высокой хронической экологической нагрузки жителей мегаполиса для выведения из организма тяжелых металлов.

Практическая значимость работы заключается в том, что выявленная детоксикационная функция пектинсодержащего йогурта позволяет рекомендовать его как функциональный лечебный продукт в условиях высокой хронической экологической нагрузки жителей мегаполиса для выведения из организма тяжелых металлов.

Работа выполнена на базе «Института физиологии человека и животных» МОН РК в лаборатории физиологии лимфатической системы и на кафедре «Биотехнология» Казахского Национального Университета имени Аль-Фараби

в аккредитованной испытательной лабаратории ДГП НИИ проблем экологии №KZ. И. 02. 17. 12 от 10. 03. 2016. аккредитована в системе СТ РК ИСО/МЭК 17025-2007

Апробация работы. Основные результаты были доложены на ХХIІ научной студенческой конференции «Молодежь и наука», которая была проведена 10-11 апреля 2019 года на базе Государственного университета имени Шакарима в городе Семей и опубликованы в сборнике конференции. Тезисы доклада прилагаются в Приложении.

1. Аналитический обзор литературы

1. 1. Общее состояние молочных продутов в казахстане

Одним из приоритетных направлений в Письме Президента Н. Назарбаева

народу Казахстана «Стратегия «Казахстан-2050» - новое политическое направление состоявшегося государства», считается достижение лидирующих позиций на крупном продовольственном рынке и наращивание объмов сельскохозяйственного изготовления [1] . В связи с изменениями внешней среды - предисловием в Таможенный союз и планируемым вхождением в ВТО, и изменениями внутренней среды - в критериях подъема населения государства, приростом употребления товаров питания и изменениями в структуре употребления в сторону больше высококачественной и различной продукции, становится актуадьным в индустрии Казахстана. Совершенствование динамики характеристик пищевой индустрии и АПК посодействует увеличению свойства жизни населения и обеспечиванию продовольственной защищенности государства. В данное время одним из сдерживающих факторов становления продовольствия в Казахстане остается невысокий степень промышленной переработки сельскохозяйственного сырья, обусловленный как уровнем технико-технологической обеспеченности пищевой индустрии, например качеством поставок сырья. Недостающий степень становления всей хватывающей системы контроля свойства и защищенности сырья и готовой продукции, процессов изготовления оказывает плохое воздействие на степень становления агропромышленного комплекса Казахстана. Более необходимым сектором продовольственного рынка считается рынок молока и молочной продукции. Употребление последних влияет на состояние здоровья самочувствия населения, по мнению ученых, молоко - считается одним из главных продуктов питания. Молоко входит в состав всех продуктов питания, не говоря уже о его производных - кисломолочных продуктах, кефире, йогуртах, сырах - это и колбасы, и шоколад, а также выпечки. Молоко и многие другие молочные продукты входят в разнообразное питание, делают вкус лучше, увеличивают калорийность еды и имеет большое диетическое и лечебно-целебное значение. В настоящее время на отечественном рынке сложилась достаточно устойчивая тенденция стабильного роста производства молока и молочной продукции. Переработка молока разделяется на некоторое количество секторов экономики изготовления молочных товаров: цельномолочная и мороженое, кисломолочная, создание творога и творожных изделий, маслодельная, сыродельная, создание молочных консервов, переработка вторичного молочного сырья . В Казахстане, не смотря на возвышенный природно-климатический потенциал для становления сельскохозяйственного изготовления, отмечается невысокий степень промышленной переработки молока и изготовления молочных товаров, а еще неувязка подъема конкурентоспособности молочных товаров и понижения зависимости от импорта. В Казахстане большая доля изготовления молока приходится на семейные и фермерские хозяйства - собственно, что составляет больше 90%. В настоящее время в стране каждый год ежегодно надаиваются в пределах 5 млн. тонн молока, из их больше 50% приходятся на личные домашние хозяйства. Доставка молока для переработки на большие фирмы в связи с большой территориальной разбросанностью, состоянием авто и дорожного хозяйства приводит к усилению негативных тенденций его свойства. Для получения сырья высокого свойства нужно, соблюдение критерий санитарно - гигиенических общепризнанных норм при доении и первичной обработке молока, собственно что не соблюдается на наших молочнотоварных фермах. Нарушается еще и ведущее условие хранения свойства молока - немедленное остывание парного молока до 10 ⁰ С, собственно что разрешает сохранить его свежесть больше чем на 12 часов. Зачастую на фермах задерживают остывание выдоенного молока до конца дойки всего стада, что в зависимости от количества коров имеет возможность занять некоторое количество часов. За это время наступает развитие микробов, повышающее кислотность молока, повыше поставленных общепризнанных норм. Немедленное остывание парного молока может быть достигнуто по какими то подручными способами (погружение фляг в проточную воду, бассейны со льдом, и домашние морозильники, холодильники и т. д. ) . Для решения этих проблем в области переработки молока и изготовления молочной продукции нужно: рационализация применения сырьевой базы индустрии, стимулирование компаний для внедрения безотходных технологий изготовления, переход на создание новых видов продукции с учетом спроса населения. Для решения проблем роста и качества и конкурентоспособности молочного сырья в республике нужно уделить внимание таким направлениям как : улучшение селекции молочного скота и увеличение его продуктивности и биологической ценности; внедрение современных способов получения и обработки молочного сырья; эффективность контроля за качеством сырья при получении и обработке на молочнотоварных фермах. Но выполнение их в передовых критериях, когда 92% молока выполняется в собственных подворьях населения нельзя, в следствие этого необходимо формирование молочных хозяйств крупных и малых размеров. Только в них проводится вышеизложенный комплекс мер, которые обеспечивают высокое качество сырья.

