Выработка мягкого сыра функционального назначения с использованием лактулозы и растительных компонентов

Опубликовано Талыпа Анастасия Юрьевна вкл 26.03.2018 - 13:45

Автор:

Никитченко Наталья

Исследовательская работа по биологии

Скачать:

Вложение	Размер
syr_rabota_nikitchenko_natalya.doc	435.5 КБ

Предварительный просмотр:

Управление образования администрации Тогучинского района

Новосибирской области

Х муниципальная научно-практическая конференция школьников

Секция: биология

Никитченко Наталья Сергеевна

Тема: «Выработка мягкого сыра функционального назначения с использованием лактулозы и растительных компонентов»

МКОУ Тогучинского района «Завьяловская средняя школа» 10 класс

Руководитель: Талыпа Анастасия Юрьевна

Квалификационная категория: высшая

Стаж работы: 11 лет

Должность: Учитель химии и биологии

2018 год

Оглавление:

1.Введение……………………………………………………………………3

2.Основная часть…………………………………………………................5

2.1.Литературный обзор……………………………………………………5

2.1.1. Польза сыра………………………………………………………….5

2.1.2. Особенности и значение мягких сыров…………………………..6

2.2. Анализ рынка сыродельной отрасли……………………...................7

2.3. Собственное исследование …………………………….………………7

2.3.1.Анализ рынка сыров своей местности……………………….……..8

2.3.2. Исследование и выбор сырья для приготовления сыра…………..7 2.3.3. Выбор и характеристика добавочных компонентов

для сыра с целью придания продукту функциональных свойств……..9

2.3.4.Приготовление сыра Филадельфия в домашних условиях…......14

2.3.5. Дегустация приготовленного сыра………………………………14

2.3.6 Определение пользы от употребления мягкого сыра функционального назначения «Филадельфия»………………………..15

3. Заключение …………………………………….....................................16

4.Список литературы ….………….……………………………………….17

5.Приложения………………………………………………………………..18

1.Введение

В основе технологий пищевых функциональных продуктов лежит модификация состава традиционных, направленная на повышение пищевой ценности путем увеличения содержания полезных ингредиентов до уровня, который был бы соотносим с физиологическими нормами их потребления, то есть 20-50% от суточной потребности.

Сыр - пищевой продукт, получаемый свертыванием молока и дальнейшей обработкой полученного сгустка. Известно около 700 видов сыра. По способу свертывания молока различают сыры сычужные и кисломолочные, по способу выработки - твердые, мягкие и рассольные.

Сладковатый, нежный сливочный сыр «Филадельфия» пользуется популярностью и особой любовью. Он потрясающе вкусный, универсальный, но очень дорогой. В последнее время цены на заграничные продукты питания не радуют, а ценники на сыры откровенно пугают. Но отказывать себе в дорогостоящем продукте не придется. Можно самостоятельно приготовить очень вкусный сыр «Филадельфия» в домашних условиях.

«Филадельфия» — уникальный продукт. Он отлично подойдет как для домашнего бутерброда, так и для изысканного ресторанного блюда. Сыр стал главным компонентом культовых блюд вроде классического американского чизкейка или одноименных роллов «Филадельфия», что свидетельствует о гастрономической популярности компонента.

Обозначим проблему исследования: низкий уровень ассортимента функциональных продуктов, увеличение динамики заболеваний ЖКТ и сердечно-сосудистых заболеваний, низкая популяризация здорового питания.

Цель исследования: разработать технологию получения мягкого сыра функционального назначения с использованием лактулозы и растительных компонентов.

Для реализации поставленной цели были определены следующие задачи:

Проанализировать рынок сыродельной отрасли.
Изучить свойства и характеристики лактулозы и необходимых растительных компонентов (ликопин, флаваноиды) и возможность их применения в сыродельной отрасли.
Выработать опытные партии мягкого сыра функционального назначения «Филадельфия» и обосновать пользу данного продукта.

Новизна исследования: при проведении патентного поиска и изучения аналоговых продуктов питания на рынке - продукт, содержащий в себе одновременно лактулозу и ликопин, отсутствует. Сыры также не являются исключением, что подтверждает новизну выполняемого проекта.

2.Основная часть

2.1 Литературный обзор

2.1.1. Польза сыра

Сыр, безусловно, полезен потому, что вобрал в себя все то ценное, что есть в молоке, из которого он был приготовлен. Это и белок, и минеральные вещества, и витамины, и жиры, особенно ценящиеся в рационе детей, беременных и кормящих мам.

Полезно знать, что имеющийся в составе сыра белок усваивается даже лучше, чем белок, содержащийся в молоке. Более того, белок из сыра по своим аминокислотам схож с белком в организме человека, что делает этот продукт еще более полезным. В сыре есть и такие аминокислоты, которые не вырабатываются организмом самостоятельно, это лизин, метионин, триптофан.

