Разработка технологии пробиотической сметаны, обогащенной селеном

    МИНЕСТЕРСТВО  ОБРАЗОВАНИЯ и  НАУКИ

    РОССИЙСКОЙ  ФЕДЕРАЦИИ

    Федеральное агентство по образованию  РФ

    Восточно-Сибирский  Государственный  Технологический  Университет

    Кафедра «Технология молочных продуктов.

    Товароведение и экспертиза товаров» 

    ДОПУЩЕН К ЗАЩИТЕ:

    Зав. кафедрой «Технология молочных продуктов.

    Товароведение и экспертиза товаров»

    _________ д.т.н., проф. Хамагаева И.С.

    «____»_________2009 г. 
 

    ВЫПУСКНАЯ КВАЛИФИКАЦИОННАЯ РАБОТА

          Расчетно-пояснительная  записка к дипломной  работе

    на  тему:

    «Разработка технологии пробиотической сметаны, обогащенной селеном»

    (Д 22.02.0.13 ПЗ) 
 

    Работу  выполнила                    ____________                            Фролова Н.А.

    Руководитель  работы               ____________ /д.т.н., проф. Хамагаева И.С./

    Консультанты:

    Экономическая часть              ____________          /и.о., доц. Белимова Л.Н./

    Нормоконтроль                        ____________                   /к.т.н., доц. Лев Г.Б./

                                    

    г. Улан-Удэ, 2009 г. 

    Содержание.

    Стр.

    Введение                                                                                                                 3

1. Состояние  вопроса и задачи работы.                                                                   5

   1.1 Роль селена в функциональном питании                                                        5

   1.2. Влияние заквасочных культур на формирование качества сметаны       10

    1.3 Использование бифидобактерий  в производстве сметаны                        17

    Заключение по литературному обзору                                                              20

2. Материалы  и методы исследования                                                                   22

    2.1 Объекты исследований и постановка  эксперимента                                    22

    2.2 Физико-химические методы исследования                                                   24

    2.3 Микробиологические методы исследования                                               25

    2.4 Реологические методы исследования                                                           25

    2.5 Математическая обработка результатов  исследования                              25

3. Результаты  исследований и их обсуждение                                                      28

    3.1 Исследование устойчивости сливочного стрептококка к различным дозам селена                                                                                                                        28

    3.2 Выбор оптимального соотношения  культур в комбинированной закваске для сметаны                                                                                                              30

    3.3 Исследование биохимической активности  закваски                                  33

    3.4 Оптимизация питательной среды селеном                                                  37

    3.5 Разработка технологии производства  сметаны                                            41

    3.6 Качественная характеристика  сметаны                                                        46

4. Стандартизация  и сертификация                                                                          52

5. Экономическая  часть                                                                                             58

    Выводы                                                                                                                   63

    Список использованных источников                                                                   64

    Приложение А                                                                                                        66

Приложение  Б                                                                                                        71 
 

    ВВЕДЕНИЕ 

    На  технологические процессы переработки молока существенное влияние оказывают ряд факторов. В частности, современный уровень развития науки и техники позволяет решать все более сложные технологические проблемы. Изменилось и отношение современного человека, а также медицинской и биотехнологической науки к пище, которая уже рассматривается не только как предмет автономного выживания человека, но и минимизация нежелательных воздействий различного рода на человеческий организм. Не случайно, в связи с этим, появились словосочетания "здоровое питание", "функциональное питание" и т.п.

    Основные  виды молочных продуктов сохраняют  свою вековую традицию до настоящего времени. В ассортименте же молочных продуктов - питьевое молоко, кисломолочные  продукты, творог, сливки, сметана и  другие продукты - систематически совершенствуются новые технологии с целью повышения их качества, биологической ценности, санитарной безопасности.

    Разработаны кисломолочные продукты, содержащие микроорганизмы пробиотики (бифидобактерии, пропионовокислые бактерии и др.) - представители нормальной кишечной микрофлоры человека. Эксперты Международной молочной Федерации называют такие продукты "продуктами здоровья" и считают, что в XXI веке они будут занимать наибольший объем в производстве кисломолочных продуктов.

    Пробиотические кисломолочные продукты производятся с применением микроорганизмов, являющихся представителями нормальной микрофлоры желудочно-кишечного тракта человека. Использование их в питании вызывает существенное улучшение деятельности организма, способствует поддержанию и восстановлению здоровья и снижает риск возникновения различных заболеваний.

    В последние годы в пищевом рационе  населения всех индустриально развитых стран, в том числе и России, наблюдаются неблагоприятные тенденции  к уменьшению в рационах доли ряда эссенциальных компонентов пищи.

    Результаты  широкомасштабных эпидемиологических исследований, охватывающих более 90 % стран, проведенных под руководством института  питания РАМН, позволили выявить  наиболее важные нарушения в пищевом  статусе населения России.

    Среди них наиболее остро стоит вопрос об обеспеченности организма жизненно необходимыми микроэлементами. К  числу  элементов, дефицит которых выявляется наиболее часто, относится селен, играющий исключительно важную биологическую  роль в течение многих биохимических процессов  в организме.

    Вследствие  низкого содержания селена в основных продуктах питания и в силу неадекватности питания, зачастую количество этого микроэлемента, поступающего с пищей, не удовлетворяет потребности  в нем организма. Дефицит селена приводит к нарушениям в протекании многих физиологических процессов, вызывающим характерные заболевания.

