Аналіз сучасного стану використання полісахаридів як стабілізаторів консистенції сквашених сироваточних напоїв

Проте, через лужну екстракцію, як зазначалося, може руйнуватися пектиновий біополімер. Співробітники проблемної науково-дослідної лабораторії ОНАПТ і кафедри екології за багато років роботи з пектином, однак, встановили: якщо температуру екстрагування не піднімати вище 40°С, то за 1,5–2 години екстрагування можна одержати прийнятні результати з необхідними сорбційними характеристиками пектину [3, с. 103].

2.3. Використання інноваційних технологій у виробництві сорбентів рослинного походження

За об’єкти дослідження були взяті фруктові витерки і вичавки – відходи консервного виробництва (свіжі і сушені). При визначеному гідромодулі і рН 10–10,2 протягом 1,5 години при температурі 35–40°С вихід пектину склав 85–90% від теоретично можливого з цього виду сировини. Для очищення пектинових екстрактів застосовувалася широко відома мембранна схема ультра- і діафільтрації за допомогою дистильованої або зм'якшеної води. Розроблена технологічна схема відрізняється своєю простотою. Після відділення обезпективна сировина, яка пройшла гідроліз екстрагування, рідкий екстракт, що містить пектинати або пектати лужних металів (K, Na), концентрується на ультрафільтраційних і навіть на мікрофільтраційних мембранах до отримання в’язкого розчину і з вмістом пектину до 3,5 %. Більшої концентрації досягти неможливо, тому що межа розчинності пектину за звичайних умов близько 4–4,5%. У розчиненому стані за допомогою діафільтрації пектати або пектинати очищаються від низькомолекулярних домішок при кімнатній температурі. При цьому з продукту видаляються і барвникові сполуки. Далі з в’язкого концентрату можна або осадити пектин за допомогою Са або Mg солей, а потім висушити і подрібнити чи виділити чистий сорбент розпилювальною сушкою на інертному носії. Свої переваги має й інша схема, тому що пектиновий осад Са або Mg надзвичайно важко сушиться через гідрофільність і схильність до утворення вологих капсул з підсохлою поверхнею, що погіршує видалення водяних парів. Пектинати, отримані розпилювальним сушінням, вирізняються гарною пластівчастою структурою і доброю розчинністю у рідких харчових продуктах. Вони мають відмінні сорбційні і комплексоутворювальні властивості щодо Pbі Hg. Так, 150 вагових частин отриманого за розробленою технологією препарату зв'язує одна частина свинцю, що дає право вважати його ефективним засобом для боротьби зі свинцевими інтоксикаціями [3, с. 111].

Схема розробленої технології (рис. 2.1).

Для одержання пектинів лікувально-профілактичного призначення оптимальним є лужний спосіб екстракції.

Рис. 2.1. Схема технології у виробництві сорбентів

Застосування лужної екстракції у сполученні з мембранним очищенням і концентруванням має свої переваги над традиційними схемами одержання пектинових речовин з позицій енергоресурсозберігання.

Мембранний ступінь очищення і концентрування пектинових екстрактів дає змогу створити замкнутий цикл водоспоживання, що підвищує екологічну безпеку технології виробництва пектину [3, с. 112].

2.4. Біологічна цінність сквашених сироваточних напоїв

Із вторинної молочно-білкової сировини одне з основних місць займає сироватка, що отримується при виробництві твердих сирів, кисломолочних сирів, казеїну, норма виходу якої складає 75–80%.

Цінність сироватки полягає в великій кількості молочного цукру – лактози, окрім того в сироватку переходять мінеральні речовини молока та білки альбуміна, глобуліна та інших.

Білки сироватки діляться на лактоальбумінову та лактоглобулінову фракції та низькомолекулярні білки – протеази і пептони.

В сироватці міститься значна кількість казеїнового пилу, в ній присутні небілкові азотисті речовини у вигляді вільних амінокислот, що необхідні організму та не можуть в ньому синтезуватись. Але амінокислотний склад сироватки має неповний набір незамінних кислот, тому її можна використовувати в якості добавок до різних харчових продуктів [15, с. 6].

Склад та харчова цінність сироватки протягом року не сильно змінюється. Виняток становить період, коли молоко коров’яче незбиране має мінімальну та максимальну кількість білку.

