Практикум содержит работы по основам производства самых разнообразных продуктов питания. Вкаждой работе изложена цель, задачи, краткие теоретические положения, а также методика выполнения работы

Вид материала

Практикум

Содержание Лабораторная работа №6 ИЗУЧЕНИЕ ОСНОВ ПРОИЗВОДСТВА ПРОБИОТИЧЕСКИХ МОЛОЧНЫХ ПРОДУКТОВ Содержание работы. Материальное обеспечение работы. Краткие теоретические сведения. Методы исследований. Массовую долю сухих веществ Массовую долю жира в пасте определяют методом Гербера. Организация, порядок выполнения и оформления работы. Использование улучшителей в технологии Содержание работы. Материальное обеспечение работы. Краткие теоретические сведения. Методы исследований. Приготовление реактива Фолина. Ход анализа. Организация, порядок выполнения и оформления работы. Лабораторная работа №1. Лабораторная работа №4. Лабораторная работа №7. Библиографический список ... Полное содержание

Подобный материал:

• В. А. Давыденко программирование и основы алгоритмизации лабораторный практикум, 1951.1kb.
• Задачи: изучить теоретические основы устройства и принципы работы батареек; изучить, 128.44kb.
• Темы курсовых работ и методические рекомендации по их выполнению для специальности, 141.21kb.
• Предметом исследования является комплекс pr мероприятий. Объектом исследования выступает, 42.99kb.
• Учебно-методическое пособие содержит следующие структурные разделы: введение, цели, 335.07kb.
• Методические указания по выполнению самостоятельной работы по дисциплине опд. 05 «Документационное, 122.5kb.
• Формирование учетной политики организации и оценка ее эффективности, 193.9kb.
• Методические указания для выполнения самостоятельной работы студентами специальностей, 967.24kb.
• Приложение 3 Требования к курсовой работе по методике преподавания информатики Требования, 36.51kb.
• Задачи курсовой работы: раскрыть понятие и классификацию затрат на производство, 109.83kb.

Лабораторная работа №6

ИЗУЧЕНИЕ ОСНОВ ПРОИЗВОДСТВА ПРОБИОТИЧЕСКИХ МОЛОЧНЫХ ПРОДУКТОВ

Цель работы. Освоить технологию производства продуктов с использованием микроорганизмов-пробиотиков на примере пасты ацидофильной.

Содержание работы. Теоретически ознакомиться с технологией приготовления пробиотических продуктов; провести пастеризацию молока, предназначенного для приготовления продуктов-пробиотиков; изучить темп нарастания кислотности на разных этапах развития микроорганизмов (в процессе сквашивания); по результатам исследований построить зависимости изменения кислотности и изменения массовой доли лактозы в процессе сквашивания; оценить органолептические показатели качества разработанных продуктов, обобщить результаты, сделать выводы.

Материальное обеспечение работы. Для проведения работы оборудуют три рабочих места: термостат, микроскоп, электроплитка, предметное и покровное стекло, термометр от 0 до 100˚С, петля микробиологическая, колбы емкостью 250 см³, пипетки градуированные стерильные (5см³), рабочий раствор метиленового голубого, приборы и материалы для определения кислотности и массовой доли лактозы в молоке, молоко обезжиренное сырое (на одну подгруппу 300 см³), заквасочные культуры и ацидофильной палочек.

Краткие теоретические сведения. Наиболее обширную группу продуктов функционального питания составляют молочные продукты. В настоящее время на основе молока созданы эффективные пробиотические продукты. Это связано с тем, что в молоке хорошо растет большинство микроорганизмов, участвующих в коррекции и стабилизации эндоэкологии человека.

С точки зрения функционального питания наибольшую ценность представляют пробиотики, содержащие жизнеспособные микроорганизмы с высокой активностью и устойчивые к неблагоприятным факторам внешней среды. В связи с этим, представляется актуальной разработка способов повышения активности полезной микрофлоры в конкретной среде обитания, в частности в молоке.

Под пробиотиками в настоящее время понимают моно- или смешанную культуру микроорганизмов, которая при использовании человеком или животным благотворно влияет на свойства природной микрофлоры.

Концепция оздоровления человека и предупреждение старения организма путем включения в рацион кисломолочных продуктов была выдвинута русским физиологом И.И. Мечниковым почти сто лет назад. Он первый обратил внимание исследователей на антагонистические свойства молочнокислых бактерий. По его мнению, продолжительность людей может существенно возрастать при элиминации из кишечника с помощью антагонистически активных молочнокислых микроорганизмов гнилостной микрофлоры и прекращения всасывания в кровь токсичных метаболитов.

Первичный субстрат, инициирующий ферментативные процессы в молоке, - лактоза, расщепляющаяся под действием - галактозидазы на моносахариды - глюкозу и галактозу. Таким образом, этот фермент является ключевым в расщеплении лактозы молока микроорганизмами заквасочных культур. Поэтому в производстве ферментированных молочных продуктов особую важность наряду с принятыми показателями имеет характеристика исследуемого микроорганизма по -галактозидазной активности.

Организм человека и окружающая среда представляют единую экологическую систему, в которой большая физиологическая роль принадлежит микробам - симбионтам человека. Ухудшение экологической обстановки, изменение условий труда и быта людей стимулирует получение новых продуктов лечебно-профилактического назначения, которые могли бы нивелировать вышеупомянутые негативные условия и удовлетворять требованиям гигиены питания различных возрастных групп населения.