Богатый витаминный состав сыра представлен витаминами E, C, PP, D, A, группы B (B1, B2, B6, B9, B12). Также в сыре много и ценных минеральных веществ: кальция, меди, марганца, железа, цинка, фосфора, калия, серы, натрия, магния.

Твердые сыры, употребляемые в небольших количествах, способствуют здоровью всего организма, успокаивая, помогая бороться со стрессами, нормализуя давление крови и сон. Однако твердые мелкие сыры больше подойдут для утреннего приема пищи.

Богатый минеральный состав сыра, делает этот продукт полезным при некоторых заболеваниях. К примеру, сыр показан к употреблению людям со слабой костной системой или туберкулезом. Полезен сыр и в случае гипотонии (низкого давления крови), а также страдающим от анемии.

Считается, что богатый кальцием сыр, хорошо усваивающийся организмом, очень важен в рационе пожилых людей. Лучше всего употреблять сыр в сочетании с фруктами, овощами и зеленью.

2.1.2. Особенности и значение мягких сыров

В соответствии с определением, которое используют специалисты пищевой промышленности мягкий сыр - это пищевой продукт питания, который изготавливают из молока, а также сливок с добавлением молочнокислых бактерий или же ферментов. Главным отличием мягкого сыра от всех остальных сортов кроется в консистенции и внешнем виде продукта. Мягкие сыры отличаются своей творожной или сливочной консистенцией [9].

Как правило, мягкие сыры производят без какой бы то ни было дополнительной обработки в виде копчения или же плавления. Все мягкие сыры подразделяются на две основные категории - свежие или с корочкой. Встречаются мягкие сыры с промытой или плесневой корочкой. В современном сыроварении существует огромное количество разнообразных видов мягких сыров, которые хранятся не только составом, но и способом производства. [9].

Польза мягких сыров заключается в составе витаминов и минералов. К примеру, есть в нем аскорбиновая кислота, которая укрепляет иммунитет и повышает защитные функции организма. Благодаря наличию витаминов группы В нормализуется деятельность нервной системы, что в свою очередь поможет избавиться от бессонницы, стресса и усталости. Входит в состав мягких сыров и сера, которая отвечает за водно-электролитный баланс. Учитывая совместную работу фосфора и кальция, происходит процесс укрепления и восстановления костной ткани. Калий, который тоже есть в мягком сыре, благоприятно сказывается на деятельности сердечно-сосудистой системы [3]. Есть в этом продукте и магний, который нужен для сердца. В большом количестве в таком сыре содержится натрий, который снижает риск возникновения обезвоживания организма. При регулярном потреблении мягких сыров улучшается состояние кожи и зрения, а также нормализуются обменные процессы в организме. [9]. Мягкий сыр, как возбудитель аппетита, лучше всего есть перед обедом или ужином как закуску. Считается, что чем жирнее сыр, тем более ярко выражены его вкусовые качества. [9].

После изучения специальной литературы мы пришли к выводу: сыр является бесценным продуктом для здоровья человека. Он содержит множество витаминов и минеральных веществ. При регулярном употреблении в умеренных количествах, сыр, особенно мягкий, способен не только улучшить пищеварение, но и предотвратить серьёзные заболевания.

2.2 Анализ рынка сыродельной отрасли

На основании проведенного анализа рынка сыров установлено, что ведущее место на рынке сыров Российской Федерации занимают твёрдые (20%), полутвёрдые (22,1%) и плавленые сыры (22,1%). Процент производства мягких сыров составляет только лишь 5,5%, следует отметить, что данный показатель имеет тенденцию снижения. (Приложение 1)

За 2012-2016 гг объём предложения мягких сыров на российском рынке демонстрировал рост только до 2014 г. Только в 2014 г предложение мягких сыров в стране снизилось на 5,3% относительно 2013 г. Основной причиной уменьшения показателя стало падение импорта. В связи с введением эмбарго на ввоз молочной продукции из стран ЕС, США, Австралии, Норвегии и Канады, импорт мягких сыров в Россию за 2014-2016 гг существенно снизился: в 2016 г в Россию было импортировано сыров на 84,8% меньше, чем в 2013 г. Таким образом, продуктовое эмбарго создало благоприятные условия для развития импортозамещения на рынке мягких сыров [1].

Вывод: несмотря на усилия, прилагаемые производителями сыров, на российском рынке достаточно малое количество мягких сыров.

