Сравнительный анализ и биотехнологические особенности производства йогуртов, обогащенных растительными ингредиентами (Курганский Государственный Университет)
ВВЕДЕНИЕ ……………………………………………………………………….4
ГЛАВА 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ… …8
1.1. Состояние и перспективы рынка йогуртов в России……………………...8
1.2. Применение нетрадиционного сырья в производстве молочных продуктов …13
1.3. Виды нетрадиционного сырья в производстве йогуртов…...…………....14
1.4.Обзор патентов по производству йогурта..19
ГЛАВА 2. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ…23
2.1. Схема проведения исследований………23
2.2. Объекты исследований ………24
2.3. Используемое оборудование и реактивы24
2.4. Методы исследования……………25
ГЛАВА 3. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ……...28
3.1. Качество используемого сырья и готового продукта…...………………..28
3.2. Результаты изучения влияния порошка моркови на микрофлору полученного продукта 37
3.3. Технология производства йогурта с добавлением порошка моркови…..44
ВЫВОДЫ……..………………………………………………………………….47
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ……………………………………………………….49
Согласно исследованиям, проведенным организациями системы здравоохранения Российской Федерации, питание населения характеризуется недостаточным содержанием биологических активных компонентов, которые приводят к уменьшению сопротивляемости человеческого организма воздействию окружающей среды. Для восполнения биологических активных компонентов в пище, таких как, например, витамины и пищевые волокна, существуют два пути – введение в ежедневные рационы питания человека растительной массы и разработка новых продуктов питания, обогащенных максимально нативными растительными компонентами [42].
Производство кисломолочных продуктов на протяжении многих столетий является важным компонентом питания людей всех возрастных категорий. Расширение ассортимента кисломолочных продуктов на основе растительного сырья раскрывает возможности обогащения их биологически активными веществами, дефицит которых характерен в рационе современного человека. При внедрении продуктов с новыми свойствами, производителям также крайне важно учитывать, что производство кисломолочных продуктов в условиях многочисленных зон риска (качество сырья, климатические условия, технические характеристики заквасок и т.д.) не позволяет обеспечить стабильность потребительских характеристик и гарантировать качество и безопасность [41].
К кисломолочным продуктам относится йогурт – любимый напиток различных слоёв населения, отличительной особенностью которого является повышенная массовая доля сухих веществ. При производстве йогуртов используют закваску, содержащую полезные микроорганизмы, способствующую нормализации микрофлоры желудочно-кишечного тракта, улучшающую пищеварение и оказывающую положительное воздействие на самочувствие человека [7].
Значительный вклад в решение научных и практических проблем создания обогащенных кисломолочных продуктов внесли В. И. Ганина, З. С. Зобкова, Л. А. Забодалова и многие другие [30].
Производства йогуртов, обогащенных растительными ингредиентами и биологически активными добавками исследовалась в трудах: Р.А. Бикбова, С.Г. Канарейкина, В.И. Канарейкина, В.В. Крючкова и других [30].
Производство молочнокислых продуктов с растительными наполнителями позволяет обогатить продукт пищевыми волокнами, биологически активными и минеральными веществами. Кроме того, введение растительных наполнителей придает кисломолочным продуктам выраженный вкус и запах, а также привлекательный внешний вид. С этой точки зрения большой интерес представляет порошок из моркови, который содержит в большом количестве каротиноиды, в небольших количествах пантотеновую и аскорбиновую кислоты, флавоноиды, антицианидины, жирные и эфирные масла, умбрелиферон и другие [36].
Актуальность выпускной квалификационной работы определяется тем, что рыночные отношения вынуждают производителей молочной продукции расширять ассортимент и предлагать потребителям новые конкурентоспособные продукты с оригинальными органолептическими свойствами. Таковыми являются йогурты с растительными наполнителями. Комбинированные продукты считаются не только источником питательных веществ, но и «функциональными». Сочетание различных ингредиентов животного и растительного происхождения даёт возможность производить продукты нового состава. Актуальным направлением является разработка продуктов сложного сырьевого состава. Применение одновременно молочного и растительного сырья, а в частности порошка моркови, который придаёт продукту специфические функциональные свойства.