Пробиотические продукты должны отвечать следующим специфическим требованиям: содержать достаточное количество клеток жизнеспособных микроорганизмов, вводимых с заквасками, иметь умеренную кислотность, повышенную пищевую и биологическую усвояемость. При подборе культур пробиотиков помимо биохимических признаков (скорость свертывания белков молока, кислотообразующая способность, протеолитическая активность) дополнительно учитывают их способность приживаться в кишечнике (устойчивость к фенолу, индолу, желчи), антибиотическая активность и другие свойства.

При подборе микрофлоры могут быть использованы бактерии из природных источников, а также мутанты. Их выделяют из сырого молока, кислосливочного масла, почвы растений, цветов, овощей, фруктов и других источников. Для производства пробиотических продуктов наряду с технологическими требованиями (способность развиваться в молоке, скорости нарастания кислотности, количества жизнеспособных клеток, термоустойчивость, вкусовые достоинства полученного продукта) учитывают их физиолого-биохимические свойства (физиологичность вида, особенности метаболизма, антагонистическая активность, лечебная эффективность).

Заслуживают внимания протосимбиотические ассоциации заквасочной микрофлоры, поскольку полезные свойства вырабатываемых при их участии кисломолочных продуктов реализуются наряду с антагонизмом микроорганизмов закваски к возбудителям инфекций и через механизм неспецифической иммуностимуляции.

В России традиционно выпускают широкий ассортимент кисломолочных продуктов, значительную часть которых занимают продукты, производимые с использованием ацидофильных молочнокислых палочек, являющихся представителями нормальной кишечной микрофлоры. Клинические испытания показали высокое лечебно-профилактическое действие этих продуктов при различных желудочно-кишечных заболеваниях. Очевидно, это были первые кисломолочные продукты, которые по принятой в настоящее время терминологии называют продуктами с пробиотическими свойствами.

Ацидофильные палочки способны подавлять рост бактерий группы кишечной палочки и дизентерийных палочек, сальмонелл когагулазоположительных стафилакокков и других микроорганизмов. Их бактериальные свойства обусловлены наличием специфических антибиотических веществ, действие которых усиливается в присутствии молочной кислоты.

Образующиеся в кефире углекислый газ, алкоголь и молочная кислота придают продукту своеобразный вкус и аромат. Сохраняя все свойства цельного молока, кефир легче усваивается организмом и угнетает процессы гниения и брожения в кишечнике.

Кумыс как лечебный продукт используют в России более 100 лет. Его применяют для лечения некоторых форм туберкулеза, желудочно-кишечных и легочных заболеваний, фурункулеза, малокровия. Лечебный эффект кумыса связи с особенностями химического состава и наличием противотуберкулезного антибиотического вещества низина, выделяемого дрожжами.

И.И. Гурр установил, что йогурт, ацидофильные продукты и кефир обладают активностью против определенных форм рака. Установлено их положительное влияние на онкологических больных, выразившееся в смягчении побочного эффекта от лечения специальными препаратами.

Практическим воплощением идей оздоровления человека стало применение ацидофильных лактобацилл в кисломолочных продуктах. Роль лактобацилл как пробиотиков, наиболее активно участвующих в морфогенезе и функционировании иммунокомпетентных клеток и тканей организма хозяина, в настоящее время изучена достаточно подробно. Так, ацидофильные продукты применяют при лечении гнилостных и восстановительных процессов в кишечнике, колитов, гнойных ран.

Благодаря тому, что ацидофильные палочки обладают высокой протеолитической и антибиотической активностью, они широко используются в производстве диетических лечебно-профилактических продуктов.

Ацидофильная палочка проявляет антагонизм к ряду возбудителей кишечно-желудочных заболеваний, степень которых зависит от состава питательной среды. Отдельные штаммы ацидофильной палочки значительно отличаются друг от друга по способности подавления дизентерийных бактерий. Отдельные штаммы последних также значительно варьируют по чувствительности к ацидофильной палочке.

Еще в начале нашего столетия французский ученый Тисье выделил из кишечника грудного ребенка бифидобактерии. Однако прошло более 70 лет до начала промышленного использования этих микроорганизмов при производстве кисломолочных продуктов. Это объясняется сложностью культивирования бифидобактерий, так как многие штаммы плохо развиваются в молоке и его не сквашивают.

В настоящее время известны 24 вида бифидобактерий, установленных на основе генотипирования с применением метода гибридизации ДНК и РНК. Они объединяют 15 фенотипических видов. Среди штаммов, выделенных от людей, 5 феновидов (Bifidobacterium bifidum, B. breve, B. infantis, B. longum, B. adoloscentis) и 9 геновидов. Внутри видов выделяются самостоятельные биоварианты.

В нашей стране в качестве производственных штаммов используются 3 вида бифидобактерий: В. infantis, B. longum, B. adoloscentis.

^{Бифидобактерии составляют до 90% микрофлоры кишечника человека, располагаясь в верхних слоях его слизистой оболочки. Таким образом создается защитный слой на поверхности кишечного эпителия. Снижение в верхних слоях кишечного эпителия уровня бифидофлоры приводит к нарушению процессов пищеварения и обмена белков, углеводов и витаминов. В кровь начинают поступать токсины, продуцируемые патогенной микрофлорой, а также продукты гниения - индол, скатол, сероводород, диамины.}

Для предупреждения и лечения целого комплекса заболеваний кишечного тракта, иммунной системы, печени необходимо принимать препараты, содержащие живые клетки бифидобактерий, или продукты, обогащенные этими микроорганизмами.

Бифидобактерии являются доминирующей микрофлорой кишечника взрослых и детей и выполняют ряд полезных для организма функций. Установлено, что бифидобактерии оказывают положительное влияние на структуру слизистой оболочки кишечника и ее способность. Они активно синтезируют для организма витаминами группы В (рибофлавин, никотиновую кислоту, пиридоксин, кобаламин, тиамин, пантотеновую и фолиевую кислоты), а также витамин С.