2.3Собственное исследование

2.3.1 Анализ рынка сыров своей местности

При посещении местных магазинов мы увидели, что на прилавках имеются только твёрдые («Российский сыр», «Голландский сыр» и др.) и плавленые сыры («Плавыч», «VIOLA» и др. ). Нами было посещено 8 местных магазинов, из них во всех мы встретили твёрдые сыры (в различном ассортименте) и только в 4 - плавленые сыры. Мягких сыров обнаружено не было. (Приложение 2)

Вывод: на местном рынке сегмент мягких сыров отсутствует.

2.3.2 Исследование и выбор сырья для приготовления сыра

Для приготовления мягкого сыра требуется молоко, которое является основным компонентом. Одним из основных критериев при отборе молока для изготовления данного сыра является жирность. Мы решили сравнить пробы молока « Млада», купленного в магазине и домашнего. Для анализа мы использовали прибор «Клевер-2» (Приложение 3). Результаты, полученные в ходе исследования, представлены в таблице 1.

Таблица 1

Показатель	Молоко «Млада»	Молоко домашнее
Температура	13,1	17,7
Жир	3,66%	4,22%
Белок	3,16 %	3, 0%
Плотность	29,42 г/см 3	26,94 г/см 3
Наличие воды	Не обнаружено	Не обнаружено

Как видно из таблицы, жирность домашнего молока выше при небольшой разнице в содержании белка. Таким образом, в качестве сырья для изготовления мягкого сыра «Филадельфия» было выбрано молоко домашнее.

2.3.3 Выбор и характеристика добавочных компонентов для сыра с целью придания продукту функциональных свойств.

К функциональным продуктам питания относятся все пищевые продукты, которые имеют положительное влияние на здоровье, работоспособность, выносливость и иммунитет человека, а также способствуют профилактике распространённых заболеваний и сохранению красоты и молодости тела. Как правило, при производстве такие продукты обогащаются витаминами, микроэлементами, антиоксидантами, пребиотиками, пробиотиками, микроорганизмами и т.д. К числу функциональных продуктов можно относить только те, которые получили научное доказательство оказываемой на организм пользы.[11]

1.Лактулоза

Лактулоза – это пребиотик, состоящий из молекул фруктозы и галактозы. До толстого кишечника сахарид доходит в неизменном виде, где расщепляется до молочной, уксусной и масляной кислот, являясь питательной средой для лактобактерий и бифидобактерий.

Если в организме нет ферментов, расщепляющих лактозу, возникает непереносимость молока. Лактулоза же хорошо переносится всеми и не имеет негативных влияний на организм.

Выбор лактулозы связан с тем, что она обладает спектром полезных для человека свойств:

Активизирует бифидобактерии.

Японские исследователи определили: 3 грамма лактулозы, употребляемые ежедневно на протяжении 14 дней, способны увеличить количество бифидобактерий в несколько раз. Восточные ученые за две недели эксперимента зафиксировали рост от показателя 8,3 процента (от общего количества бактерий) до 47,4 %. На фоне роста полезной микрофлоры снизилось количество вредных бактерий.

Улучшает всасывание минералов.

Прием лактулозы способствует более активному всасыванию кальция. Такие выводы ученые сделали после наблюдения за крысами с остеопорозм. Потребляя лактулозу, они быстрее восстанавливались после переломов костей.

3.Активизирует работу печени.

Неправильная работа кишечника чревата накоплением аммиака в организме, а он, по сути, «парализует» печень, которая теряет способности к выведению токсинов. Лактулоза нейтрализует часть аммиака (от 25 до 50 процентов) и облегчает «самочувствие» печени. В результате она снова выполняет функции очищения организма.

Борется с канцерогенами и токсинами.

Опыты при участии животных доказали антибактериальную и иммунологическую способность лактулозы. Вещество способствует выведению из организма канцерогенов и токсичных метаболитов, улучшает общее состояние организма при циррозе печени за счет укрепления иммунной системы. Данный эффект достигается благодаря активизации бифидобактерий, которым для роста необходима лактулоза. Есть предположение, что этот пребиотик может послужить эффективным профилактическим средством против рака толстой кишки.[5]

Растительные компоненты

Паприка ( источник ликопина)

В качестве источника ликопинсодержащего сырья выбрана паприка, выделываемая из красного сладкого перца. Благотворное влияние пряности на организм раскрывается в полной мере при постоянном употреблении специи в пищу. В приправе имеется множество биологически активных веществ, оказывающих положительный эффект на работу всех систем, тканей и органов. При этом важно отметить, что паприка, производимая из сладких сортов перца, совершенно безопасна при добавлении в блюда даже в достаточно большом количестве.[7]

