WWW.NEW.PDFM.RU
БЕСПЛАТНАЯ  ИНТЕРНЕТ  БИБЛИОТЕКА - Собрание документов
 

«ТЕРНОВСКОЙ ГРИГОРИЙ ВАЛЕРЬЕВИЧ РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИЙ И АССОРТИМЕНТА ХЛЕБОБУЛОЧНЫХ ИЗДЕЛИЙ ПОВЫШЕННОЙ БИОЛОГИЧЕСКОЙ ЦЕННОСТИ И МИКРОБИОЛОГИЧЕСКОЙ СТОЙКОСТИ ДЛЯ ДИЕТОТЕРАПИИ ПРИ ХРОНИЧЕСКОЙ БОЛЕЗНИ ПОЧ ...»

На правах рукописи

ТЕРНОВСКОЙ ГРИГОРИЙ ВАЛЕРЬЕВИЧ

РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИЙ И АССОРТИМЕНТА

ХЛЕБОБУЛОЧНЫХ ИЗДЕЛИЙ ПОВЫШЕННОЙ

БИОЛОГИЧЕСКОЙ ЦЕННОСТИ И МИКРОБИОЛОГИЧЕСКОЙ

СТОЙКОСТИ ДЛЯ ДИЕТОТЕРАПИИ ПРИ ХРОНИЧЕСКОЙ

БОЛЕЗНИ ПОЧЕК

Специальность 05.18.01 – Технология обработки, хранения и переработки злаковых, бобовых культур, крупяных продуктов, плодоовощной продукции и виноградарства

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Москва – 2012

Работа выполнена в Государственном научном учреждении Государственном научно-исследовательском институте хлебопекарной промышленности Российской академии сельскохозяйственных наук (Санкт-Петербургский филиал) доктор технических наук

Научный руководитель:

Кузнецова Лина Ивановна

Официальные оппоненты: Еркинбаева Роза Канатбаевна доктор технических наук, профессор, ФГБОУ ВПО МГУТУ имени К.Г .

Разумовского, профессор кафедры «Технология хлебопекарного, макаронного и кондитерского производств»

Полякова Светлана Петровна кандидат технических наук, заведующая отделом микробиологии, гигиены и санитарии, ГНУ НИИ кондитерской промышленности НОУ ДПО «Международная

Ведущая организация:

промышленная академия»

Защита состоится «9» ноября 2012 года в 1300 часов на заседании Совета по защите докторских и кандидатских диссертаций Д 212.122.02 при ФГБОУ ВПО «Московский государственный университет технологий и управления имени К.Г. Разумовского» по адресу: 109029, г. Москва, ул. Талалихина, д. 31,ауд. 36 .

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГБОУ ВПО МГУТУ имени К.Г. Разумовского Отзывы высылать по адресу: 109004, г. Москва, ул. Земляной вал, д. 73

Автореферат разослан: «9» октября 2012 года

Ученый секретарь Совета по защите докторских и кандидатских диссертаций Д 212.122.02, кандидат технических наук, доцент Конотоп Н.С .

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Количество хлебобулочных изделий потребляемых человеком, зависит не только от его вкусовых предпочтений, но и связанос рационом питания при различных заболеваниях .

Все заболевания по требованиям диетотерапии к качественному составу нутриентов, входящих в хлебобулочные изделия, можно условно разделить на нарушения, связанные с углеводным, жировым и белковым обменом. Особую группу составляют заболевания, связанные с нарушением белкового обмена, к числу которых относится хроническая болезнь почек .

Созданию хлебобулочных изделий для питания различных групп населения с нарушениями, в том числе белкового обмена, посвящены работы отечественных ученых Л.Н.Казанской, Ф.М. Кветного, В.Н. Красильникова, А.Г. Кучера, В.А. Патта, Р.Д. Поландовой, В.Б. Спиричева, Т.Б. Цыгановой, Л.Н. Шатнюк и др .

Наряду с созданием и внедрением принципиально новых подходов к лечению пациентов с заболеваниями почек, продолжают совершенствоваться и методы, к числу которых относится лечебное питание, которое позволяет предотвратить многие осложнения, замедлить прогрессирование болезни, улучшить качество жизни пациента и по значимости не уступает медикаментозной терапии .





Хлебобулочные изделия занимают весомую долю в питании больных хронической болезнью почек. Однако анализ существующего ассортимента хлебобулочных изделий для этих больных показал, что он не удовлетворяет современным требованиям диетотерапии, а также характеризуется низкими потребительскими свойствами .

В связи с этим, исследования по разработке ассортимента и новых технологий, повышающих потребительские свойства хлебобулочных изделий для больных с хронической болезнью почек, являются весьма актуальными .

Научная работа проводилась по заданиям Государственных научнотехнических программ (НТП) Россельхозакадемии, межведомственных, координационных программ РАСХН, в том числе при реализации программы «Разработать современные ресурсосберегающие методы и технологии высокоэффективной переработки сельскохозяйственного сырья при производстве экологически безопасных продуктов адекватного питания»

(проблема 10, 2006-2010 гг.) и «Разработать современные инновационные технологии хранения и комплексной переработки сельскохозяйственного сырья и производства экологически безопасных продуктов питания общего и специального назначения» (проблема 10, 2011-2015 гг.) .

Цель и задачи исследования .

Целью настоящих исследований являлось научное обоснование и разработка ассортимента, новых технологий хлебобулочных изделий с повышенной пищевой ценностью и микробиологической стойкостью, для включения в диетотерапию больных с додиализной и диализной стадией хронической болезни почек .

Для достижения поставленной цели решались следующие задачи:

- исследовать химический состав существующего ассортимента хлебобулочных изделий, рекомендуемых для больных хронической болезнью почек;

- спроектировать рецептуры хлебобулочных изделий с различным содержанием белка для додиализной и диализной стадии хронической болезни почек из отобранного в соответствии с требованиями диетотерапии сырья, и определить показатели их качества;

- идентифицировать микроорганизмы, вызывающие плесневение разработанного ассортимента;

- разработать состав питательной среды и композиции микроорганизмов для заквасок, обладающих повышенной антагонистической активностью и кислотообразующей способностью;

- разработать технологии с использованием заквасок и подкисляющих добавок, обеспечивающие улучшение органолептических показателей и стойкость хлебобулочных изделий к микробной порче;

- определить химический состав и пищевую ценность хлебобулочных изделий для больных хронической болезнью почек;

- разработать техническую документацию на хлебобулочные изделия для больных хронической болезнью почек, провести их промышленную апробацию .