Бифидобактерии образуют из неорганических азотистых соединений некоторые аминокислоты – аланин, валин, аспарагин. Также бифидофлора стимулирует активность защитных систем хозяина. Рядом ученых была выявлена способность бифидобактерий выделять в качестве конечных продуктов обмена веществ органические кислоты, создающие в кишечнике кислую среду, а также подавлять рост и размножение патогенных и условно-патогенных микроорганизмов, энтеропатогенных кишечных палочек.

Обладая высокими адгезионными свойствами и антагонистической активностью бифидофлора защищает организм от кишечных инфекций, вызываемых бактериями родов Salmanella, Shigella, Klibsiella. Кроме того, бифидобактерии не только подавляют развитие патогенных представителей кишечной микрофлоры, но и обезвреживают токсические метаболиты, образуемые в кишечнике.

Представления о физиологическом значении бифидобактерий были существенно дополнены данными о том, что эти микроорганизмы способствуют лучшему усвоению солей кальция, витамина D, железа, и, следовательно, обладают антирахитическими и антианемическими свойствами.

Бифидобактерии морфологически представляют собой неспорообразующие, грамположительные палочки, хотя в старых культурах могут встречаться грамотрицательные варианты. Для бифидобактерий характерна форма слегка изогнутых и разветвленных палочек с булавидными и гантелевидными утолщениями на концах. Часто встречаются скопления в виде “китайских иероглифов”, “римских пятерок”. Микробные клетки никогда не складываются в цепочки, при сохранении контуров клетки возможно образование грануляций.

Бифидобактерии являются строгими анаэробами, однако в процессе культивирования они приобретают способность развиваться в присутствии некоторого количества кислорода. Чувствительность к кислороду у многих штаммов бифидобактерий изменяется, что обусловлено различиями в механизмах брожения.

Для большинства штаммов оптимальной является температура (36-38)°С, рост почти всех штаммов прекращается при 20°С и ниже, максимальная температура находится в пределах (45-50)°С. Оптимальным для развития бифидобактерий является рН 6-7. При рН ниже 5,5 рост этих микроорганизмов приостанавливается.

Бифидобактерии вызывают гетероферментативное молочнокислое брожение. Основными продуктами метаболизма при сбраживании глюкозы являются уксусная и L(+) молочная кислота с небольшой примесью муравьиной и янтарной кислот.

Бифидобактерии не образуют каталазу, сероводород, не восстанавливают нитраты и нитриты, большинство штаммов не обладает уреазной активностью, не разжижают желатин. Уреазной активностью обладают только штаммы B. infantis и некоторые штаммы B. Bifidum. Большинство штаммов бифидобактерий не сквашивают стерильное молоко, а если и сквашивают, то не ранее, чем через 4 суток. В процессе культивирования биохимическая активность бифидобактерий повышается и свертывание стерильного молока происходит через 24-36 часов. При добавлении в молоко ростовых веществ ( дрожжевого автолизата, кукурузного экстракта, гидролизованного молока и др.) при внесении 5-10% посевного материала сквашивание молока наблюдается через 8-12 часов. Предельная кислотность сквашенного молока при использовании бифидобактерий достигает (120-130)°T.

Все бифидобактерии сбраживают глюкозу, галактозу и фруктозу. Все штаммы, выделенные от людей, сбраживают лактозу, лактулозу и N-ацетилглюкозамин, исключая B. adolescentis и B. longum, которые не сбраживают N-ацетилглюкозамин.

Основная задача при создании продуктов с бифидобактериями - подбор штаммов, обладающих повышенной кислотообразующей способностью, и условий культивирования, позволяющих интенсифицировать размножение и кислотообразование этих микроорганизмов. Совместное культивирование бифидобактерий с молочнокислыми бактериями, обладающими выраженными протеолитической и фосфатазной активностью, ускоряет развитие бифидобактерий в молоке и улучшает органолептические свойства продуктов. Это подтверждается работами ряда авторов, утверждающих, что продукты метаболизма молочнокислых бактерий либо стимулировали рост бифидобактерий, либо не оказывали особого влияния.

Приведенные литературные данные свидетельствуют о важной роли бифидобактерий и ацидофильной палочки в нормальном функционировании организма человека.

Обобщая вышесказанное, можно сделать вывод о том, что высокая антагонистическая активность бифидобактерий и ацидофильной палочки, способность разрушать токсичные метаболиты, продуцировать аминокислоты, летучие жирные кислоты и синтезировать витамины свидетельствуют о целесообразности использования этих микроорганизмов в производстве молочных продуктов с лечебно-профилактическими свойствами (продуктов-пробиотиков).

Методы исследований. Массовую долю молочного сахара (лактозы) в молоке определяют рефрактометрическим методом, титруемую кислотность - титрометрически (методики приведены в лабораторной работе №2).

Для приготовления микробиологических препаратов на чистое предметное стекло наносят петлей навеску исследуемого материала (продукт можно развести водой) и распределяют на площади около 1см². Препарат высушивают при комнатной температуре, фиксируют на пламени горелки и красят метиленовым голубым. Под микроскопом просматривают 4-5 полей зрения с целью обнаружения присутствия посторонних микроорганизмов.

Массовую долю сухих веществ определяют экспресс-методом в аппарате Чижовой.

Массовую длю сахарозы в сиропе определяли рефрактометрически. Навеску массой 5 г взвешивают в пробирке с погрешностью не более 0,01 г, прибавляют пипеткой 5 мл дистиллированной воды, закрывают резиновой пробкой и энергично встряхивают. Затем погружают на 8 мин в водяную баню при 70⁰С, периодически взбалтывая. Содержание пробирки охлаждают до 20⁰С и фильтруют в пробирку; первые 2 капли отбрасывают, последующие 2-3 капли наносят на призму рефрактометра. Показаниям прибора увеличивают в два раза и получают содержание сахарозы в сиропе.