Сироватка підтримує життєдіяльність молочнокислих бактерій в кишковику, заторможує утворення токсичних речовин. Вона здатна створювати таку реакцію середовища в організмі людини, при якій не можуть відбуватися гнилосні процеси.

Денатурація сироваткових білків використовується для отримання білкової маси та змішування її з молоком, що використовується для виробництва твердого сиру перед сичужним згортанням. Структура згустку при цьому стає більш однорідною, тому що сироваткові білки є більш гідрофільними ніж казеїн. Вихід готового продукту при цьому збільшується на 10–12%.

Виникає потреба виробництва молочної продукції пониженої жирності, що по харчовій цінності прирівнюється до молочної продукції з молока коров’ячого незбираного. А на основі біологічної обробки натуральної сироватки та маслянки складаються рецептури напоїв для дієтичного харчування. Лактозу, що отримують з молочної сироватки використовують в фармацевтичних харчових та інших галузях, в якості добавок до фруктових соків, кремам, соусам, де вона забезпечує стабільність емульсії.

Вторинну молочну сировину виробляють в сухому та згущеному вигляді, але цей технологічний процес економічно найменш вигідний, тому що для сушки витрачається значна кількість енергоресурсів, ціна яких з кожним роком збільшується.

В якості добавок суху маслянку, сироватку та молоко знежирене використовують при виробництві плавлених сирів: ковбасного копченого, костромського та інших. При внесенні таких добавок покращувалась консистенція та смак плавлених сирків. Технологія розроблена більш ніж на 50 видів плавлених сирків з різними добавками та ароматизаторами [15, с. 7].

Використання молочно–білкової основи для кисломолочних десертів та десертів закусочного типу із суміші знежиреного молока і маслянки значно покращує смак та консистенцію продуктів. Як смакові наповнювачі в даному випадку використовують цукор та сіль а з ароматичних речовин какао, ваніль та кріп, який збагачує молочний продукт вітамінами, корисними речовинами та надає йому пікантного смаку. Як відомо кріп містить ефірну олію, флавоноїди, каротин, вітамін «С», фолієву, нікотинову та пантотенову кислоти, солі калію, фосфору та заліза. До того ж виробництво таких продуктів на молочно – білковій основі можна налагодити на існуючому обладнані, що не потребує додаткових витрат.

В 2006 році вперше в Україні була змонтована і здана в експлуатацію унікальна технологічна лінія по переробці молочної сироватки в сироваточний протеїновий концентрат (WPC) і лактозу (молочний цукор), (м. Вознесенськ, Миколаївської області). До недавнього часу сироватку як правило, просто виливали, але за своїм хімічним складом вона шкідлива для навколишнього середовища, найперше для ґрунту та води. Звичайні очисні споруди її не нейтралізують, а спеціальні надзвичайно дорогі. Тому таке важливе значення нових технологій по переробці сироватки з екологічної точки зору. Сьогодні це ще залишається великою проблемою для молочних підприємств України [15, с. 8].

Продукти переробки сироватки на цій лінії широко використовуються в м’ясній, молочній, кондитерській, хлібобулочній промисловості, для виробництва дитячого харчування, напоїв та інших продуктів.

Молочна сироватка – це цінний вуглевод, необхідний людському організму для задоволення енергетичних потреб та нормального протікання біохімічних та мікробіологічних процесів. Отриманий сироватковий УФ – концентрат, згущений до 17 – 18% сухих речовин, густиною 1043–1050 кг/м3, містить 8,5% азотистих речовин. Отриманий УФ-концентрат використовують в промисловості для збагачення імунних та інших білків.

Лактозний розчин для отримання лактози обробляється по наступній схемі: очищення від білкових речовин, згущення до оптимального рівня, ізомеризація, демінерилізація, до згущення. Отриманий концентрат містить до 67% сухих речовин та до 50% лактози.

Пребіотик лактоза – олігосахариди молочного походження, відноситься до підкласу дисахаридів, молекула якого складається з залишків галактози та фруктози. Його використання сприяє кров’яному забезпеченню кишковика, а також стимулює ріст біфідобактерій – основних представників захисної мікрофлори.

Особливо важливі з медичної точки зору продукти харчування, які включають деяку кількість харчових волокон або ними збагачені. Зернові злакові культури є одним з основних джерел їх поповнення. В зв’язку з цим одним з пріоритетних напрямків є створення продуктів харчування, що мають змогу підсилити захисні реакції організму.