Целью выпускной квалификационной работы является теоретическое обоснование и разработка технологии йогурта обогащенного растительным сырьем, а именно производство йогурта с добавлением порошка моркови.
Для достижения поставленной цели сформулированы задачи:
- анализ литературных данных о состоянии и перспективах рынка йогурта;
- изучение влияния порошка моркови на потребительские свойства йогурта;
- изучение изменения показателей качества йогурта с наполнителем из порошка моркови в процессе хранения;
- изучение морфологии готового продукта и исследование его органолептических показателей;
- изучение технологии производства йогурта с добавлением порошка моркови.
Теоретическая и практическая значимость сравнительного анализа и биотехнологических особенностей производства йогуртов, обогащенных растительными ингредиентами, заключается в следующем:
1. Улучшение здоровья: йогурты, обогащенные растительными ингредиентами, могут быть полезными для здоровья благодаря наличию в них антиоксидантов, клетчатки, витаминов и минералов. Они могут помочь улучшить пищеварение, укрепить иммунную систему и снизить риск развития некоторых заболеваний.
2. Расширение ассортимента: производство йогуртов с растительными компонентами может увеличить разнообразие продуктов на рынке и предложить новые возможности для потребителей, которые предпочитают здоровые продукты или ищут альтернативы молочным йогуртам.
3. Развитие биотехнологий: исследование и разработка новых технологий в области производства йогуртов обогащенных растительными компонентами способствует развитию биотехнологии и науки о питании, что в свою очередь может привести к созданию новых продуктов и улучшению существующих.
4. Экологическая устойчивость: использование растительных ингредиентов в производстве йогуртов может способствовать снижению воздействия на окружающую среду, поскольку они часто являются более устойчивыми и возобновляемыми источниками сырья, чем традиционные молочные продукты.
5. Экономическая выгода: производство и продажа обогащенных йогуртов могут стать источником дополнительного дохода для фермеров и производителей, что может способствовать развитию сельских районов и экономики в целом.
Сравнительный анализ и биотехнологические особенности производства йогуртов позволяют определить оптимальные условия для роста и развития микроорганизмов, а также для сохранения питательных веществ в процессе производства. Это включает изучение различных параметров, таких как температура, pH, время выдержки, концентрация ингредиентов и т.д.
Таким образом, сравнительный анализ и биотехнологические особенности производства обогащенных растительными ингредиентами йогуртов имеют большое теоретическое и практическое значение для улучшения здоровья потребителей, развития биотехнологий, повышения экологической устойчивости и экономической выгоды.
1. На основе анализа литературных данных можно сделать выводы о текущем состоянии и перспективах развития рынка йогурта. Рынок имеет большой потенциал для роста, так как йогурт является популярным продуктом среди потребителей. Однако, существует конкуренция со стороны других молочных продуктов, а также со стороны немолочных альтернатив. В связи с этим, производителям йогурта необходимо разрабатывать новые продукты и стратегии продвижения, чтобы сохранить свою долю на рынке.
2. Изучение влияния порошка моркови на потребительские свойства йогурта показало, что добавление порошка моркови может улучшить органолептические свойства продукта, такие как цвет, вкус и аромат. Это может привлечь новых потребителей и увеличить продажи йогурта. Кроме того, использование порошка моркови может снизить стоимость продукта, так как он дешевле, чем свежие морковь или морковный сок.
3. Исследование изменения показателей качества йогурта с наполнителем из порошка моркови в процессе хранения показало, что йогурт сохраняет свои органолептические свойства и пищевую ценность в течение определенного времени. Однако, со временем могут происходить изменения в текстуре, вкусе и аромате йогурта, связанные с процессом ферментации и окислением липидов.
4. В ходе изучения морфологии готового продукта и исследования его органолептических показателей было установлено, что йогурт с добавлением порошка моркови имеет однородную структуру и приятный оранжевый оттенок, обусловленный наличием каротиноидов в морковном порошке. Органолептическая оценка показала, что продукт обладает приятным вкусом и ароматом, что делает его привлекательным для потребителей.