Массовую долю жира в пасте определяют методом Гербера.

Определение вкуса и запаха, консистенции разработанных продуктов проводят органолептически.

Таблица 6.1

Органолептические показатели пасты ацидофильной

Показатель	Характеристика
Консистенция и внешний вид	Однородная мелкодисперсная мазеобразная масса без отделения сыворотки
Вкус и запах	Приятный, кисломолочный, сладкий без посторонних привкусов и запахов
Цвет	Белый, однородный по всей массе

Организация, порядок выполнения и оформления работы. Работа выполняется по трем подгруппам. Первая подгруппа готовит ацидофильную пасту с массовой долей жира 8%, в вторая – 4%, третья – обезжиренную. Каждой подгруппе необходимо получить по 200 г ацидофильной пасты.

Технология производства ацидофильной пасты осуществляют кислотным способом. Молоко нормализуют до массовой доли жира, пастеризуют при (85-90)⁰С с выдержкой 15 мин, охлаждают до (40-42)⁰С, вносят закваску и сквашивают молоко до кислотности (85-90)⁰Т. Пасту прессуют в мешочках при (4-6)⁰С, до массовой доли влаги 72% и массовой доли жира 12,6% (для пасты с массовой долей жира 8%) до массовой доли влаги 82% и массовой доли жира 6% (для пасты с массовой долей жира 4%); до массовой доли влаги 89% (для пасты обезжиренной). К отпрессованной пасте добавляют сахарный сироп с температурой (28-33)⁰С (сахар уваривают с водой) и перемешивают.

Таблица 6.2

Рецептуры на пасту ацидофильную

Компоненты	Паста с массовой долей жира
	8%	4%	нежирная
Паста с массовой долей жира 12,6%, влаги 72,0%: - молоко с массовой долей жира 3,4% - закваска ацидофильной палочки	636,4 2506,2 104,2
Паста с массовой долей жира 6,0%, влаги 82,0%: - молоко с массовой долей жира 2,3% - закваска ацидофильной палочки		692,5 1994,4 83,1
Паста с массовой долей влаги 89,0%: - молоко обезжиренное - закваска ацидофильной палочки			815,5 2592,6 98,7
Сироп сахарный с массовой долей сухих веществ 66%: - сахар - вода	363,6 240,1 177,1	307,5 204,0 149,9	184,5 121,7 89,9
Итого	1000,0	1000,0	1000,0

Отчет по работе должен содержать название работы, цель, краткие теоретические положения, методы исследования, графики изменения кислотности в процессе сквашивания. На графике выделяют фазу медленного нарастания кислотности, соответствующую lag-фазе, и фазу интенсивного нарастания кислотности. На другом графике строят зависимость изменения массовой доли лактозы от продолжительности сквашивания.

Вопросы для самопроверки

1. Что относят к пробиотикам и пребиотикам?
   
2. Назовите механизм действия пробиотиков.
   
3. Сформулируйте требования, предъявляемые к микроорганизмам-пробиотиками.
   
4. Как определяют физико-химические показатели продуктов-пробиотиков?
   
5. Какова роль достижений молочной промышленности в технологии продуктов-пробиотиков?
   
6. Чем пробиотики отличаются от эубиотиков?
   
7. Приведите примеры пробиотических, пребиотических и эубиотических продуктов.
   

Литература

[1, 6, 8]


Лабораторная работа №7

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ УЛУЧШИТЕЛЕЙ В ТЕХНОЛОГИИ

ПРОДУКТОВ ПИТАНИЯ

Цель работы. Освоить технологию производства консервов из птицы с использованием протеолитических ферментных препаратов.

Содержание работы. Изучить теоретические основы и обоснование использование ферментов в технологии продуктов питания; установить влияние различных технологических факторов (температуры, дозы фермента, способа ферментации) на прочность мышечной ткани птицы; проанализировать качество пюре из птицы.

Материальное обеспечение работы. Для проведения работы оборудуют пять рабочих мест. К выполнению работы готовят приборы и материалы для проведения ферментации и приготовления пюре.

Краткие теоретические сведения. Одним из наиболее перспективных способов ускорение технологических процессов, как показала практика, является применение ферментных препаратов. Многие процессы производства продуктов питания возможны только под действием ферментов. Образование ферментов естественным путём осуществляется медленно, поэтому такие производства связаны с большой затратой времени. Так, тестообразование длится 5-7 ч, созревание мяса 24-36 ч, созревание сыров несколько месяцев.

Для ускорения процессов переработки продовольственного сырья применяют вносимые извне ферментные препараты, которые позволяют активизировать процессы тестообразования, созревание мяса и рыбы, брожении сахаров и т. д. Это даёт возможность снизить себестоимость готовой продукции и ускорить сроки её получения. Потребность в ферментах стала настолько большой, что привела к развитию целой области микробиологического синтеза.

Ферментные препараты представляют собой очищенные и концентрированные продукты, содержащие определённые ферменты (энзимы) или комплекс ферментов, характерных для биологических сред и организмов- продуцентов. Ферментные препараты отличаются от ферментов тем, что помимо каталитически активного белка содержат балластные вещества. Подавляющее большинство получаемых препаратов являются комплексными, содержащими кроме основного ещё значительное количество сопутствующих ферментов, хотя существуют ферментные препараты, в состав которых входит какой-либо один фермент. В комплексном препарате один фермент может преобладать и иметь наибольшую активность.