Научные положения, выносимые на защиту:

1. Научно обоснованные технологии и ассортимент хлебобулочных изделий для додиализной и диализной стадий хронической болезни почек, удовлетворяющих требованиям диетотерапии .

2. Экспериментально установленный состав микробной композиции для заквасок, обеспечивающих повышение потребительских свойств и стойкость хлебобулочных изделий к микробной порче .

3. Теоретически и экспериментально обоснованный состав пищевой добавки, улучшающей органолептические и физико-химические показатели качества хлебобулочных изделий, а также способствующей увеличению продолжительности их хранения до первых признаков плесневения .

Научная концепция работы состоит в разработке ассортимента хлебобулочных изделий, соответствующих требованиям диетотерапии при хронической болезни почек, и технологий их производства, обеспечивающих улучшение потребительских свойств, повышение биологической ценности и микробиологической стойкости, за счет обоснованного и адекватного применения различного белоксодержащего сырья, закваски с экспериментально созданной композицией молочнокислых бактерий, а также комплексной пищевой добавки .

Научная новизна. Научно обоснован выбор сырья для разработки рецептур хлебобулочных изделий, рекомендуемых при хронической болезни почек с учетом содержания в нем минорных минеральных веществ, белка и его полноценности .

Методом математического моделирования содержания аминокислот в готовых изделиях, относительно их количества в эталонном белке, разработаны рецептуры хлебобулочных изделий для больных с додиализной и диализной стадией хронической болезни почек .

Молекулярно-генетическими методами идентифицированы основные виды мицелиальных грибов, вызывающих плесневение в разрабатываемых видах хлебобулочных изделий и позволяющие подобрать наиболее эффективные способы его замедления .

Экспериментально обоснован состав композиций микроорганизмов, обеспечивающих повышенную кислотообразующую способность и антагонистическую активность заквасок по отношению к плесневым грибам родов Aspergillus, Penicillium, Neurospora, Fusarium, обеспечивающих тем самым увеличение сроков хранения до первых признаков плесневения .

Установлено, что химический состав разработанных хлебобулочных изделий характеризуется отсутствием лимитирующих аминокислот и низким содержанием минорных минеральных веществ (Na, K, P) .

Практическая ценность. Разработаны технологии хлебобулочных изделий для диетотерапии при хронической болезни почек на основе заквасок и комплексных пищевых добавок, позволяющие получить изделия с высокими потребительскими свойствами, при снижении (исключении) поваренной соли из рецептуры, а также способствующие повышению стойкости их к микробной порче .

Установлено соотношение питательной смеси и закваски при её возобновлении для различной длительности производственного цикла, в том числе в условиях дискретного производства .

Разработан состав пищевой добавки на основе органических кислот, их солей и глицерина, обеспечивающей повышение потребительских свойств хлеба и устойчивость его к плесневению при хранении .

В условиях учебно-производственной пекарни ФГБОУ ДПО СПИУПТ проведена промышленная апробация, разработанных хлебобулочных изделий «Форте» рекомендуемых для питания при хронической болезни почек .

По результатам исследований разработана техническая документация на изделия хлебобулочные «Форте», состоящая из технических условий ТУ 9110шести рецептур и технологической инструкции .

Новизна работы подтверждена положительным решением от 18.07.2012 о выдаче патента РФ на изобретение «Пищевая добавка для диетического хлеба»

по заявке № 2011118082 от 04.05. 2011 г .

Апробация работы. Основные положения и результаты исследований были представлены на 4-ой Международной Научно-практической конференции «Современное состояние и перспективы развития пищевой промышленности и общественного питания» (г. Челябинск, 2010); на 4-ой Международной научнопрактической конференции «Инновационные направления в пищевых технологиях»

(г. Пятигорск, 2010); на Всероссийской научно-практической конференции «Принципы пищевой комбинаторики – основа моделирования поликомпонентных пищевых продуктов» (г. Углич, 2010); на 4-ой конференции молодых ученых и специалистов институтов Отделения «Хранения и переработки сельскохозяйственной продукции» Россельхозакадемии «Научно-инновационные технологии как основа продовольственной безопасности Российской Федерации» (г .

Москва, 2010); Заседание в Государственной Думе – Круглый стол «Основы государственной политики в области создания продуктов здорового питания:

технологические аспекты» (г. Москва, декабрь 2010); на 6-ой международной конференции FOODBALT-2011 (г. Елгава, Латвия, 2011); на Всероссийской конференции «Пищевые добавки и современные технологии переработки сельскохозяйственного сырья (г. Санкт-Петербург, 2011); на Международной научно-технической конференции «Современные достижения биотехнологии» (г .

Ставрополь, 2011); на международной научно-практической конференции «Инновационные технологии – основа модернизации отраслей производства и переработки сельскохозяйственной продукции» ГНУ НИИМП РАСХН (г. Волгоград, 2011); на Всероссийской научно-практической конференции «Актуальные проблемы в области создания инновационных технологий хранения сельскохозяйственного сырья и пищевых продуктов» (г. Углич, 2011); на Всероссийской научно-практической конференции «Научно-инновационные аспекты при создании продуктов здорового питания» (г. Углич, 2012); на Ученых Советах ГНУ ГОСНИИХП Россельхозакадемии (г. Москва 2011, 2012 гг.), на конференциях профессорско-преподавательского состава ФГОУ ВПО СПбГУНиПТ в 2008 г. – 2012 г .

Публикации. По результатам исследований опубликовано 16 печатных работ, в том числе 3 в журналах, рекомендованных ВАК РФ .

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, обзора литературы, экспериментальной части, выводов, списка использованной литературы и приложений. Работа изложена на 145 страниц, содержит 35 рисунков и 42 таблицы. Список литературы включает 176 источников российских и зарубежных авторов .

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы, сформулированы цель и задачи исследований, определены основные направления реализации цели, показаны научная новизна и практическая значимость результатов исследований. Структурная схема исследований приведена на рисунке 1 .