5. Наконец, изучение технологии производства йогурта с добавлением порошка моркови позволило определить оптимальные параметры процесса, такие как температура, время выдержки и количество наполнителя. Это поможет производителям создавать йогурт с наилучшими потребительскими свойствами и обеспечивать стабильное качество продукции.
1. Алексеева, Е.В. Взаимосвязь качества пищевой продукции с концепцией качества жизни / Е.В. Алексеева // Пищевая промышленность. – 2007. – №10. – С. 78–79.
2. Амброзевич, Е.Г. Особенности европейского и восточного подходов к ингредиентам для продуктов здорового питания / Е.Г. Амброзевич // Пищевые ингредиенты. Сырье и добавки. – 2005. – №1. – С. 30–31.
3. Анализ объема молочного рынка России [Электронный ресурс]. – URL: http://www.moloko.cc/view_news. (дата обращения 05.05.2023).
4. Батурин, А.К. Питание и здоровье: проблемы XXI века / А.К. Батурин, Г.И. Мендельсон // Пищевая промышленность. – 2005. – №5. – С. 105–107.
5. Белаковский, М.С. Кальций и потребность в нем человека // Вопросы питания. – 1999. – № 6.
6. Беляев, Е.Н. Современные экологические проблемы питания / Е.Н. Беляев // Здоровье населения и среда обитания. – 2001. – № 7. – С. 32–33.
7. Богатырев, А.Н. Проблемы здорового питания / А.Н. Богатырев // Хранение и переработка сельхозсырья. – 1997. – № 10. – С. 20–22.
8. Бондаренко, В.М. Препараты пробиотики, пребиотики и синбиотики в терапии и профилактике кишечных дисбактериозов / В.М. Бондаренко, Н.М. Грачева // Фарматека. – 2003. – №7. – С. 56–63.
9. Быков, И.И. Экстрагирование биологически активных веществ в технологии фитопрепаратов / И.И. Быков, Д.В. Компанцев, И.М. Привалов // Вестник Смоленской государственной медицинской академии. – 2017. – Т. 16. – № 2. – С. 170-180.
10. Быков, И.И. Экстрагирование биологически активных веществ в технологии фитопрепаратов / И.И. Быков, Д.В. Компанцев, И.М. Привалов // Вестник Смоленской государственной медицинской академии. – 2017. – Т. 16. – № 2. – С. 170-180.
11. Гордеев, А. Некоторые аспекты продовольственной проблемы мира / А. Гордеев // Вопросы экономики. – 2001. – № 6. – С. 56–60.
12. ГОСТ 10444.11-89 Продукты пищевые. Методы определения молочнокислых микроорганизмов [Электронный ресурс]. – URL: http://www.consultant.ru (дата обращения 05.05.2023).
13. ГОСТ 34372-2017 Закваски бактериальные для производства молочной продукции. Общие технические условия.
14. Дунченко, Н.И. Структурированные молочные продукты: Монография. – М.; Барнаул: Изд – во АлтГТУ, – 2002. – С. 75
15. Евдокимов, О.Г. Развитие российского рынка йогуртов // Молочная промышленность. – 2005 .– №1. – С. 30–34.
16. Евдокимова, О.В. Товарные, биохимические, функциональные и технологические свойства корня женьшеня / О.В. Евдокимова // Технология и товароведение инновационных продуктов, № 1 (6). 2011. – С. 59–72.
17. Ермилов, А.С. Обзор растущих рынков молочной продукции // Молочная сфера. – 2012. – № 4. – С. 32.
18. Ермошин ,Н.А., Романчик Я.С. Концептуальный подход к научному обоснованию модификации технических средств и технологического оборудования пищевых производств // Современная наука и инновации. – 2021. – № 1(33). – С. 83-89.
19. Кайшев, В.Г. Состояние и развитие продовольственного комплекса России В.Г. Кайшев// Пищевая промышленность. – 2006.– № 3. – С. 8–18
20. Кемеровский молочный комбинат [Электронный ресурс]. – URL: доступа:https://www.dairynews.ru/company/russia/sfo/kemerovskaya-oblast/kemerovskiy-molochnyy-kombinat-oao. (дата обращения: 02.05.2023).
