Удосконалення технології сиркових паст з використанням молочної сироватки і компонентів рослинного походження

Abstract

У дисертаційній роботі наведено наукове обґрунтування та практичне вирішення завдання удосконалення технології сиркових паст шляхом використання молочної сироватки і компонентів рослинного походження. Актуальність роботи зумовлена необхідністю раціонального використання вторинної молочної сировини, підвищення харчової та біологічної цінності пастоподібних молочних продуктів, поліпшення їх структурної стабільності та розширення асортименту продукції функціонального спрямування. У роботі обґрунтовано доцільність використання концентрованої молочної сироватки, отриманої після нанофільтрації, як функціонального молочного інгредієнта у технології сиркових паст. Встановлено, що нанофільтраційне концентрування сприяє підвищенню вмісту сухих речовин, білкових компонентів, лактози та мінеральних речовин у сироватці, що забезпечує покращення її технологічної придатності для використання у складі пастоподібних молочних систем. На основі аналізу сучасних наукових джерел і результатів експериментальних досліджень обґрунтовано вибір порошку сублімованої груші як рослинного збагачувача сиркових паст. Встановлено, що порошок сублімованої груші є джерелом харчових волокон, природних вуглеводів, вітамінів, мінеральних речовин і смако-ароматичних сполук, а його використання дає змогу підвищити харчову цінність продукту та сформувати приємний фруктово-кисломолочний профіль готового виробу. У дисертаційній роботі досліджено вплив натуральних стабілізаторів на якість сиркових паст і обґрунтовано доцільність використання камеді ріжкового дерева. Показано, що її внесення сприяє підвищенню вологозв’язувальної здатності, зменшенню виділення сироватки, формуванню однорідної пастоподібної консистенції та підвищенню структурної стабільності продукту під час зберігання. Досліджено вплив рецептурних композицій, режимів попередньої гідратації сухих компонентів, термічної обробки та гомогенізації на органолептичні, фізико-хімічні, структурно-механічні, мікробіологічні показники, харчову та біологічну цінність сиркових паст. За результатами комплексної оцінки встановлено раціональну рецептурну композицію, що містить 69,0 % УФ сиру, 20,0 % КМС, 10,0 % ПСГ та 1,0 % КРД. Встановлено раціональні технологічні параметри виробництва сиркової пасти на основі УФ сиру: попередню гідратацію порошку сублімованої груші та камеді ріжкового дерева у частині концентрованої молочної сироватки при температурі (40±2) °С протягом 20 хв; термічну обробку рецептурної суміші при температурі (75±2) °С з витримкою не менше 5 хв; роторно-статорну гомогенізацію при температурі (75±2) °С, частоті обертання робочого органа 3000 об/хв і тривалості 3–5 хв (або двоступеневу гомогенізацію високого тиску при температурі (75±2) °С і тиску 180–200 бар у виробничих умовах); фасування у герметичну споживчу тару та зберігання готового продукту при температурі (4±2) °С протягом 60 діб. Проведено оцінку харчової та біологічної цінності розробленої сиркової пасти. Встановлено, що готовий продукт характеризується вмістом сухих речовин 36,4 %, білка − 5,0 %, жиру − 16,0 %, вуглеводів − 12,4 %, харчових волокон − 1,8 % та енергетичною цінністю 213,6 ккал/100 г. Лімітуючою амінокислотою білкової складової продукту є валін, амінокислотний скор якого становить 76,00 %. Біологічна цінність білка становить 75,12 %, коефіцієнт розбіжності амінокислотного скору − 24,88 %, коефіцієнт утилітарності − 0,72, показник порівнювальної надлишковості − 0,15. Отримані результати свідчать, що розроблена сиркова паста має знижений вміст жиру та нижчу енергетичну цінність порівняно з УФ сиром без добавок, містить харчові волокна й природні вуглеводи, а використання концентрованої молочної сироватки, отриманої після нанофільтрації, сприяє поліпшенню біологічної цінності білкової складової продукту. Визначено вміст окремих вітамінів і мінеральних речовин у розробленій сирковій пасті. Продукт містить вітамін C − 3,2 мг/100 г, вітамін B2 − 0,24 мг/100 г, вітамін E − 0,42 мг/100 г, калій − 185 мг/100 г, кальцій − 124 мг/100 г, фосфор − 156 мг/100 г, магній − 17,8 мг/100 г. Це підтверджує нутритивну цінність продукту, зумовлену поєднанням УФ сиру, КМС та ПСГ. За результатами кваліметричної оцінки встановлено високий інтегральний рівень якості розробленої сиркової пасти. Комплексний показник якості становить 0,9800, що підтверджує раціональність рецептурного складу та ефективність обґрунтованих технологічних режимів виробництва. Розроблено виробничу технологічну схему виготовлення сиркової пасти з використанням концентрованої молочної сироватки і компонентів рослинного походження. Визначено основні технологічні операції, виробничі параметри, норми витрат сировини, елементи системи НАССР та критичні контрольні точки. Для 1000 кг готового продукту за виробничих втрат 1,5 % необхідна маса рецептурної суміші становить 1015,23 кг, у тому числі 700,51 кг УФ сиру, 203,05 кг КМС, 101,52 кг ПСГ та 10,15 кг КРД. Практичне значення одержаних результатів полягає у розробленні рецептури та удосконаленої технології термізованої сиркової пасти на основі УФ сиру з використанням КМС, ПСГ та КРД, придатної до впровадження у виробничих умовах. Розроблена технологія забезпечує одержання продукту з поліпшеними органолептичними властивостями, стабільною пастоподібною консистенцією, підвищеною харчовою та біологічною цінністю, а також терміном зберігання 60 діб. Проведено оцінку економічної ефективності впровадження розробленої технології. За продуктивності лінії 1000 кг за зміну та річного обсягу виробництва 250 т повна собівартість 1 кг сиркової пасти становить 215,61 грн, прогнозована відпускна ціна з ПДВ − 310,00 грн/кг, прибуток − 42,73 грн/кг, розрахункова рентабельність продукції − 19,82 %. Річний прибуток становить 10681,32 тис. грн, термін окупності інвестицій − 0,75 року. Практичне значення роботи полягає у розробленні рецептури, технології та нормативно-технологічної документації на виробництво сиркової пасти з підвищеною біологічною цінністю. Результати дослідження апробовано в промислових умовах на ПрАТ «Комбінат «Придніпровський» (ТМ «Злагода»). За результатами роботи розроблено проєкт нормативної документації та отримано патент України на корисну модель № 161973 «Спосіб виробництва сиркової пасти з підвищеною біологічною цінністю».