В обзоре литературы рассмотрены особенности заболеваний, связанных с нарушением белкового обмена, а также требования диетотерапии при их наличии .

Выявлена роль различных нутриентов в диете больных хронической болезнью почек. Детально проведен анализ существующего ассортимента хлебобулочных изделий для больных хронической болезнью почек и выявлены его недостатки .

Освещены вопросы микробиологической порчи хлебобулочных изделий, в частности, плесневения и картофельной болезни, а также способы их предотвращения .

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ. Исследования проводились в ФГБОУ ВПО СПбГУ низкотемпературных и пищевых технологий, ГНУ ГОСНИИ хлебопекарной промышленности Россельхозакадемии (г. Москва), СПб филиале ГНУ ГОСНИИ хлебопекарной промышленности Россельхозакадемии, в ГНУ ВНИИ пищевых ароматизаторов кислот и красителей Россельхозакадемии, в ГНУ ВНИИ сельскохозяйственной микробиологии Россельхозакадемии, ФГБУ Ленинградская межобластная ветеринарная лаборатория, в СПб ГУ Центр контроля качества товаров (продукции), работ и услуг .

Объекты и методы исследования. Все используемые в ходе проведения исследований виды сырья соответствовали требованиям действующих нормативных документов: ГОСТам, ТУ, СанПиНам. Объектами исследования являлось различное сырье: изолят соевого белка СУПРО-760, изолят белка гороха, мука гречневая, рисовая, чечевичная, пшеничная хлебопекарная высшего сорта, ржаная сеяная и обдирная, смесь пищевых волокон, 28 штаммов молочнокислых бактерий из коллекций СПбФ ГНУ ГОСНИИХП Россельхозакадемии и ФГУП Гос.НИИ ОЧБ ФМБА России: Lactobacillus acidophilus – A, D75, D76, 22n2, 3E, 20T; L. brevis – 1, B2c/х, 5, 13; L. сasei – 26, 44; L. delbrueckii subsp. delbrueckii – D5c/х; L. delbrueckii subsp .

lactis ATCC 8000; L. delbrueckii subsp. bulgaricus B; L. helveticus ATCC 8018;

L. helveticus subsp. jugurti NCIB 2289; L. fermentum – 7, 27, 34, ЛНИИПП;

L. plantarum – 6, И-35, 52АН; L. rhamnosus – 28, ATCC 7469;

L. sanfranciscensis – E-36, НЕМ, E-36 ФР, комплексные пищевые добавки на основе лактатов, ацетатов и пропионатов - АЛ-1, Дилактин-Са форте и Лапкарин .

Перечисленные штаммы микроорганизмов использовались при создании заквасочных композиций. В заквасках определяли число клеток микроорганизмов методом Бургвица, и рассевом на плотные среды (КОЕ/г), влажность, кислотность – общепринятыми методами. Реологические характеристики оценивались при помощи вискозиметра Rheotest. Тест-культурами при скрининге антагонистической активности служили штаммы спорообразующих бактерий рода Bacillus – B. subtilis КМ, B. licheniformis 78A, а также мицелиальные плесневые грибы Penicillium polonicum 1, P. chrysogenum 1, Neurospora tetrasperma 1, Fusarium tricinctum 1 .

Разработанные закваски испытывали при приготовлении изделий по спроектированным рецептурам. Органолептические и физико-химические показатели готовых изделий определяли согласно действующим нормативным и техническим документам .

Качество белковых веществ оценивали по скорректированному с учетом усвояемости белка аминокислотному скору (САКСУБ, англ. PDCAAS) .

В готовых изделиях содержание белка определяли методом Къельдаля .

Массовую долю минеральных веществ определяли атомно-абсорбционным и пламенно-фотометрическим методами. Определение содержания аминокислот, витаминов, органических кислот проводили при помощи высокоэффективной жидкостной хроматографии .

Идентификация выделенных мицелиальных грибов, вызывающих плесневение, осуществлялась при помощи фенотипических, а также молекулярно-генетических методов путем секвенирования участка ITS генома выделенных культур .

Промышленная апробация разработанного ассортимента и заквасок осуществлялась на базе учебно – производственной пекарни ФГБОУ ДПО СПИУПТ .

Полученные в ходе исследований экспериментальные данные обработаны и графически интерпретированы при помощи программных комплексов Microsoft Excel 2007 и Origin Pro 8.5 .

Рисунок 1 – Структурная схема исследований

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

Исследования химического состава существующего ассортимента хлебобулочных изделий, рекомендуемых для больных хронической болезнью почек. Основное требование диетотерапии при хронической болезни почек (ХБП) в додиализный период – низкое, в диализный период – высокое содержание белка, причем более половины этого количества должно быть представлено полноценным белком. Для обеих стадий диетотерапии также подразумевается минимальное количество минорных минеральных веществ – Na, K, P .

В ходе теоретических исследований были установлены основные недостатки существующего ассортимента для больных ХБП – высокое содержание минорных минеральных (Na, K) и белковых веществ, имеющих лимитирующие аминокислоты (лизин, метионин); невыраженный вкус и запах, обусловленные уменьшением или исключением поваренной соли из рецептуры, а также применением при их выработке ускоренных технологий .

Таким образом, ни одно из изделий существующего ассортимента для больных ХБП не соответствует современным требованиям диетотерапии .

Проектирование рецептур хлебобулочных изделий с различным содержанием белка для додиализной и диализной стадии хронической болезни почек и определение показателей их качества. Руководствуясь диетарными требованиями, сформулированы критерии выбора сырьевых компонентов для проектирования нового ассортимента. Проведен анализ химического, в частности, минерального и аминокислотного состава, продуктов переработки злаковых, крупяных и бобовых культур, используемых в хлебопекарной промышленности .

Для оценки качества белковых веществ использовался скорректированный с учетом усвояемости белка аминокислотный скор (САКСУБ), учитывающий, в отличие от аминокислотного скора (АКС), усвояемость белков. Методом математического моделирования спроектированы рецептуры хлебобулочных изделий с низким (2-5г/100г), средним (5-9г/100г) и повышенным содержанием полноценного белка (9-12г/100г изделий) (таблица 1) .