1. 2. Технологии получение йогуртов

Йогурт - это кисломолочный продукт, полученный путем сбраживания молока с двумя типами заквасочных микроорганизмов, который имеет полезные свойства для здоровья человека. Йогурт - это кисломолочный продукт с повышенным содержанием сухих веществ, который получают сквашиванием молока культурами видов Lactobaccillus delbrueckii subsp bulgaricus, streptococcus salivarius subsp. thermophilus. В состав йогурта могут входить пищевые добавки, овощи, фрукты, и продукты их переработки. Для производства йогуртов применяется сырьё высшего сорта, с необходимыми органолептическими, физико-химическими и микробиологическими показателями. Основным поставщиком молочного сырья является сельское хозяйство. Современные технологии производства йогуртов предусматривают применение заквасок прямого внесения, стабилизаторов структуры, разнообразного спектра наполнителей.

Йогурт - кисломолочный продукт с повышенным содержанием сухих обезжиренных веществ молока, произведённый с использованием смеси заквасочных микроорганизмов - термофильных молочнокислых стрептококков и болгарской молочнокислой палочки.

ГОСТ Р 51331-99 «Продукты молочные. Йогурты. Общие технические условия» говорит о том, что йогуртом называется кисломолочный продукт:

имеющий нарушенный или же ненарушенный сгусток который имеет повышенное содержание сухих обезжиренных веществ молока;
произведенной из обезжиренного или же нормализованного по жиру и сухим веществам молока или же молочных товаров, подвергнутых термической тепловой обработке;
способный содержать пищевкусовые продукты, пищевые добавки, ароматизаторы;
сквашивающийся консистенцией смесью культур термофильного молочнокислого стрептококка (Streptococcus thermophilus) и молочнокислой болгарской палочки (Lactobacillus delbruecki subsp. bulgaricus) ;
в котором сосредоточение микробов в живом состоянии в готовом продукте на крышке срока годности оформляет не менее чем 10 в 7 степени КОЕ (колониеобразующие единицы) в 1г. ;

Ассортимент йогуртов очень велик, их можно классифицировать:

- по типу обработки/сроку хранения - на долго- (3-6 мес. ) и коротко- (1-4 нед. ) живущие йогурты (долгоживущие йогурты подвергаются тепловой обработке или добавлению консервантов) ;

- по жирности - сливочные (около 7% жирности) и молочные (до 5% жирности) ;

- по виду бактерий - обычный йогурт и биойогурт, йогурт в котором присутствуют бифидобктерии;

- по типу наполнителя - со свежими фруктами, ароматизаторами, прочие добавки (шоколад, джем, желе, орехи, злаки и пр. ) ;

- по наличию сахара - с добавление сахара или без

Плоды и ягоды являются источниками глюкозы и фруктозы, витаминов, минеральных веществ, фенольных соединений, пищевых волокон. Выделено несколько направлений, составляющих основные сырьевые группы наполнителей йогуртов.