В производстве ферментных препаратов прежде всего выращиваются определённые виды микроорганизмов - бактерии, плесневые грибы, дрожжи, которые в ходе обмена веществ для собственных нужд синтезируют определённые ферменты и их комплексы.

Название ферментных препаратов российского производства формируется так: сокращенному названию основного фермента добавляют видовое название продуцента и заканчивают суффиксом «-ин». Если в названии не стоит буква «Х», то это неочищенная культура продуцента.

Все ферментные препараты перед использованием подвергаются тщательному токсико-гигиеническому исследованию и нормируются соответственно установленные ПДК.

С целью токсикологической оценки ферментных препаратов, используемых при обработке пищевых продуктов, они могут быть подразделены на 5 больших классов:

- ферменты, полученные из тканей животных, обычно используемых в пищу. Они рассматриваются как пищевые продукты и, естественно, считаются допустимыми при условии, что для них могут быть разработаны удовлетворительные химические и микробиологические спецификации;

- ферменты, полученные из частей растений, используемых в пищу. Они также рассматриваются как пищевые продукты, следовательно, считаются допустимыми, если могут быть разработаны удовлетворительные химические и микробиологические спецификации;

- ферменты, полученные из непатогенных микроорганизмов, традиционно используемых в приготовлении пищи. Эти препараты также рассматриваются как продукты питания и считаются допустимыми при условии, что они снабжены удовлетворительными микробиологическими и химическими спецификациями;

- ферменты, полученные из непотогенных микроорганизмов, являющихся контаменантами пищи. Эти препараты не считаются продуктами питания. Для них необходимо разработать спецификации, проведя краткосрочные токсикологические исследования. Оценка этих ферментов в каждом случае производится индивидуально, после чего устанавливается величина допустимого суточного потребления;

- ферменты, получаемые из малоизвестных микроорганизмов.

Оценка безопасности ферментов, относящихся к первым трём классам, не зависит от того, добавляются ли ферменты непосредственно в пищу или используется в иммобилиизованной форме. Особо следует рассмотреть ситуации с ферментами, относящимися к последним двум группам. Таких ситуаций может быть три:

- ферментные препараты добавляют непосредственно в пищевой продукт и не удоляют из него;

- ферментные препараты добовляют в пищевой продукт, но удаляют из конечного продукта в соответствии с правилом производства;

-иммобилизованные ферментные препараты находятся в контакте с продуктами питания только в процессе обработки.

Большое количество процедур с использованием различных химических веществ применяется для создания иммобилизованных ферментов. Эти процессы включают в себя микрокапсуляцию (помещение в желатин с тем, чтобы создать иммобилизованный комплекс), иммобилизацию непосредственным добавлением глютаральдегида, иммобилизацию помещением в пористые керамические носители и фиксацию на таких агентах, как ДЕАЕ – целлюлоза или полиэтиленимин. В процессе иммобилизации могут быть использованы многие агенты. Вещества, происходящие из иммобилизующих материалов, могут присутствовать в конечном продукте либо вследствие распада иммобилизующей системы. Количество данных, необходимых для установления безопасности иммобилизующего агента, зависит от их химической природы. Уровень их остатков в конечном продукте обычно ожидается крайне низким.

Некоторые из веществ, применяемых в качестве иммобилизующих систем, крайне токсичны. Уровни этих веществ или их контаменантов, обнаруживаемых в конечном продукте, должны быть на нижней границе, технологически возможной, при условии, что эти уровни ниже токсических. ДСП для них не устанавливается.

Применение ферментных препаратов в пищевой промышленности позволяет увеличить выход готовой продукции, ускорить технологический процесс и улучшить качество пищевого продукта.

Большинство ферментных препаратов представляют собой не очищенные биологические вещества, а комплексы жизнедеятельности микроорганизмов с питательной средой и преимущественным содержанием определённых ферментов. Тщательная очистка ферментов увеличивает их стоимости, снижая тем самым экономический эффект их применения. Иногда при этом уменьшается и технологическая активность этих препаратов.

Имеются все основания предполагать, что микроорганизмы- продуценты синтезируют, помимо ферментов, огромное количество биологически активных веществ, среди которых известны не только аминокислоты, витамины, гормоны, но и антибиотики и токсины. Такие вещества могут активно влиять на обмен веществ, нарушая синтез гликогена, белка, нуклеиновых кислот, тормозя или ускоряя митоз (деление) клетки. Исследования показали, что такие соединения могут составлять основу примесей к ферментным препаратам и обуславливать их отрицательное действие на организм. В этой связи все ферментные препараты, прежде чем использоваться в пищевой промышленности, подвергаются тщательному токсикологическому и гигиеническому исследованию.

Комитет экспертов по пищевым добавкам на своих совещаниях неоднократно рассматривал вопросы, связанные с оценкой безопасности и формированием спецификаций для ферментных препаратов, используемых в процессе обработки и производства пищевых продуктов. В связи с развитием генной инженерии появилась необходимость оценки препаратов, полученных из генетических модифицированных микроорганизмов.

Рассмотрение метода получения с определением идентичности и чистоты вещества является важной составной частью оценки безопасности любой пищевой добавки. Использование метода генетической модификации обеспечивает получение новых факторов, являющихся дополнительными по отношению к тем, которые связаны с получением ферментных препаратов традиционными методами.

Возникающие в этих случаях сомнения, касающихся безопасности препаратов, в известной мере уменьшаются за счет того, что активные компоненты ферментных препаратов, полученных из трансгенных источников, сходны с аналогичными компонентами ферментных препаратов, полученных традиционными способами и оказавшихся безопасными в ходе ранее проведенной оценки. Важно также добиться того, чтобы вредные загрязнения не были внесены в конечный продукт организмом, являющимся источником генетического материала. Такие загрязнения могут быть внесены в процессе клонирования переносимого генетического материала или генетического конструирования производственных штаммов микроорганизмов, кроме того, загрязнения могут явиться результатом использования методов генетических манипуляций. При этом необходимо обращать внимание на возможное наличие жизнеспособных клеток трансгенных микробов- источников, экспрессию плазмид или носителей, а также на наличие фрагментов ДНК и неферментных белков.