–  –  –

Кроме того, изделия с низким и средним содержанием белка, приготовленные с использованием нативного крахмала (без муки пшеничной, ржаной) и характеризующиеся повышенной влажностью – 55% (против 45-48% в образцах с мукой), были более подвержены микробной порче – плесневению, чем традиционные хлебобулочные изделия. Признаки заболеваний появлялись уже через 72 -84ч хранения .

В связи с чем, дальнейшие исследования были направлены на разработку технологии повышающей качество изделий и стойкость их к микробной порче .

Идентификация микроорганизмов вызывающих плесневение разработанного ассортимента. Учитывая использование нетрадиционных видов сырья, плесневение может быть вызвано неспецифическими для хлебобулочных изделий плесневыми грибами. Поэтому были изучены морфологические и физиолого-биохимические характеристики выделенных культур мицелиальных грибов. Исследования проводили, руководствуясь общей стратегией фенотипической дифференциации. Культуры были идентифицированы как Penicillium sp., Neurospora sp., Fusarium sp. В ходе идентификации данных культур с помощью молекулярно-генетических методов путем секвенирования участка ITS генома 363-579 п.н. было установлено, что культуры Penicillium sp. имеют 100% сходство с P.polonicum и P. chrysogenum. Культуры Neurospora sp. и Fusarium sp. были идентифицированы с 99%-ным сходством как N. tetrasperma и F. tricinctum, соответственно. Таким образом, было установлено, что все виды выделенных мицелиальных грибов ранее не описаны как возбудители микробной порчи хлебобулочных изделий. В дальнейших исследованиях выделенные мицелиальные грибы использовались в качестве тест-культур при скрининге антагонистической активности молочнокислых бактерий .

Наиболее эффективными способами повышения микробиологической стойкости хлебобулочных изделий при хранении являются использование заквасок направленного культивирования и пищевых добавок .

Разработка состава питательной среды и композиции микроорганизмов для заквасок, обладающих повышенной антагонистической активностью и кислотообразующей способностью .

Для создания закваски с высокими биотехнологическими свойствами, разработан состав питательной среды влажностью 75% с использованием нативного, набухающего крахмала, рисовой муки и изолята соевого белка. Питательными веществами для МКБ являлись нутриенты рисовой муки и изолята соевого белка, а нативный и набухащий крахмал в основном выполняли функцию структурообразователей .

Для обогащения белком в опытных модельных средах нативный крахмал заменяли на изолят соевого белка СУПРО-760, варьируя его количество от 0 до 45% .

Установлено, что введение изолята соевого белка взамен нативного крахмала способствует повышению значений динамической вязкости (рисунок 2). При увеличении дозировки изолята соевого белка более 35% наблюдается резкое повышение значений динамической вязкости, что затрудняет работу тестомесильного оборудования, транспортировку суспензии в бродильные емкости .

Таким образом, дозировка изолята соевого белка 35% является рациональной .

Для создания заквасочной композиции, проведен скрининг 28 штаммов МКБ по ряду биотехнологических по- y=0,22e0,11x казателей: антагонис- R2=0,98 тическая активность, кинетика изменения аминного азота в среде и кислотообразующая способность .

Скрининг МКБ проводился при их культивировании на средах, составленных на основе крахмала нативного, набу- Рисунок 2 – Влияние различных дозировок изолята соевого хающего, муки рисовой и белка на динамическую вязкость питательной среды при скорости деформации 9 с-1 изолята соевого белка СУПРО-760 .

В результате исследований антагонистической активности в отношении плесневых грибов было установлено, что большинство штаммов L.acidophilus, L.helveticus не только не проявляют антагонистической активности, но и стимулируют их рост (таблица 3). Данный фактор использовали при окончательном выборе МКБ для составления заквасочных композиций .

–  –  –

L. rhamnosus ATCC 7469 L. helveticus ATCC 8018 L. fermentum ЛНИИПП L. sanfranciscensis Нем L. sanfranciscensis ФР L. jogurti NCIB 2289 L. lactis ATCC 8000

–  –  –

L. delbrueckii 5 с/х L. acidophilus D75 L. acidophilus D76 L. acidophilus 20T L. plantarum И 35 L. acidophilus 3E L. rhamnosus 28 L. fermentum 27 L. fermentum 34 L. acidophilus A L.. bulgaricus B L. fermentum 7 L. plantarum 6 L. brevis 2 с/х L. brevis 13 L. casei 26 L. casei 44 L. brevis 5 L. brevis 1

–  –  –

Кислотность при культивировании на данной питательной среде различных штаммов составляла от 2,5 до 5 град через 24 ч брожения. Внесение изолята соевого белка до 35% от массы крахмала приводило к приросту значений кислотности на 235-470% (рисунок 3) .

–  –  –

Рисунок 3 – Влияние дозировки изолята соевого белка на кислотообразующую способность МКБ, отобранных для создания заквасочных композиций Установлено, что наибольшее накопление свободного аминного азота наблюдалось при культивировании L. acidophilus 20T, L. delbrueckii subsp .

bulgaricus, L. fermentum 7, L. rhamnosus 28, L. rhamnosus ATCC 7469 (рисунок 4) .

Рисунок 4 –Изменение содержания свободного аминного азота в модельной питательной среде в зависимости от штамма МКБ при их культивировании в течение 48 ч при 37°С По совокупности результатов исследования биотехнологических показателей

МКБ для составления композиций были отобраны следующие штаммы:

L. acidophilus 20T; L. brevis 5, 2 с/х; L. casei 26;L. delbrueckii ssp. bulgaricus B;

L. fermentum 7,34; L. helveticus ATCC 8018; L. rhamnosus 28, ATCC 7469 .

При совместном культивировании отобранных штаммов выявлены стимулирующие взаимодействия, проявляющиеся в повышении кислотообразующей способности и приросте КОЕ/г (таблица 4) .