Виробляється такий молочний продукт по технології кисломолочних напоїв, при цьому наповнювач з пшениці, ячменя, кукурудзи вносять з закваскою та сквашують до утворення згустку з кислотністю 65–90%. Внесення зернових злаків визивало пониження інтенсивності наростання кислотності з одночасним прискоренням формування казеїнового згустку. Причиною такого явища може бути наповнювач, який приглушує розвиток лактобактерій, в зв’язку з чим зменшується кількість молочної кислоти, але казеїн коагулює швидше за рахунок ферментів рослинних, що мають молокозгортуючу активність [15, с. 8].

Висновки

Отже, Всесвітня організація охорони здоров’я, усі цивілізовані країни визнали харчування одним з найголовніших факторів забезпечення та покращення здоров’я населення.

Харчування — головний керований чинник, що забезпечує нормальний ріст та розвиток дітей, здоров’я та якість життя людини, працездатність, активне довголіття, творчий потенціал нації.

Крім того, правильно організоване харчування відіграє важливу роль у зниженні ризику розвитку хронічних неінфекційних захворювань, особливо так званих хвороб століття: серцево-судинних, онкологічних, діабету, ожиріння, остеопорозу, карієсу тощо.

Науковим фундаментом ефективного використання фактора харчування в збереженні здоров’я людини і профілактиці захворювань є теоретичне обґрунтування взаємозв’язку харчування та життєдіяльності організму.

Теорія збалансованого харчування сприяла розвиткові нових ідей і прогнозів у галузі харчування, розробці практичних заходів, пов’язаних із харчовими ресурсами і потребою в їжі в глобальних масштабах.

На основі цієї теорії розроблено різні харчові раціони для всіх груп населення, створено нові харчові технології, виявлено раніше невідомі амінокислоти, вітаміни, мікроелементи.

Наукове обґрунтування різних вікових і професійних груп населення також базується на вченні про функції їжі.

Завдяки правильно організованому харчуванню їжа має виконувати всі свої функції в організмі. Підтримання їх на адекватному екзо- і ендоекології людини рівні забезпечує сталість внутрішнього середовища організму і гарантує людині міцне здоров’я.

Отже, раціональне харчування — це фізіологічно повноцінне харчування здорових людей, яке призначене для профілактики аліментарних захворювань, насамперед хвороб недостатнього харчування.

Таким чином, в основі сучасних уявлень про харчування повинна лежати концепція оптимального харчування, яка передбачає необхідність і обов’язковість повного забезпечення потреб організму не тільки в енергії, есенціальних, мікро- і макронутрієнтах, але і в необхідних баластних та мінорних нехарчових біологічно активних компонентах їжі, перелік і значення яких неможливо вважати остаточно вивченими і встановленими. Лише таке харчування спроможне запобігти розвиткові хронічних неінфекційних захворювань.

Фізико-хімічні властивості та органолептичні показники сироваточних напоїв визначаються видом та якістю вихідної сировини. У зв'язку з тим, що можливий асортимент виробів, які можуть виготовлятися на його основі, досить широкий і представлений оздоблювальними кремами (масляний, заварний), десертами (суфле, креми), морозивом, то при виробництві напівфабрикату доцільне використання молочної сировини з низьким вмістом жиру, а саме - молочної сироватки, що дозволяє одержати продукцію з меншою калорійністю та вираженими функціональними властивостями.

Використання сироватки — перспективний напрям у виробництві продуктів функціонального призначення. Найпростішим способом застосування сироватки, при якому зберігаються всі її інгредієнти — створення напоїв на її основі.

Полісахариди – складні вуглеводи, які за хімічною структурою є полімерами, побудованими із залишків багатьох тисяч молекул моносахаридів та їх похідних, об'єднаних за допомогою реакції поліконденсації.

Технології отримання пектинових препаратів, з одного боку, спрямовані на повніше переведення пектину в екстракт, а з іншого, – на збереження його нативної структури або ж модифікацію її таким чином, щоб зберегти або поліпшити багато корисних для людини властивостей цього полісахариду.

Застосування лужної екстракції у сполученні з мембранним очищенням і концентруванням має свої переваги над традиційними схемами одержання пектинових речовин з позицій енергоресурсозберігання.

Список використаних джерел

1.      Горбатова К.К. Биохимия молока и молочних продуктов. – М: Легкая и пищевая промышленность, 1984. – 344 с.