Розробка інноваційної технології комбінованих молочно – рослинних напоїв для оздоровчого харчування із застосуванням як інновації методів глибокої переробки під час отримання збагачуючих добавок із рослинної сировини для підприємств харчового бізнесу

Abstract

Актуальність теми кваліфікаційної роботи пов’язана з тим, що українці в останній час приймають дієтичні добавки для збагачення раціону концентрованими вітамінами, мінералами, щоб заповнити їхній дефіцит в організмі. В нашій роботі доведено, що всі необхідні нутрієнти можна отримувати разом із їжею та напоями. В роботі знайдено нові підходи до переробки рослинної сировини, які дозволяють вивільнити скриті форми біологічно активних речовин та перевести їх у вільну, більш засвоювану форму. Однак вітамінів лише рослинної природи недостатньо для нормального функціонування організму людини. Тому було вирішено поєднати рослинну сировину з молочною сироваткою. Розробка напоїв на основі молочної сироватки вирішить одночасно декілька проблем: використання вторинної сировини, зменшення навантаження на навколишнє середовище, покращення якості харчування. У нашій країні промислова переробка сироватки складає близько 50%, в тому числі на харчові цілі – менше 20%. Хоча сироватка є дуже цінним продуктом. Одним із її найбільш цінних компонентів є сироваткові білки, вміст яких досягає 0,5…1,5%. Сироваткові білки молочної сироватки, оптимально збалансовані за амінокислотним складом, особливо сірковмісних амінокислот – цистину, метіоніну, що сприяє регенерації білків печінки, гемоглобіну і білків плазми крові. Молочна сироватка є також джерелом лактози, вміст якої становить близько 70 % сухих речовин (90 % всіх вуглеводів), на частку інших компонентів (не цукрів) припадає 30 %. Молочний цукор майже повністю засвоюється організмом (99,7 %). У кишечнику гідроліз лактози відбувається уповільнено, в зв'язку з чим сповільнюються процеси бродіння і нормалізується життєдіяльність корисної мікрофлори. Тобто переробка сироватки та поднання її з рослинною сировиною при створенні оздоровчих напоїв є дуже актуальним і своєчасним питанням. Мета кваліфікаційної роботи – наукове обґрунтування та розробка інноваційної технології комбінованих молочно – рослинних напоїв для оздоровчого харчування із застосуванням як інновації методів глибокої переробки під час отримання збагачуючих добавок із рослинної сировини для підприємств харчового бізнесу. Завдання: провести оцінку якості молочної сироватки; визначити біологічний потенціал свіжої рослинної сировини; дослідити якість водноспиртових екстрактів з базиліку, коріандру та м’яти; вивчити вплив кріогенного заморожування та низькотемпературного дрібнодисперсного подрібнення на хімічний склад рослинної сировини, в тому числі за вмістом БАР; вивчити вплив паротермічної обробки на хімічний склад яблук; розробити інноваційну технологію та технологічну схему виробництва комбінованих молочно – рослинних напоїв для оздоровчого харчування; скласти рецептури нових напоїв; визначити якість нових напоїв на молочній сироватці за органолептичними, фізико-хімічні показниками та вмістом БАР; обрати продукти-аналоги, існуючі на харківському ринку, визначити їх якість та провести порівняння з новими напоями за вмістом БАР; розрахувати технікоекономічне обґрунтування розробки нових комбінованих молочно-рослинних напоїв; розробити нормативну документацію: проект технічних умов (ТУ) та техніко-технологічні карти на нові комбіновані молочно-рослинні напої для оздоровчого харчування. Об’єкти дослідження: молочна сироватка – сировина; корінь селери свіжий та кріопюре з нього; корінь петрушки свіжий та кріопюре з нього; перець солодкий свіжий та кріопюре з нього; лимони свіжі та кріопюре з них; водно-спиртові екстракти з базидіку, коріандру та м’яти; нові комбіновані молочно-рослинні напої; продукти – аналоги. Предмет дослідження: технологічні процеси виробництва: кріопюре із коренів селери, петрушки, перцю солодкого та лимонів з цедрою; нанопюре із