При рассмотрении ферментных препаратов, получаемых из генетически модифицированных микроорганизмов следует также учитывать латентную способность организма донора или хозяина к токсинообразованию. В этих случаях важнейшее значение имеет идентичность организмов, играющих роль доноров и промежуточных и окончательных хозяев переносимого генетического материала. При определении объема требующихся тестов, включая токсикологическую оценку конечного продукта. Большое значение имеют данные о предшествующей экспозиции человека к данным микробам или об их предшествующем изучении.

Возможности, создаваемые методами биотехнологии и генетическими манипуляциями, влияют не только на создание новых источников ферментов, но и на производство других классов пищевых добавок.

Методы исследований. Массовую долю сухих веществ определяют по методике, изложенной в лабораторной работе №3.

Массовую долю белка определяют колориметрическим методом. Метод основан на реакции белков с реактивом Фолина, дающей синее окрашивание. Метод применяют для определения белка в растворах с концентрацией от 10 до 100 мкг.

Приготовление реактива Фолина. Для стандартного раствора 100 г вольфрамата натрия (Na₂WO₄·2H₂O) и 25 г молибдата натрия Na₂MoO₄·2H₂O растворяют в 700 см³ воды. К смеси добавляют 50 см³ 85%-го раствора фосфорной и 100 см³ соляной кислот (ρ =1,19). Затем кипятят (не слишком сильно) 10 ч с обратным холодильником в вытяжном шкафу. После этого в колбу добавляют 150 г сернокислого лития, 50 см³ воды и 5 капель бромной воды. Смесь кипятят в течение 15 мин в вытяжном шкафу для удаления избытка брома, после охлаждения доводят водой до 1 дм³. Затем фильтруют и хранят в темной склянке с притертой пробкой. Раствор должен быть ярко-желтого цвета. Обычно перед употреблением реактив Фолина разбавляют в 2 раза. Раствор можно хранить длительное время.

Ход анализа. К 0,4 см³ раствора белка добавляют 2 см³ опытного раствора. Смесь перемешивают и через 10 мин приливают к ней 0,2 см³ рабочего раствора Фолина. Интенсивность окраски определяют на ФЭК-56М с красным светофильтром (или на спектрофотометре при 750 нм) через 30 мин. Количество белка в растворе находят по калибровочной кривой.

Для построения калибровочной кривой 100 мг чистого белка (сыворочного γ-глобулина, кристаллического альбумина и др.) растворяют в 100 см³ 0,1 Н NaOH (1 см³ содержит 1 мг белка). В 9 мерных колб на 10 см³ приливают раствор белка в возрастающих количествах: 0,5 см³, а затем от 1 до 8 см³. Раствор в колбах доводят водой до метки, перемешивают и из каждой колбы берут по 0,4 см³ для определения белка по указанной прописи. По полученным данным вычерчивают калибровочную кривую.

Для связывания фенольных соединений применяют полиамид, добавляя его при извлечении белка из навески в количестве, равной ей, либо ½ или ¼ от массы навески, в зависимости от содержания фенолов в объекте исследования.

Организация, порядок выполнения и оформления работы. Работа выполняется по пяти вариантам по согласованию с преподавателем.

Таблица 7.1

Варианты проведения лабораторной работы

№ варианта	Доза фермента, %, к массе мяса	Продолжительность ферментации, мин	Способ ферментации
1	Контроль (без ферментации)
2	0,01	20	Погружение в раствор
3	0,05	120	Шприцевание
4	0,01	120	Шприцевание
5	0,05	20	Погружение в раствор

Перед использованием мясо птицы второй категории осматривают, удаляют оставшиеся пеньки, копчиковую железу, легкие, почки, при необходимости опаливают. Затем тушки моют с наружной и внутренней сторон теплой, затем холодной водой, проводят обвалку мяса. Далее по предложенному варианту готовят раствор ферментного препарата с температурой (37-40)⁰С, учитывая при этом, что количество раствора в случае ферментации погружением должно не менее чем в два раза превосходить количество мяса, а в случае шприцевания его количество должно составлять не более 10% от массы обрабатываемого сырья.

После приготовления раствора ферментного препарата проводят ферментацию в течение заданного времени. После ферментации составляют смесь из следующих компонентов: мясо птицы – 80 г, сливки 30 г; морковь10 г, соль 2 г. Полученную массу перемешивают, припускают в течение 2- мин и измельчают на мясорубке. После этого массу подогревают подают на деаэрацию при остаточном давлении 41-34 кПа в течение10-20 мин или в деаэраторе распылительного типа непрерывного действия при давлении 60-70 кПа в течение 5-8 с.

Горячую массу фасуют в стеклянные банки вместимостью 0,25 дм³, укупоривают и стерилизуют в автоклавах.

По результатам работы необходимо заполнить таблицу 7.2.


Таблица 7.2

Физико-химические и органолептические показатели

№ варианта	Массовая доля, %				Органолептические показатели (внешний вид, цвет, консистенция, запах и вкус)
	сухих веществ		белка
	теоретически	фактически	теоретически	фактически
1
2
3
4
5

Отчет по работе должен содержать название работы, цель, краткие теоретические положения, методы исследования, заполненную табл. 7.2. В выводах по работе отмечают соответствие пищевой ценности нормам физиологической потребности. В тетради сделать вывод и объяснить полученные закономерности.