Первая группа включает плодово-ягодное сырье. Она подразделяется на 3 подгруппы: ягоды, фрукты, орехи. За счет этих компонентов в продуктах можно регулировать содержание витаминов, пектиновых веществ, сахаров, ароматических, а также липидных веществ и других биологически активных соединений. [2] .

Вторая группа наполнителей представлена широким ассортиментом овощного сырья. Представители этой группы, а также продукты, получаемые при их переработке, обогащают молочные продукты пектинами, витаминами, микроэлементами и другими полезными веществами. Овощи и продукты их переработки, как наполнители является эффективным средством против сердечнососудистых заболеваний, так как их употребление снижает уровень холестерина, жиров и шлаков. Клетчатка снижает вероятность развития онкологических заболеваний молочной железы, прямой и толстой кишки, поджелудочной и предстательной желез; бета-каротин препятствует развитию рака мочевого пузыря, пищевого тракта, желудка, гортани, легких. Этому же способствует витамин С, кумаровая и хлорогеновая кислоты. [3]

В третью группу выделены продукты пчеловодства, такие как мед, маточное молочко, прополис и другие.

В настоящее время можно выделить три основных вида йогурта.

Неароматизированные йогурты без добавления фруктов. Он не содержит сахар, а также никаких ингредиентов и добавок. Данный вид йогурта - наиболее полезный.
Ароматизированные йогурты. В их состав входят ароматизаторы, как натуральные, так и идентичные натуральным. Такие ароматизаторы не являются вредными, однако, и пользы не несут никакой.
Йогурты с кусочками фруктов. Является наиболее популярным видом йогуртов. Различные фрукты и ягоды занимают примерно 30% его объема. При этом выполняются все требования к содержанию необходимых кисломолочных продуктов.

Наряду с вкусовыми качествами, йогурты нормализуют работу кишечника и являются активаторами иммунной системы. Йогурты делятся на «живые», содержащие живые микробные культуры закваски, и йогурты, в которых эта закваска отсутствует. Срок хранения «живого» йогурта сравнительно небольшой - не более 1 месяца и только в холодильнике. Остальные продукты являются йогуртными напитками.

Все кисломолочные напитки, в том числе йогурты, вырабатывают по традиционный технологии путем сквашивания подготовленного пастеризованного молока с последующим охлаждением сгустка. В основе технологии кисломолочных продуктов лежит биотехнология . В зависимости от того, где происходит основная технологическая операция - сквашивание, различают следующие способы производства йогурта :

1. Термостатный (сквашивание после розлива в таре, в термостатной камере) .

2. Резервуарный (сквашивание в резервуарах) .

Выбop метoдa пpoизвoдcтвa в ocнoвнoм cвязaн c тpебoвaниями кoнcиcтенцией нaпиткoв, и фpyктoвый йoгypт пpoизвoдитcя тoлькo теpмocтaтным cпocoбoм. Были изyчены фaктopы кoтopые вляют нa фopмиpoвaние киcлoмoлoчных пpoдyктoв[4] .

При выработке йогуртов термостатным способом заквашенное молоко сначала разливают в мелкую тару, а затем в бутылках направляют в термостатную камеру для сквашивания. Процесс охлаждения производится в дальнейшем, для чего продукт перевозится в холодильную камеру и, если необходимо, то и созревание осуществляется в этой же камере. Отличительная особенность этого способа заключается в том, что процесс сквашивания осуществляется в малых объемах продукта (бутылках, пакетах) . Поскольку после получения кисломолочного сгустка исключается его расфасовка, то консистенция характеризуется всегда как плотная, ненарушенная и на поверхности допускается незначительное отделение сыворотки. В настоящее время термостатным способом вырабатывают все виды простокваши, за исключением варенца и ряженки. Йогурт вырабатывают преимущественно резервуарным способом. Сквашивание осуществляется в специальных резервуарах для выработки кисломолочных продуктов. Готовый сгусток охлаждается в этой же емкости или на охладителе пластинчатого типа и дальше направляется из этого же резервуара на розлив. Таким образом, все основные операции по выработке продукта происходят в одной единице технологического оборудования. В этом случае исключается наличие термостатных камер и снижается требуемая площадь камер охлаждения. Йогурты, выработанные резервуарным способом, после созревания и перемешивания разливают в потребительскую тару, поэтому сгусток у них по сравнению с термостатным способом нарушенный, имеющий однородную сметанообразную консистенцию. Внедрение резервуарного способа выработки йогуртов экономически более эффективен и целесообразен, чем термостатный. Он позволяет увеличить объем выпускаемой продукции в 1, 5-2 раза, сократить затраты, снизить себестоимость продукта. Возможна автоматизация процесса сквашивания, устанавливая приборы контроля за температурой, активной кислотностью, повышается производительность труда[5] .