–  –  –

L. acidophilus 20T 18,3±0,3 17,3±0,3 18,3±0,3 19,3±0,2 21,2±0,2 17,8±0,3 20,8±0,3 21,8±0,2 21,5±0,3 19,5±0,4 L. brevis 2 с/х 17,3±0,3 15,6±0,4 16,4±0,2 20,9±0,3 19,5±0,3 15,7±0,2 20,5±0,3 20,4±0,4 20,0±0,3 21,5±0,3 L. brevis 5 18,3±0,3 16,4±0,2 16,9±0,3 21,4±0,2 22,3±0,3 17,7±0,3 22,0±0,2 22,8±0,2 24,5±0,2 22,0±0,3 L. delbrueckii subsp. bulgaricus B 19,3±0,2 20,9±0,3 21,4±0,2 19,7±0,3 21,8±0,2 21,2±0,2 24,6±0,2 22,6±0,2 25,6±0,3 23,5±0,2 L. casei 26 21,2±0,2 19,5±0,3 22,3±0,3 21,8±0,2 21,1±0,3 19,5±0,3 18,5±0,3 22,1±0,4 20,4±0,3 24,2±0,2 L. helveticus ATCC 8018 17,8±0,3 15,7±0,2 17,7±0,3 21,2±0,2 19,5±0,3 16,7±0,2 19,5±0,2 20,3±0,2 20,1±0,3 20,7±0,3 L. fermentum 7 20,8±0,3 20,5±0,3 22,0±0,2 24,6±0,2 18,5±0,3 19,5±0,2 16,9±0,2 20,4±0,4 19,2±0,2 23,9±0,4 L. fermentum 34 21,8±0,2 20,4±0,4 22,8±0,2 22,6±0,2 22,1±0,4 20,3±0,2 20,4±0,4 20,3±0,2 20,7±0,4 25,0±0,3 L. rhamnosus 28 21,5±0,3 20,0±0,3 24,5±0,2 25,6±0,3 20,4±0,3 20,1±0,3 19,2±0,2 20,7±0,4 20,2±0,3 23,9±0,2 L. rhamnosus ATCC 7469 19,5±0,4 21,5±0,3 22,0±0,3 23,5±0,2 24,2±0,2 20,7±0,3 23,9±0,4 25,0±0,3 23,9±0,2 22,7±0,4

- жирным шрифтом с подчеркиванием выделены значения кислотности композиций, в которых выявлены стимулирующие взаимодействия Так, например, при брожении L. fermentum 7 (106 КОЕ/г) конечная кислотность суспензии составляет 16,9±0,2 град, а в сочетании с L. delbrueckii subsp. bulgaricus B (5+5*105 КОЕ/г) – 24,6±0,2 град. На основе выявленных симбиотических двухштаммовых композиций, составлены пять композиций микроорганизмов (таблица 5) .

–  –  –

Экспериментально доказано, что существенной разницы по титруемой и активной кислотности заквасок на композициях №1-5 нет, их значения составляют 19-22 град при pH=3,40-3,26 .

Исследования состава органических кислот показали, что их количество в заквасках существенно отличалось в зависимости от используемой микробной композиции (таблица 6) .

–  –  –

Так, в закваске на композиции №5 пропионовая кислота не накапливалась, а на композициях №1-4 после 24 ч брожения её количество возрастало в 3-4,5 раза, по сравнению с содержанием в питательной смеси. Содержание яблочной кислоты в заквасках на композициях №3-5 было в 4-7 раз выше, по сравнению с заквасками на композициях №1, 2 и в питательной смеси. Закваски с высоким содержанием яблочной кислоты характеризовались наиболее выразительным и приятным запахом, чем закваски на композициях №1, 2. Таким образом, исходя из кислотопродуцирующей способности композиций №3, 4, 5 их выбор, по совокупности других биотехнологических показателей, предпочтительнее .

Разработка технологий с использованием заквасок и подкисляющих добавок, обеспечивающих улучшение органолептических показателей и стойкость хлебобулочных изделий к микробной порче .

При разработки технологии хлебобулочных изделий на заквасках, была проведена оценка их биотехнологических показателей в разводочном и производственном циклах с использованием разработанных композиций микроорганизмов. Анализ показал, что содержание КОЕ после возобновления в начале брожения составляло для всех заквасок около 108. Наивысшие значения содержания КОЕ в возобновленной в соотношении 1:9 (закваска:питательная смесь) закваске, после 24 ч брожения наблюдались в полуфабрикатах с использованием микробных композиций №3, 4 – 1-1,4 млрд *г-1, тогда как в заквасках на композициях № 1, 2, 5 – около 0,6-0,8 млрд *г-1, что свидетельствует о лучшем развитии заквасочных микроорганизмов композиций №3, 4 в модельных питательных средах (рисунок 4) .

Рисунок 4 – Влияние состава композиции микроорганизмов на содержание клеток МКБ в конце брожения по фазам разводочного и производственного циклов Для выявления оптимальной продолжительности брожения закваски до достижения необходимой конечной кислотности – 19-20 град, исследовалось влияние количества выброженной закваски на прирост кислотности в течение 24 ч брожения. Так, варьируя соотношение выброженной закваски и питательной среды при возобновлении, было установлено, что разница в конечных значениях кислотности между вариантами возобновления 1:9 (10%) и 1:5 (16,7%) после 12 ч брожения составляет 1-2,5 град, после 24 ч - 0-2,5 град (рисунок 5) .

Полученные данные свидетельствуют, что для достижения заданной кислотности закваски в производственном цикле оптимальная её дозировка на возобновление составляет 16,7% (1:5) при продолжительности брожения 12-24ч и 10% (1:9) при брожении более 24ч .

Продолжительность брожения при 37° C, ч Рисунок 5 – Влияние соотношения выброженная закваска: питательная среда на кислотонакопление закваски приготовленной на композиции микроорганизмов №3 Экспериментально доказано, что оптимальная дозировка разработанной закваски, обеспечивающая стабильность показателей качества ХБИ, составляет 36кг, содержащая 10% крахмало-белковой смеси от её рецептурного количества. При внесении меньшего количества закваски не обеспечивается увеличение сроков хранения и улучшение потребительских свойств, а повышение дозировки закваски ухудшает физико-химические показатели (пористость, сжимаемость, удельный объем) и вкус хлеба .