21. Коршунова Т.Ю., Кузина Е.В., Рафикова Г.Ф., Логинов О.Н.Бактерии рода pseudomonas для очистки окружающей среды от нефтяногозагрязнения // Экобиотех. 2020. Т. 3, N 1. С. 18-32.https://doi.org/10.31163/2618-964X-2020-3-1-18-32.
22. Кудряшов, В.Л. Листостебельная масса трав – новое растительное сырье // Пищевая промышленность. – 2013. – № 10. – С. 64–66.
23. Лосева, И.В. Структура отечественного фармацевтического рынка пробиотиков / И.В. Лосева, Е.А. Тулебаев // Научный альманах. – 2017. – № 2 (3). – С. 357–363.
24. Лукьянова Е.М. Микробная экологическая система человека и использование отечественных мультипробиотиков для профилактики и устранения ее нарушений у детей / Е.М. Лукьянова, Ю.Г. Антипкин // Современная педиатрия. – 2009. – №4 (26). – С. 28–32.
25. Мир продуктов здорового питания // Пееработка молока. – 2008. – № 4. – С. 42–43.
26. Молоко в Кемерово [Электронный ресурс]. – URL: http://kemerovo.regtorg.ru/goods/moloko/ (дата обращения 05.02.2023).
27. Молочные предприятия в Кемеровской области / Молоко, молочные продукты, сыр [Электронный ресурс]. – URL: https://milknet.ru/litecat/molochnye_predpriyatiya_v_Kemerovskoy_oblasti (дата обращения 05.02.2023).
28. Назарова Э.А., Первова М.Г., Егорова Д.О. Разнообразие культивируемых аэробных бактерий, выделенных из линдан-загрязненных почв // Вестник Пермского университета. Серия: Биология.- 2021.- N 2. -С. 93- 100.
29. Новый стаканчик с волной от компании ABCIL. – Молочная промышленность. – 2012. – № 3. – С. 25
30. Нугманова, Х. М. Использование морковного порошка в качестве пребиотика в технологии производства функциональных колбасных изделий / Х. М. Нугманова, Б. К. Асенова, А. Н. Нургазезова, С. К. Касымов.// Молодой ученый. — 2015. — № 10.3 (90.3). — С. 28-31. — URL: https://moluch.ru/archive/90/18999/ (дата обращения: 02.05.2023).
31. Обзор российского и мирового рынков молока и молочной продукции по состоянию на 19.08.2022г. [Электронный ресурс] – URL: http://www.kaicc.ru/sites/default/files/moloko_rf_19.08.2022.pdf (дата обращения 05.02.2023).
32. Общие фармакопейные статьи на препараты пробиотики для государственной фармакопеи РФ XIII издания – первый опыт в мировой фармакопейной практике / И.Г. Осипова, В.Ф. Евлашкина, Д.С. Давыдов, Е.И. Саканян // Medical sciences. – 2016. – № 6. – С.
33. Пастушкова, Е.В. Растительное сырье как источник функционально-пищевых ингредиентов/ Е.В. Пастушкова, Н.В. Заворихина, А.В. Вяткин // Вестник Южно-Уральского государственного университета. Серия: пищевые и биотехнологии, 2016.– Т.4.– №4.– С105–113.
34. Пат 2307514 РФ Способ получения кисломолочного продукта типа йогурт / Ю.С. Рябко, О.В. Лукин, В.В. Ланина, Н.М. Шустрова. № 2006106394, заявлено 02.03.2006, опубликовано 10.10.2007. – Бюл. № 13.
35. Пат 2348161 РФ Способ производства йогурта / И.В. Краюшкина, Э.П. Шалапугина, Н.В. Шалапугина, В.Я. Матвиевский. № 2006102720, заявлено 01.02.2006, опубликовано 20.01.2007. –Бюл. № 13.
36. Пат 2350088 РФ, Способ производства йогурта / С.Г. Канарейкина, И.А. Ахатова, В.И. Канарейкин. № 2002103706, заявлено 15.02.2002, опубликовано 20.02.2003. –Бюл. №13.