Согласно ГОСТ Р 52054-2003 «Молоко коровье сырое. Технические условия» для производства йогурта используется молоко 1 сорта, с кислотностью не выше 21 ^о Т, массовой долей белка не менее 2, 8 %, по редуктазной пробе не ниже 1-го класса и по механической загрязненности не ниже первой группы. Может быть использовано молоко коровье пастеризованное, предназначенное для промышленной переработки, по нормативным и техническим документам, молоко сухое по ГОСТ Р 52791, а также молоко сгущенное обезжиренное по нормативным и техническим документам, утвержденным в установленном порядке.

Первый этап технологического процесса начинается с санитарной обработки оборудования. При ухудшении санитарных показателей готового продукта осуществляют тщательный анализ и дополнительный контроль хода технологического процесса для установления причин вторичного обсеменения продукта, проверяют качество закваски, а также состояние цеха. Пастеризацию молока проводят при температуре 85-87 ^о С с выдержкой в течение 5-10 минут или при 90-92 ^о С с выдержкой 2-3 минуты.

Тепловая обработка молока обычно сочетается с гомогенизацией. Гомогенизация при температуре не ниже 55 ^о С и давлении 17, 5 МПа улучшает консистенцию йогурта и предупреждает отделение сыворотки. При производстве резервуарным способом гомогенизация считается обязательной технологической операцией. Пастеризованное и гомогенизированное молоко немедленно охлаждают в регенеративной секции пастеризационной установки до температуры заквашивания его чистыми культурами молочнокислых бактерий: при использовании термофильных культур - до 40-45 ^о С.

В охлажденное до температуры заквашивания молоко должна быть немедленно внесена закваска. Закваску перед внесением в молоко тщательно перемешивают до получения жидкой однородной консистенции, затем вливают в молоко при постоянном перемешивании. Наиболее рационально вносить закваску в молоко в потоке. Для этого закваска через дозатор подается непрерывно в молокопровод, в смесителе она хорошо смешивается с молоком.

Основа йогуртовой закваски - штаммы бактерии Lactobacterium bulgaricum. В йогурте размножается также другой вид полезной молочной бактерии - термофильный стрептококк. Под влиянием этих микроорганизмов в молоке происходят биохимические изменения, повышающие его пищевую ценность. Для получений йогурта с плотной однородной консистенцией необходимо поддерживать температуру сквашивания, оптимальную для данного продукта. Продолжительность сквашивания молока колеблется в пределах от 2, 4 до 3 часов. За это время происходит набухание белков молока, что ведет к образованию более плотного сгустка, ослабевает или полностью прекращается молочнокислый процесс, приостанавливается развитие молочнокислых микроорганизмов. На рисунке 1 показано техногическая схема приготовления йогурта. Окончание сквашивания определяют по характеру сгустка и по кислотности, которая должна быть немного ниже кислотности готового продукта. По достижении требуемой кислотности и образовании сгустка йогурт немедленно охлаждают - при резервуарном способе производства в универсальных резервуарах или в пластинчатых охладителях до температуры не выше 8 ^о С, а затем фасуют в потребительскую тару. При термостатном способе производства сквашенное молоко в мелкой таре по достижении определенной кислотности перемещают в хладостаты, где оно охлаждается. Готовый йогурт хранят до реализации при температуре 0-2 ^о С.

Температура готового продукта при отправке с завода должна быть не выше 8 ^о С. Готовую продукцию контролируют на наличие бактерий группы кишечной палочки и по микроскопическому препарату от одной-двух партий не реже одного раза в 5 дней.

Рисунок 1.

Технология приготовления йогурта

Особого внимания требует оборудование, непосредственно соприкасающееся с продуктом в процессе производства. Контроль готовой продукции проводят по методам, принятым для кисломолочных напитков с плодово-ягодными наполнителями.

... продолжение

Вы можете абсолютно на бесплатной основе полностью просмотреть эту работу через наше приложение.