Вопросы для самопроверки

1. Каковы перспективы использования улучшителей в технологии продуктов питания?
   
2. Какие улучшители вы знаете?
   
3. Приведите классификацию ферментов.
   
4. Какова роль ферментных препаратов в технологии продуктов питания?
   

Литература

[7, 8, 9, 12, 14]


Библиографический список

1. Данилов М.Б. Теоретические и практические основы производства пробиотических продуктов с использованием -галактозидазы и эубиотиков.- Улан-Удэ, 2003.- 130 с.
   
2. Касьянов Г.И., Самсонова А.Н. Технология консервов для детского питания.- М.: Колос, 1996.- 160 с.
   
3. Колесник А.А. Теоретические основы товароведения продовольственных товаров.- М.: Экономика, 1985.- 296 с.
   
4. Кузнецова Л.С. Лабораторный практикум по технологии кондитерского производства: Учебное пособие для вузов.- М.: Пищевая промышленность, 1980.- 183 с.
   
5. Маюрникова Л.А. Гигиеническое обоснование производства продуктов питания специального назначения и их товароведная характеристика.- Кемерово, 1998.- 204 с.
   
6. Политика здорового питания. Федеральный и региональный уровни / В.И. Покровский, Г .А. Романенко, В.А. Княжев, Н.Ф. Герасименко, Г.Г.Онищенко, В.А. Тутельян, В.М. Позняковский.- Новосибирск, Сибирское университетское издательство, 2002.- 344 с.
   
7. Состав и свойства молока как сырья для молочной промышленности: Справочник / Н.Ю. Алексеева, В.П. Аристова и др. Под ред. Я.И. Костина.- М.: Агропромиздат, 1986.- 239 с.
   
8. Степаненко П.П. Микробиология молока и молочных продуктов: Учебник для вузов.- Сергиев Посад: ООО «Все для Вас-Подмрсковье», 1999.- 415 с.
   
9. Технология консервирования плодов и овощей и контроль качества продукции / А.Ф. Загибалов, А.С. Зверькова, А.А. Титова, Б.Л. Флауменбаум.- М.: Агропромиздат, 1992.- 352 с.
   
10. Уманский М.С., Просеков А.Ю. Научные и практические аспекты пенообразования молока и молочных продуктов.- Барнаул, 2002.- 350 с.
    
11. Федеральный и региональный аспекты политики здорового питания: Материалы международного симпозиума / Под ред. акад. В.А. Тутельяна, проф. В.М. Позняковского.- Новосибирск: Сибирское университетское издательство, 2002.- 243 с.
    
12. Флауменбаум Б.Л., Танчев С.С., Гришин М.А. Основы консервирования пищевых продуктов.- М.: Агропромиздат, 1986.- 494 с.
    
13. Химический состав пищевых продуктов. Кн. 2: Справочные таблицы содержания жирных кислот, витаминов, макро- и микроэлементов, органических кислот и углеводов / Под ред. И.М. Скурихина и М.Н. Волгарева.- 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Агропромиздат, 1987.- 360 с.
    
14. Химия пищи. Книга 1: Белки: Структура, функции, роль в питании / И.А. Рогов, Л.В. Антипова, Н.И. Дунченко, Н.А. Жеребцов. В 2-х кн. Кн.1- М.: Колос, 2000.- 384 с.
    

Темы рефератов по дисциплине

«Научные основы производства продуктов питания»

1. Роль отечественных ученых в развитии науки о питании.
   
2. Региональные программы и нормативно-законодательная база реализации государственной политики здорового питания населения региона.
   
3. Состояние фактического питания населения региона.
   
4. Характеристика федеральной программы в области создания продуктов питания нового поколения «Технология живых систем».
   
5. Теоретические и практические аспекты технологии традиционных русских напитков.
   
6. Технологические основы производства национальных молочных продуктов.
   
7. Характеристика сырьевой базы молочной отрасли Кузбасса.
   
8. Характеристика сырьевой базы мясной отрасли Кузбасса.
   
9. Характеристика сырьевой базы птицеперерабатывающей отрасли Кузбасса.
   
10. Научные основы производства функциональных продуктов питания.
    
11. Перспективы развития технологии консервированных продуктов.
    
12. Новые электрофизические методы переработки растительного и животного сырья.
    
13. Технология продуктов питания из генетически модифицированных источников пищи.
    
14. Технологические основы производства пробиотических продуктов.
    
15. Технологические основы производства продуктов эубиотиков.
    
16. Способы получения эмульгированных продуктов.
    
17. Технологические основы производства гелеобразных продуктов.
    
18. Технологические основы производства соков.
    
19. Технологические основы производства новых форм белковой пищи.
    
20. Возможности использования ферментных препаратов в технологии продуктов питания (по согласованию с преподавателем).
    
21. Анализ ангажированных (заказываемых) тем в области создания продуктов питания (по страницам печати и интернета).
    

Вопросы для подготовки к экзамену по дисциплине

«Научные основы производства продуктов питания»

1. Предмет и задачи курса «Научные основы производства продуктов питания».
   
2. Вклад отечественных и зарубежных ученых в развитие научных и практических основ науки и питании.
   
3. Основные положения концепции государственной политики в области здорового питания населения РФ.
   
4. Направления государственной политики в области здорового питания населения РФ.
   
5. Механизм реализации государственной политики в области здорового питания населения РФ.
   
6. Основные положения государственной политики в области науки и технологий. Основные нормативные документы.
   
7. Научные и практические основы создания молочных продуктов нового поколения.
   
8. Современные технологии в мясной, птицегольевой, рыбоперерабатывающей и других отраслей пищевой промышленности.
   
9. Общие сведения о дисперсных системах. Классификация.
   