    Единственным  высокоэффективным и быстрым  путем решения задачи коррекции  недостаточности селена является применение пищевых селенсодержащих добавок, предназначенных для приема внутрь или обогащение пищевых продуктов. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

    1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ЗАДАЧИ РАБОТЫ 

    1.1 Роль селена в  функциональном питании 

    Микроэлемент  селен был открыт Берцелиусом  в 1817 году.

    Долгое  время только такое его свойство, как ядовитость, привлекало внимание ученых, так как богатые селеном почвы в Северной Америке наносили большой ущерб пасущимся на пастбищах стадам. Только в 1957 году Шварц признал, что определенные количества селена необходимы в питании людей и животных. Еще позднее были сделаны научные выводы о том, что недостаточное обеспечение организма селеном причиняет вред, и многие, в том числе даже смертельные, болезни, встречаются из-за недостатка селена чаще. Острые заболевания, напрямую связанные с нехваткой селена, редки. К ним относится, вернее, относилась (сегодня благодаря дополнительному приему селена эта болезнь побеждена) так называемая болезнь Кешана, вид вызванной особым вирусом кардиомиопатии, которой в определенных района Китая болела в основном молодежь.

    Другая - это болезнь Кашина-Бека, вид  остеопороза, встречающегося в Восточной  Сибири, на севере Китая и Корее. Она также была практически побеждена  дополнительным приемом селена. Нехватка селена не является напрямую смертельно опасной, но ведет к ослаблению иммунной системы организма, и, следовательно, к большей частотности таких сердечных, раковых и инфекционных заболеваний. Предполагается, что нехватка селена повышает темп роста видоизменений вирусов и их вирулентность. Этим объясняется, почему сегодня опасные типы вирусов часто встречаются в районах, бедных селеном.

    В 1973 году было обнаружено, что селен  является составной частью особого  энзима, глютатионпероксидазы. Сегодня  мы знаем, что селен встречается  в 35 человеческих протеинах, которые  чаще всего являются энзимами. От участия именно селено-энзимов зависят, прежде всего, антиоксидативная и обеззараживающая функции организма. Этим объясняется, почему человеческий и животный организм не может выжить без минимально необходимой дозы селена.

    Ученые Левандер и Моррис в 1984 году провели тщательное и обширное исследование. В группе испытуемых, состоящей из 27 человек, было определено отношение между принятым и выделенным количеством селена через определенные отрезки времени. Равновесие (когда принятое и выделенное количество селена равны) было достигнуто при приеме 1 микрограмма на 1 кг веса тела в сутки. При приеме менее 1 мкг селена на 1 кг веса результат был отрицательный: тело теряло селен, при превышении этой нормы содержание селена также увеличивалось. Из этого можно сделать вывод, что необходимое количество селена для долгосрочного приема составляет для взрослых 55 мкг в день у женщин и 70 мкг у мужчин. Во многих странах этот показатель не может быть достигнут только питанием, без введения в рацион селеновых добавок.

    На  сегодняшний день человечество располагает  вескими аргументами в пользу селенизации.

1. Селен сокращает риск заболевания сердечно-сосудистыми заболеваниями. Эффект достигается уже при незначительном суточном приеме от 30 до 50 мкг, что прежде всего заметно в обществах с очень низким уровнем обеспечения селеном. Это происходит из-за иерархии участия селена. Если организм располагает незначительным количеством селена, то он концентрируется в жизненно важных органах, а сердце как раз к ним и относится.
2. Селен обладает очень сильным антиканцерогенным действием, причем не только предотвращает, но и приостанавливает развитие злокачественных опухолей.
3. Селен обезвреживает действие тяжелых металлов. Это действие основывается на построении неподвижного (нерастворимого) комплекса тяжелые металлы-селен-протеины. О метаболической активности этого комплекса пока ничего не известно. Однако возможно предположить, что связанные в таком соединении тяжелые металлы будут в любом случае безвредными.
4. Селен необходим для бесперебойной работы иммунной системы. Важность этого аспекта не может быть преувеличена. В конце концов большинство наших болезней вызваны вирусами и бактериями. К ним относятся и банальные инфекции, которые из-за их частотности и быстроты распространения в простудный сезон становятся настоящим бедствием. Инфекционные и простудные заболевания при достаточной суточной норме приема селена встречаются реже и протекают легче.
5. Селен способен положительно влиять на аллергические заболевания. Аллергия- преувеличенная реакция иммунной системы. Из-за роли селена в респираторном взрыве, который происходит благодаря селену и контролируется им же (селеносодержащая глютатионпероксидазе), селен оказывает на иммунную систему моделирующее действие: слабая иммунная система укрепляется, избыточная ее активность приглушается и, таким образом, улучшается состояние больных аллергией.
6. Селен успокаивает ревматические боли, если их причина- воспалительные процессы (артрит), а не закупорка. Эффект достигается за счет снятия воспаления селенопротеинами.
7. Селен необходим для синтеза йодосодержащих гормонов щитовидной железы. Поэтому борьба с дефицитом йода невозможна на фоне селенового голода.
8. Более всего селен знаменит как микроэлемент долголетия. Поскольку не только предохраняет клеточные мембраны от повреждения агрессивными формами кислорода, но и активно помогает витамину Е, мощному антиоксиданту, полностью раскрыть свой антиокислительный потенциал.
9. Селен обеспечивает защиту и подвижность сперматозоидам, и это его качество широко используют при лечении мужского бесплодия.
10. Прием селена благоприятно влияет на общее самочувствие и настроение. Так как настроение - это субъективное состояние, то данное предположение трудно научно убедительно доказать. Однако необходимо заметить, что этот эффект часто упоминается практикующими врачами.