Исследования по влиянию заквасок с разным микробным составом на качество хлеба и устойчивость его к плесневению в процессе хранения показали, что использование микробной композиции №3, 4, 5 позволяет не только улучшить органолептические показатели, что очень важно при снижении или исключении поваренной соли из рецептуры, но и увеличить стойкость хлеба к плесневению до 144 ч по сравнению с контрольным образцом без закваски (таблица 7) .

Таким образом, по совокупности биотехнологических показателей (количество и состав продуцируемых органических кислот, прирост КОЕ/г, антагонистическая способность) микробные композиции № 3, 4 выбраны для технологии производства хлебобулочных изделий для диетотерапии при хронической болезни почек .

Таблица 7 – Влияние закваски приготовленной с использованием разных композиций микроорганизмов на физико-химические показатели качества хлебобулочных изделий и устойчивость их к микробной порче при хранении

–  –  –

Разработка технологии хлеба на комплексной пищевой добавке. Разработан состав комплексной пищевой добавки Лапкарин на основе органических (молочной, уксусной и пропионовой) кислот, их солей и глицерина и технология хлеба с её использованием, обеспечивающая улучшение органолептических и физико-химических показателей изделий разработанного ассортимента (таблица 8) .

–  –  –

При сравнительной оценке существующих (АЛ-1, Дилактин-Са Форте) и разработанной комплексной пищевой добавки (Лапкарин) установлено, что введение их в тесто улучшает органолептические показатели (вкус, запах) хлеба по сравнению с контрольными образцами (без заквасок и добавок). Цвет и состояние корки при этом соответствуют характеристикам контрольных образцов. Значения физико-химических показателей качества готовых изделий, а также продолжительность хранения их до появления первых признаков плесневения представлены на рисунке 6 .

При внесении пищевых добавок в дозировке 1,25% к массе основного сырья, значения пористости и кислотности изделий возрастают по сравнению с контролем на 4-7% и 250-300% соответственно .

Внесение разработанной комплексной добавки Лапкарин повышает устойчивость хлебобулочных изделий к плесневению по сравнению с добавками используемыми в промышленности на 72ч (АЛ-1) и 48ч (Дилактин-Са Форте) .

Наиболее эффективной из исследуемых добавок, обеспечивающей существенное увеличение срока годности хлеба – не менее 168 ч до появления признаков плесневения, является Лапкарин. Усиление антимикробного действия пищевой добавки обусловлено совместным действием молочной, уксусной и пропионовой кислот, лактата натрия, кальцийсодержащих комплексных соединений лактата и глицерина .

Рисунок 6 – Влияние вида комплексной пищевой добавки (без добавки-1; с добавками:

АЛ-1 - 2; Дилактин Са Форте -3; Лапкарин-4) на физико-химические показатели качества ХБИ и их устойчивость к микробной порче при хранении Таким образом, показано, что Лакарин позволяет существенно увеличить срок хранения хлеба, а также улучшить его органолептические и физикохимические показатели, что возможно синергизмом компонентов в комплексной пищевой добавке. В связи с этим, разработанная технология с использованием пищевой добавки Лапкарин является альтернативной технологии на закваске .

Установлено, что органолептические показатели готовых изделий с использованием заквасок существенно выше, чем у контрольных образцов и лучше таковых у изделий с применением пищевой добавки Лапкарин. Физикохимические показатели хлеба с использованием закваски (микробная композиция №3) содержащей 10% КБС приведены в таблице 9 .

Выявлено, что использование закваски в дозировке 10% КБС приводит к повышению кислотности хлеба на 50-200% в сравнении с контролем, и положительно влияет на органолептические показатели качества – вкус, запах, а также его микробиологическую стойкость к плесневению при хранении, и несущественно влияет на значения удельного объема и пористости, величина которых сопоставима с образцом хлеба без закваски. Так, значения пористости в образцах хлеба без закваски составляли 73-75%, с использованием закваски в количестве 10 % КБС – 70-80% (таблица 9) .

–  –  –

Таким образом, разработаны технологии с использованием заквасок (микробная композиция №3,4) и пищевой добавки Лапкарин, обеспечивающие улучшение органолептических показателей и стойкость разработанного ассортимента хлебобулочных изделий к плесневению на 48 и 72 ч соответственно, по сравнению с ХБИ без закваски и пищевой добавки .

Определение химического состава и пищевой ценности хлебобулочных изделий для больных хронической болезнью почек. В результате проведенных исследований химического состава и пищевой ценности разработанного ассортимента установлено, что проектирование рецептур позволило добиться САКСУБ по метионину и лизину в смеси белковых веществ сырья входящего в рецептуру, равного единице. САКСУБ других аминокислот, входящих в смесь составляет от 1,3 до 2,1 (таблица 10). Содержание минорных минеральных веществ (натрия, калия, фосфора) в изделиях разработанного ассортимента соответствует современным требованиям диетотерапии при ХБП. Хлеб характеризуется пониженным содержанием легкогидролизуемых углеводов и повышенным содержанием пищевых волокон. Количество витаминов в ХБИ зависит от применяемого сырья, и максимальные их значения были установлены в ассортименте, выработанном с использованием ржаной и гречневой муки .

–  –  –

Разработка технической документации на хлебобулочные изделия для больных хронической болезнью почек, проведение их промышленной апробацию. Разработана техническая документация - ТУ 9110-282-11163857-2012 «Хлебобулочные изделия «ФОРТЕ» для больных хронической болезнью почек», ТИ по приготовлению с использованием закваски, пищевой добавки и PЦ. Разработаны техническая документация (ТУ, ТИ, РЦ) на композитную смесь «ФОРТЕ», предназначеннуюдля производства хлебобулочных изделий «ФОРТЕ» .

Промышленная апробация осуществлена на базе учебно-производственной пекарни ФГБОУ ДПО СПИУПТ .

Тесто готовили порционно по рецептурам хлеба ржано-гречневого, ржаного низкобелкового, пшеничного низко- и высокобелкового, безглютенового низко- и высокобелкового из смеси для хлеба ФОРТЕ, воды питьевой, яйцепродуктов, дрожжей прессованных, масла растительного, а также закваски на микробной композиции № 3. Результаты производственных испытаний подтвердили эффективность использования закваски на композиции микроорганизмов №3 при производстве хлебобулочных изделий ФОРТЕ .