10. Технология гранулированных и порошковых продуктов
    
11. Технология золей и суспензий.
    
12. Технология продуктов эмульсионного типа.
    
13. Технология продуктов с пенообразной структурой.
    
14. Принципы управления качеством дисперсных систем.
    
15. Основные понятия биотехнологии. Перспективы использования ферментных препаратов.
    
16. Использование принципов биотехнологии в производстве продуктов питания.
    
17. Общие вопросы консервирования пищевых продуктов.
    
18. Понятие анабиоза. Примеры и использование.
    
19. Понятие абиоза. Примеры и использование.
    
20. Понятие биоза. Примеры и использование.
    
21. Физические методы консервирования.
    
22. Химические методы консервирования.
    
23. Физико-химические методы консервирования
    
24. Биохимические методы консервирования.
    
25. Комбинированные методы консервирования.
    
26. Структура питания и пищевой статус населения России.
    
27. Теоретические и практические аспекты обогащения продуктов питания микронутриентами.
    
28. Научные и практические основы ликвидации дефицита полноценного белка.
    
29. Научные и практические основы ликвидации гиповитаминозов.
    
30. Научные и практические основы ликвидации гипомикроэлементозов.
    
31. Правовое регулирование при обогащении продуктов биологически активными веществами. Основные нормативные документы.
    
32. Научные основы производства комбинированных продуктов питания.
    
33. Понятия о пробиотиках, пребиотиках и пробиотических продуктах.
    
34. Механизм и требования, предъявляемые к микроорганизмам-пробиотикам.
    
35. Практические аспекты создания продуктов пробиотического назначения.
    
36. Общие вопросы использования пищевых добавок. Классификация. Перспективы использования.
    
37. Характеристика улучшителей консистенции.
    
38. Характеристика поверхностно-активных веществ.
    
39. Использование пищевых красителей в технологии продуктов питания. Синтетические и натуральные красители. Достоинства и недостатки.
    
40. Характеристика и механизм действия ароматизаторов и регуляторов вкуса.
    
41. Характеристика и перспективы использования консервантов, антибиотиков, антисептиков.
    
42. Характеристика ускорителей технологических процессов.
    
43. Характеристика и перспективы использования лактулозы.
    
44. Использование отбеливателей, полирующих веществ и растворителей в технологии продуктов питания.
    
45. Перспективы использования микроорганизмов в технологии продуктов питания.
    

Вопросы для более глубокого изучения дисциплины

«Научные основы производства продуктов питания»

1. Новые формы структурообразователей.
   
2. Новые формы пенообразователей.
   
3. Новые формы эмульгаторов.
   
4. Технологические основы производства аналогов икорных продуктов.
   
5. Формы связи воды в продуктах питания.
   
6. Современное состояние и перспективы развития водочного производства.
   
7. Современные подходы в создании продуктов питания нового поколения.
   
8. Основы технологии безмембранного осмоса.
   
9. Основы мембранных технологий.
   
10. Пищевые добавки белковой природы.
    
11. Технологические основы использования биомассы микроорганизмов в продуктах питания нового поколения.
    
12. Технологические основы производства сублимированных продуктов.
    
13. Технологические основы производства национальных продуктов питания коренных жителей региона.
    
14. Сравнительный анализ женского молока с молоком сельскохозяйственных животных.
    
15. Медико-биологические аспекты оценки качества и безопасности генетически модифицированного сырья.
    
16. Технологические основы производства экструзионных продуктов.
    
17. Использование озона и других газов в технологии продуктов питания.
    
18. Методы определения гормонов в биологических материалах.
    
19. Технологические основы производства микрокапсулированных продуктов.
    
20. Технологические основы производства гранулированных продуктов.
    
21. Новые технологии производства продуктов питания в условиях региона.
    

ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение……………………………………………………………………………..	3
Лабораторная работа №1. Изучение влияния технологических факторов на качество структурированных пенообразных продуктов..….……………………..	4
Лабораторная работа №2. Исследование и разработка биотехнологии кисломолочных напитков………………………………………………..…………..…….	14
Лабораторная работа №3. Технологические основы производства консервированных продуктов………………………………………….……………………...	19
Лабораторная работа №4. Разработка и исследование технологии кисломолочных напитков профилактики С-витаминной недостаточности ……………...	26
Лабораторная работа №5. Разработка и исследование технологи производства комбинированных продуктов……………………………………………………	30
Лабораторная работа №6. Изучение основ производства пробиотических молочных продуктов………………………………………………………………...	37
Лабораторная работа №7. Использование улучшителей в технологии продуктов питания………………………………………………………………………	44
Библиографический список…………………………………….………………...	50
Темы рефератов по дисциплине «Научные основы производства продуктов питания»……………………………………………………………………………...	51
Вопросы для подготовки к экзамену по дисциплине «Научные основы производства продуктов питания»……………………………………...………………	52
Вопросы для более глубокого изучения дисциплины «Научные основы производства продуктов питания»…………………………………………………	53

Просеков Александр Юрьевич

«Научные основы производства продуктов питания»

Практикум составлен в соответствии с программой дисциплины ДС 03 для студентов специальности 271400 «Технология детского и функционального питания» направления 655700 «Технология продовольственных продуктов специального назначения и общественного питания».

Редактор Л.Г. Барашкова Художественный редактор Л.П. Токарева

Подписано к печати Формат 60*90 1/16

Тираж экз. Объем Заказ № Цена руб.

Отпечатано на ризографе


Кемеровский технологический институт пищевой промышленности

650056, г. Кемерово-56, бульвар Строителей, 47


Лаборатория множительной техники КемТИППа

650010, г. Кемерово-10, улица Красноармейская, 52