37. Пат 2463796 РФ, Способ производства йогурта / Н.Н. Гатько, Т.В. Киреева, В.В. Васильева. № 2005117465, заявлено 07.06.2005, опубликовано 20.10.2006. – Бюл. № 13.
38. Пат. 2 466 554 C2 Российская Федерация, МПК A23L 1/00. Способ получения растительных экстрактов / Пехтерева Н.Т., Амельченко В.В., Кононова Е.И.; заявитель и патентообладатели: Автономная некоммерческая организация высшего профессионального образования «Белгородский университет кооперации, экономики и права». – № 2011112587/13, заявл.: 2011.04.01; опубл.: 2012.11.20. – Бюл. № 32.
39. Пат. 2 466 554 C2 Российская Федерация, МПК A23L 1/00. Способ получения растительных экстрактов / Пехтерева Н.Т., Амельченко В.В., Кононова Е.И.; заявитель и патентообладатели: Автономная некоммерческая организация высшего профессионального образования «Белгородский университет кооперации, экономики и права». – № 2011112587/13, заявл.: 2011.04.01; опубл.: 2012.11.20. – Бюл. № 32.
40. Перспективы развития функциональных продуктов питания / В.Ю. Контарева, М.И. Шрамко, И.А. Евдокимов и др. // Молочная промышленность. – 2011.– №8. – С. 36–37.
41. Политика здорового питания / Покровский, В.И., Романенко, Г.А., Княжев, В.А. и др. – Новосибирск: Сибирское университетское издательство, 2002.– 344 с.
42. Ребров В.Г. Витамины и микроэлементы/ В.Г. Ребров, О.А. Гомова // М.: АЛЕВ – В. – 2003.
43. Российский рынок кисломолочных продуктов 2021: творог, сметана, йогурт. [Электронный ресурс] – URL: https://foodmarket.spb.ru/archive.php?article=2795 (дата обращения 05.02.2023).
44. Рынок питьевых йогуртов [Электронный ресурс]. – Электрон. Дан. – URL: https://milknews.ru/index/novosti-moloko_3738.html. (дата обращения 05.02.2023).
45. Сендецкая А.В. Амарантовая мука как функциональная добавка для йогурта / А.В. Сендецкая, О.П. Серова, Д.А. Скачков // Молочная река. – 2010. – № 3 (39). – С. 50–51.
46. Состояние и перспективы развития рынка молока и молочных продуктов [Электронный ресурс]. – Электрон. http://www.foodtours.ru/toiks-619-1.html.
47. Термокамера МИКРОЭЛ ТК-840-МЭЛ 300 для производства кисломолочной продукции [Электронный ресурс]. – URL: https://shop.microel.info/termokamera (дата обращения 05.02.2023).
48. Типсина Н.Н. Использование порошка моркови в пищевой промышленности/ Н.Н. Типсина, Е.А. Типсин // Вестник КрасГАУ. - 2014. -№4. URL: https://cyberleninka.ru/article/n/ispolzovanie-poroshka-morkovi-v-pischevoy-promyshlennosti (дата обращения: 02.05.2023).
49. Тихомиров С.А. Разработка комплексной товароведной оценки качества кисломолочных продуктов на основе нетрадиционного сырья: автореферат дисертация кандидадских наук: 05.18.15: защищена 17.12.2013 / Тихомиров Сергей Анатольевич – М. – 2013. – С. 26.
50. Юдина, Ю.В. Микробиота кишечника как отдельная система организма / Ю.В. Юдина, А.А. Корсунский, А.И. Аминова // Первый Московский государственный медицинский университет им. И.М. Сеченова. − 2019. − С. 36−43.
51. Probiotic Species in the Modulation of Gut Microbiota: An Overview / M. Azad, M. Sarker, T. Li, J. Yin / BioMed research international. – 2018. – P. 9478630.
52. Swati P.G., Indu Sh.T. Biodegradation of pyrene by Pseudomonas sp.ISTPY2 isolated from landfill soil: Process optimisation using Box-Behnkendesign model // Bioresource Technology Reports. 2019. Vol. 8. P. 100329. URL: https://doi.org/10.1016/j.biteb.2019.100329.