Выводы

На основании проведенных комплексных исследований сделаны следующие выводы:

1. В результате аналитических исследований установлено, что существующий ассортимент хлебобулочных изделий для питания больных хронической болезнью почек характеризуется высоким содержанием минорных минеральных веществ (Na, K, P) и неполноценностью белка, в связи с чем не соответствует современным требованиям диетотерапии .

2. Научно обоснован выбор сырья, удовлетворяющего требованиям питания при хронической болезни почек – изолят соевого белка, крахмал нативный и модифицированный, мука различных злаковых (рожь, пшеница), крупяных (рис, гречиха) и бобовых (чечевица, соя, горох) культур, а также белок куриного яйца .

Путем математического моделирования разработан ассортимент хлебобулочных изделий с различным (пониженным – 2-5 г, средним – 5-9г, повышенным – более 9г/100 г изделий) количеством полноценного белка, водорастворимых и водонерастворимых пищевых волокон (10г/100г изделий) и минимальным (100мг/100г) содержанием катионов натрия .

3. В результате молекулярно-генетических исследований установлены основные возбудители плесневения хлеба по разработанным рецептурам – Penicillium polonicum, P. chrysogenum, Neurospora tetrasperma, Fusarium tricinctum .

4. Экспериментально установлен состав питательной среды и микробной композиции (Lactobacillus brevis 5, L. casei 26, L. rhamnosus ATCC 7469), обеспечивающей стабильность прироста биомассы молочнокислых бактерий (1,2-1,4*109КОЕ/г) в закваске, повышение кислотности и микробиологической стойкости хлеба к мицелиальным грибам .

5. Разработаны технологии хлеба для диетотерапии при хронической болезни почек на закваске и пищевой добавке, стабилизирующие потребительские свойства изделий и увеличивающие продолжительность хранения до появления первых признаков микробной порчи на 48 и 72 ч, соответственно .

6. Экспериментально доказано, что химический состав разработанного ассортимента характеризуется отсутствием лимитирующих аминокислот (метионин, лизин), по сравнению с существующими изделиями, используемыми в диетотерапии при хронической болезни почек .

7. Разработана техническая документация на хлеб «Форте», состоящая из технических условий ТУ 9110-282-11163857-2012, шести рецептур и технологической инструкции. Проведена промышленная апробация разработанного ассортимента хлеба в условиях учебно-производственной пекарни ФГБОУ ДПО СПИУПТ .

Список работ, опубликованных по теме диссертации

–  –  –

1. Кузнецова Л.И., Афанасьева О.В., Павловская Е.Н., Савкина О.А., Терновской Г.В., Череда В.В. Влияние чистых культур заквасочных микроорганизмов на формирование вкуса и аромата ржаного заварного хлеба// Хлебопечение России. – 2008. №6 – с. 24-25 .

2. Кузнецова Л.И., Терновской Г.В. Технологии безглютеновых хлебобулочных изделий для лечебно-профилактического питания. // Хранение и переработка сельхозсырья. – 2010. №11 – с. 55-57 .

3. Евелева В.В., Никифорова Т.А., Черпалова Т.М., Кузнецова Л.И., Терновской Г.В. Получение и применение пищевых добавок для диетического хлеба // Хлебопечение России. – 2012. №3 – с. 28-30 .

–  –  –

5. Терновской Г.В. Применение заквасок в производстве хлебобулочных изделий лечебно-профилактического назначения // Материалы IV международной научно-практической конференции «Современное состояние и перспективы развития пищевой промышленности и общественного питания», Челябинск: Издательский центр ЮУрГУ, 2010. – с. 227-232 .

6. Терновской Г.В. Нутриентные особенности питания – основа создания технологий и ассортимента хлебобулочных изделий для больных хронической болезнью почек // Материалы IV Международной научно-практической конференции «Инновационные направления в пищевых технологиях», г .

Пятигорск: РИА-КМВ, 2010. – с. 206-209 .

7. Прокопьев А.С. Терновской Г.В. Диетарные особенности питания пациентов с хронической болезнью почек и задачи по разработке специальных продуктов // Сборник трудов молодых ученых.Ч. II., СПб, 2010. – с. 45-48

8. Терновской Г.В., Кузнецова Л.И., Меледина Т.В. Аспекты создания ассортимента и технологий хлебобулочных изделий для больных хронической болезнью почек// Сборник материалов всероссийской научно-практической конференции «Принципы пищевой комбинаторики – основа моделирования поликомпонентных пищевых продуктов», г. Углич: ГНУ ВНИИМС РАСХН, 2010. – с. 259-261 .

9. Терновской Г.В. Предпосылки разработки технологии хлебобулочных изделий для больных хронической болезнью почек // Материалы 4-ой конференции молодых ученых и специалистов институтов Отделения «Хранения и переработки сельскохозяйственной продукции»

Россельхозакадемии «Научно-инновационные технологии как основа продовольственной безопасности Российской Федерации», М.: ГНУ ГОСНИИХП РАСХН, 2010. – с. 199-200 .

10. Терновской Г.В., Кузнецова Л.И. Ассортимент и технологии хлебобулочных изделий для больных хронической болезнью почек// Сборник материалов «Круглый стол «Основы государственной политики в области создания продуктов здорового питания: технологические аспекты», М.: ФГОУ ВПО МГУТУ, 2010. – с.143-146 .

11. G. Ternovskoy. Development of technologies for the bakery production of medical-prophylactic purpose. //

Abstract

book of materials of «6th Baltic Conference on Food Science and Technology Innovations for food science and production FOODBALT-2011», Latvia, Jelgava, 2011. – P.107 .

12. Терновской Г.В., Кузнецова Л.И., Парахина О.И., Евелева В.В, Черпалова Т.М. Повышение микробиологической безопасности хлебобулочных изделий применением комплексных пищевых добавок // Материалы Всероссийской конференции «Пищевые добавки и современные технологии переработки сельскохозяйственного сырья», СПб.: ГНУ ВНИИПАКК РАСХН, 2011. – с.53Евелева В.В., Черпалова Т.М., Терновской Г.В., Савкина О.А .