яблук отриманого за допомогою паротерміної обробки та дрібнодисперсного подрібнення; водно-спиртових екстрактів із базиліку, насіння коріандру та м’яти; комбінованих молочно-рослинних напоїв для оздоровчого харчуання. Теоретичне та практичне значення одержаних результатів. Проведено аналіз якості молочної сироватки. Проведено розрахунок амінокислотного скору молочної сироватки. Показано, що білок сироватки є повноцінним, оскільки за вмістом незамінних амінокислот перевищує ідеальний білок за всіма незамінними амінокислотами. Проведено аналіз якості свіжої рослинної сировини та вивчено вплив кріогенного заморожування та дрібнодисперсного подрібнення на зміну вмісту БАР при отриманні кріодобавок. В роботі підтверджено, що якість кріопюре з овочів перевищує свіжі в 1,6…2,7 разів. Тобто відбувається більш повне вилучення хімічних речовин, зокрема низькомолекулярних БАР (L- аскорбінової кислоти, ароматичних летких речовин, дубильних речовин) із зв’язаної з біополімерами форми у вільну. Найбільше біологічних речовин екстрагувалось із коріння селери (в 2,7 рази), що, очевидно, зв’язано з його структурою та особливостями хімічного складу. Вивчено вплив паротермічної обробки, яку використовували в комплексі з дрібнодисперсним подрібненням для приготування нанопюре із яблук. В роботі доведено, що під час паротермічної обробки сировина не втрачає вітаміни: вони не вимиваються разом з водою, і при обробці парою продукт не втрачає вологи. У пароконвектоматі завдяки щадній обробці яблука зберігають свій вигляд і натуральний смак. Втрата ваги в порівнянні з традиційною тепловою обробкою зменшується на 80-100%. Показано, що після паротермічної обробки та дрібнодисперсного подрібнення вилучення біологічно активних речовин збільшилося: масова частка вітаміну С в 1,64 рази, дубильних речовин в 2,03 рази. Досліджено якість екстрактів. Встановлено, що екстракти відрізняються високим вмістом низькомолекулярних біологічно активних речовин з антиоксидантною і консервуючою дією, масова частка яких у 100 мл екстракту становить: ароматичних речовин – 112,4...151,7 мл Na2S2O3, дубильних речовин – 307,8...468,9 мг. Вміст L-аскорбінової кислоти в екстрактах – 3,9...5,1 мг в 100 г. Проведено розрахунок рецептур нових оздоровчих напоїв та розроблено інноваційну технологію їх отримання, від традиційних вона відрізняється застосуванням кріо- та нанодобавок із рослинної сировини для збагачення кінцевого продукту. Визначено якість нових напоїв та проведено порівняння їх з анало-гами. Отримані дані свідчать про те, що нові комбіновані напої в порівнянні з продуктами аналогами містять значну кількість корисних нутрієнтів. Якщо перерахувати на 200 мл (рекомендована норма вживання), то вміст вітаміну С в стакані напою «Вітамінний» складає 30-40 %, «Овочевий» - 20- 30% від добової потреби в цьому вітаміні. В аналогу Гормолзавод №1 дуже мала кількість вітаміну (0,6 мг), в Агромол – 5,2 мг (7,2 %). Також нові напої відрізняються високим вмістом дубильних речовин (188,2-210,8 мг в 200 г) та присутністю ароматичних сполук (33,4-39,2 мл в 200 г). Ще однією перевагою нових напої є те, що вони взагалі не містять цукру, тому підходять навіть для людей хворих на діабет. Апробація. Розраховано техніко-економічне обґрунтування цеху з виробництва комбінованих молочно – рослинних напоїв для оздоровчого харчування. Показано, що вільно-відпускна ціна 1 л нового напою «Вітамінний» складатиме 31,12 грн при 20 % рентабельності, а 1 л напою «Овочевий» – 31,83 грн. Що в порівнянні з продуктами-аналогами є рентабельним, а напої є конкурентоспроможними. Ціна аналогів складає: Напій із сироватки «Фруттель» (Агромол) коштує - 27,80-30,50 грн за 1 л, Напій сироватко-вий з сиро пом Апельсин (Гормолзавод №1) - 12,40 (0,33 л), тобто за 1 л - 37,50 грн. Складено проект ТУ та ТТК на нові види комбінованих молочно-рослинних напоїв. Публікації за темою. За матеріалами досліджень підготовлено 1 тези доповідей та інформаційний листок до збірника "Інноваційні розробки ДБТУ"