3.1

Актуальность темы:

С каждым годом объемы производства и переработки молочных продуктов увеличиваются, что приводит и к увеличению доли побочных продуктов, являющихся источником биологически ценных веществ. Учитывая проблемы, связанные с дефицитом молочного сырья и загрязнением окружающей среды, вопрос его полного и рационального использования, а также переработки вторичного сырья остается открытым.

Одним из таких вторичных биоресурсов, в больших количествах накапливающихся на молокоперерабатывающих предприятиях, является творожная сыворотка. В последнее время объемы производства творога в России составляют около 350 тыс. тонн в год, а объемы сыворотки составляют более 1 млн. тонн. При этом ее промышленная переработка не превышает 9 – 12%. Большая ее часть подвергается ограниченной утилизации, а в лучшем случае направляется на корм животным или используется в качестве удобрения.

Тем не менее, творожная сыворотка является источником ценных биологически активных веществ. Так, при производстве творога в сыворотку переходит около 50% сухих веществ, в том числе 30% белков, часть аминокислот, витаминов, минеральных солей, органических кислот и микроэлементов. Наиболее ценным компонентом творожной сыворотки являются сывороточные белки, поскольку они могут служить дополнительным источником дефицитных незаменимых аминокислот, таких как аргинин, гистидин, метионин, треонин, лизин, триптофан, лейцин. Биологическая ценность сывороточных белков очень высока и составляет примерно 112% по отношению к эталонному белку.

Вопросам полноценного использования таких вторичных биоресурсов, как молочная сыворотка посвящены работы заслуженных российских ученых: Липатова Н. Н., Харитонова В. Д., Храмцова А. Г., Евдокимова И. А., Просекова А. Ю., Остроумова Л. А. и др. Многочисленными исследованиями доказано успешное использование молочной сыворотки в разработке новых видов продуктов, в том числе функционального назначения, доказаны функциональные и технологические свойства сыворотки и ее отдельных компонентов.

Наибольший интерес вызывает ферментативный гидролиз сывороточных белков, как один из способов переработки сыворотки и повышения функциональных свойств белка. Внесение гидролизатов молочной сыворотки в рецептуры молочных продуктов  позволит повысить качество получаемых продуктов, придать им не только улучшенные потребительские свойства, но и обогатить ценными биологически активными нутриентами, оказывающими позитивное влияние на организм человека

Таким образом, полная промышленная переработка творожной сыворотки позволяет создать дополнительные сферы использования сывороточного белка с целью получения ценных пептидных комплексов с возможностью внедрения их в состав продуктов лечебно-профилактической и функциональной направленности, а так же позволит улучшить экологическую ситуацию.

Цель и задачи исследования:

Целью диссертационной работы является разработка технологии творожного продукта профилактической направленности с использованием гидролизатов белков творожной сыворотки, полученных при помощи ферментативного гидролиза с использованием ферментов отечественного производства.

Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие основные задачи:

¾    подобрать ферментную композицию отечественного производства для направленного гидролиза белков творожной сыворотки с получением гидролизатов с оптимальными органолептическими и функциональными свойствами;

¾    оптимизировать процесс гидролиза;

¾    оценить свойства полученных гидролизатов (степень гидролиза, пенообразующая способность, содержание свободных аминокислот, степень горечи и проч.), в том числе и функциональные свойства;

¾    Разработать состав аэрированного десертного продукта (подбор основных компонентов, определение рациональной дозы внесения полученного гидролизата);

¾    определить рациональные технологические параметры производства творожных продуктов с использованием гидролизатов белков творожной сыворотки;

¾    разработать комплект технической документации на разработанные творожные  продукты и провести их промышленную апробацию.

Объекты и предмет исследования:

- сыворотка молочная творожная, полученная при производстве творога по ГОСТ 31453-2013;

- молочно-белковые концентраты белков творожной сыворотки, полученные с использованием ультрафильтрации (КСБ);

- кислые протеазы продуцентов Aspergillus niger (активность 600 ед/г) и  Aspergillus oryzae (активность 400 ед/г), разработанные в ФНБНУ ВНИИПБТ;

- гидролизаты белков творожной сыворотки, полученные путем применения кислых протеаз грибкового происхождения (ГСБ).

Прогнозируемые результаты, их практическая и теоретическая значимость:

- Разработанна технология творожного продукта с применением гидролизата белков творожной сыворотки с функциональными свойствами;

- Осуществлена промышленная апробация разработанного творожного продукта;

- Разработана техническая документация на творожный продукт с гидролизатом сывороточных белков

- Теоретически обоснованы и подобраны ферментные препараты для направленного гидролиза белков творожной сыворотки;

- Доказана зависимость степени гидролиза и антиоксидантной активности от температуры процесса гидролиза, его продолжительности и дозы вносимого ферментного препарата;

- Установлена зависимость титруемой кислотности от количества гидролизата сывороточных белков, вносимого в рецептуру творожного продукта;

- Исследовано влияние гидролизата сывороточных белков на органолептические и структурно-механические характеристики готового продукта, а также на его физико-химические свойства.