Лактатсодержащие пищевые добавки для предупреждения микробной порчи хлеба из разных видов крахмалсодержащего сырья // Материалы Международной научно-технической конференции «Современные достижения биотехнологии»

Часть 4 «Биологически активные добавки» / Северо-Кавказский ГТУ, 20 – 23 июня 2011 г. - Ставрополь, СевКазГТУ, 2011. – с. 409 - 411 .

14. Евелева В.В., Черпалова Т.М., Терновской Г.В., Меледина Т.В .

Инновационные лактатсодержащие пищевые добавки для диетического хлеба// Сборник материалов международной научно-практической конференции «Инновационные технологии – основа модернизации отраслей производства и переработки сельскохозяйственной продукции», Волгоград: ГНУ НИИММП РАСХН, 2011. – с. 251-253 .

15. Терновской Г.В., Кузнецова Л.И., Евелева В.В. Разработка технологий производства хлебобулочных изделий функционального назначения// Сборник материалов всероссийской научно-практической конференции «Актуальные проблемы в области создания инновационных технологий хранения сельскохозяйственного сырья и пищевых продуктов», Углич: ГНУ ВНИИМС РАСХН, 2011 г. – с. 251-253 .

16. Терновской Г.В., Кузнецова Л.И. Разработка ассортимента хлебобулочных изделий функционального назначения// Сборник материалов всероссийской научно-практической конференции «Научно-инновационные аспекты при создании продуктов здорового питания», Углич: ГНУ ВНИИМС РАСХН, 2012 .

– с. 243-246 .

Сокращения, принятые в работе

МКБ – молочнокислые бактерии КОЕ – колониеобразующая единица ХБП – хроническая болезнь почек PDCAAS – protein digestibility corrected amino acid score САКСУБ – скорректированный аминокислотный скор с учетом усвояемости белков АКС – аминокислотный скор КБС – крахмало-белковая смесь ХБИ – хлебобулочные изделия Автор выражает огромную благодарность и признательность за научные консультации и всестороннюю помощь при работе над диссертацией заведующей кафедрой пищевой биотехнологии продуктов из растительного сырья ФГБОУ НИУ ИТМО (Институт холода и биотехнологий) доктору технических наук, профессору, Мелединой Татьяне Викторовне




Похожие работы:

«Пояснительная записка Программа факультатива "Химия для восьмиклассников" разработана на основе курса по выбору образовательной области "Естествознание" "Решение химических задач с экологическим содержанием", авторы-составители: Н. В. Горбенко, Е. В. Алексеева. Химия. Биология: сборник программ курсов по выбору обра...»

«Самарская Лука: проблемы региональной и глобальной экологии. Самарская Лука. 2009. – Т. 18, № 2. – С. 26-30. УДК 502.3 ОПЫТ ПЛАНИРОВАНИЯ ООПТ МЕСТНОГО ЗНАЧЕНИЯ НА ТЕРРИТОРИИ ГОРОДСКОГО ОКРУГА КОРОЛЕВ МОСКОВСКОЙ ОБЛАСТИ © 2009 Е.Г. Королева, А.А. Лихачев, В.М. Феодоритов* Московский государств...»

«УЧРЕЖДЕНИЕ ОБРАЗОВАНИЯ "ГРОДНЕНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ИМЕНИ ЯНКИ КУПАЛЫ" ГОСУДАРСТВЕННОЕ НАУЧНО-ПРОИЗВОДСТВЕННОЕ ОБЪЕДИНЕНИЕ "НАУЧНО-ПРАКТИЧЕСКИЙ ЦЕНТР НАН БЕЛАРУСИ ПО БИОРЕСУРСАМ" ОБЩЕСТВЕННАЯ ОРГАНИЗАЦИЯ "АХОВА ПТУШАК БАЦЬКАЎШЧЫНЫ" БЕЛОРУССКИЙ ГОСУДАРСТВЕ...»

«Вестник МГТУ, том 15, №3, 2012 г. стр.505-508 УДК 591.538 : 569.745.3 Особенности питания представителей семейства настоящие тюлени в условиях неволи И.А. Березина Биологический факультет МГТУ, кафедра биологии...»

«БЛАГОТВОРИТЕЛЬНЫЙ АУКЦИОН О ПРОЕКТЕ Благотворительный аукцион в пользу Первого Московского хосписа — совместная акция Государственного центра современКонтакты: ного искусства и Благотворительного Фонда помощи хосписам "Вера" при поддержке Аукционного Дома "СОВКОМ" и Москов...»

«Пермский Государственный Областной Музей. С. Л. У Ш К О В ЗООЛОГИЧЕСКИЙ ОТДЕЛ имени С. А. Ушкова. с 8 фотографиями коллекции. ПЕРМЬ—1929 . С. Л. УШКОВ.ЗООЛОГИЧЕСКИМ ОТДЕЛ имени С. Л. Ушкова. с 8 фото...»

«Министерство образования и науки Российской Федерации Южно-Уральский государственный университет Юридический институт Кафедра "Предпринимательское, конкурентное и экологическое право" Методические рекомендации по прохождению учебной практики Вид практики учебная для специальности 40.03.01 Юрисп...»

«ЭКСПЕРТНОЕ ЗАКЛЮЧЕНИЕ О КАЧЕСТВЕ И ГАРАНТИЯХ КАЧЕСТВА ОБРАЗОВАНИЯ ОСНОВНАЯ ОБРАЗОВАТЕЛЬНАЯ ПРОГРАММА ДОПОЛНИТЕЛЬНОГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ "МОНТАЖ, РЕМОНТ, СЕРВИСНОЕ ОБСЛУЖИВАНИЕ СИСТЕМ КОНДИЦИОНИРОВАНИЯ ВОЗДУХА, ХОЛОДИЛЬНЫХ СИСТЕМ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ...»

«ЛИСТ СОГЛАСОВАНИЯ от 19.06.2015 Рег. номер: 2930-1 (17.06.2015) Дисциплина: Геокриология Учебный план: 05.03.02 География/4 года ОДО Вид УМК: Электронное издание Инициатор: Переладова Лариса Владимировна Автор: Переладова Лариса Владимировна Кафедра: Кафедра геоэкологии УМК: Институт наук о Земле Дата заседания 19.05.2015 УМК: П...»








 
2018 www.new.pdfm.ru - «Бесплатная электронная библиотека - собрание документов»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.