Польза паприки

Стимулирование иммунной системы. В пряности в большом количестве содержатся каротин и витамин С, а также другие «иммунные» компоненты. Сей факт делает специю удивительно полезной в деле повышения стойкости организма к тем или иным заболеваниям.
Положительное влияние на кровеносную систему. Паприка разжижает и очищает кровь от избытка холестерина, предупреждает образование тромбов, что в свою очередь является важнейшим элементом профилактики острых сердечных состояний.
Укрепление сердечно-сосудистой системы. Пряность оказывает общее укрепляющее действие на сосуды и сердечную мышцу.
Регуляция деятельности пищеварительной системы. Специя предупреждает развитие болезней желудочно-кишечного тракта и позволяет бороться с его расстройствами. Особенно эффективна при спазмах, метеоризме.
Положительное воздействие на нервную систему. Употребление блюд с добавлением специи поднимает настроение, придает энергии и сил, благотворно влияет на память и сон. Медики утверждают, что пряность помогает даже бороться с депрессией.
Укрепление суставов и мышц. Пряность относится к разогревающим специям, а потому она способна облегчить суставную боль и является хорошим средством профилактики артритов, артрозов, ревматизма.[6]

Ликопин представляет собой пигмент красного цвета, расщепляющий жиры. Ликопин содержится в некоторых фруктах, овощах и ягодах: розовый грейпфрут, гуава, арбуз, гранат, шиповник, хурма, абрикосы, папайя, свекла, красная капуста, морковь, спаржа, красный сладкий перец. (Приложение 3). В большом количестве он содержится в помидорах. Особенность растительного антиоксиданта в том, что он не разрушается после термической обработки, сохраняется и концентрируется в продуктах. Ликопин относится к каротиноидным пигментам природного происхождения, которые отвечают за яркий окрас свежих фруктов, овощей, цветов и осенних листьев. Он по праву считается лучшим антиоксидантом и эффективнее других каротиноидов. Продукты, богатые данным веществом защищают клетки организма от губительного действия свободных радикалов, поэтому могут использоваться для профилактики некоторых видов рака. Ликопин предотвращает окисление холестерина, что выступает профилактикой сердечнососудистых заболеваний и защищает от атеросклероза.[8]

Антиоксиданты нужны всем, так как они формируют здоровое сердце и сосудистую систему [2]. Многие диетологи утверждают, что придерживаясь диеты, богатой пищей с ликопином можно предотвратить ишемическую болезнь сердца. Ликопин очень важен для людей, которые регулярно курят и употребляют алкоголь, так как организм испытывает дефицит каротиноидов.

Полезные свойства ликопина:

1.Активизация пищеварения и снижение веса.

2.Противогрибковый и антибактериальный эффект.

3.Нормализация кислотно-щелочного баланса в организме.

4.Нормализация холестеринового обмена и участие в кроветворении.

5.Укрепление сердечно-сосудистой системы.

6.Подавление болезнетворной микрофлоры кишечника.[6]

Укроп (источник флаваноидов )

Целебные свойства этого простого растения удивительны. Его употребление в пищу помогает наладить работу желудочно-кишечного тракта: прекратить диарею, улучшить моторику желудка. Благодаря клетчатке хорошо очищается кишечник. Эфирные масла способствуют улучшению аппетита, укреплению сердечно-сосудистой системы (улучшению кровотока, нормализации давления). Укропный настой рекомендуют при хронической бессоннице, других нарушениях сна. Кроме того, он полезен при нервозности, стрессах - быстро успокоит и снимет острую головную боль. Если во время бронхита, кашля вы будете употреблять укроп, польза его проявится в том, что он будет способствовать быстрому и легкому выведению мокроты из легких, а витамин С в большом количестве облегчит сопротивляемость организма и ускорит выздоровление. Хорошо успокаивает укроп и кашель аллергического происхождения. Укроп обладает противомикробным действием, не допуская развития воспалительных процессов, а также учащает частоту мочеиспускания. Особенно настой его семян рекомендуют при обострениях цистита и пиелонефрите. В составе укропа есть глютамин, который в ходе последних исследований был признан отличным природным веществом, противодействующим раковым клеткам.[8]

В укропе содержится большое количество флаваноидов. Флавоноиды — природные красители, пищевые антиоксиданты [4]. Они обладают массой уникальных полезных качеств для нашего организма. Многим людям они известны исключительно благодаря своему сосудоукрепляющему эффекту. Однако кроме того данные элементы обладают противоотечными, венотонизирующими и сосудорасширяющими качествами. Систематическое поступление флавоноидов в организм помогает устранить и предупредить атеросклероз, такие элементы характеризуются мембранностабилизирующими качествами, способствуют лечению аллергических заболеваний и гипертонии.
Кроме того эти частицы эффективно угнетают воспалительные процессы, обладают кардиоптотекторными свойствами, активизируют защитные силы организма и усиливают иммунитет. Также флавоноиды способны очищать организм от канцерогенов и токсинов, они являются сильнейшими антиоксидантами. Специалисты утверждают, что флавоноиды также обладают спазмолитическими, антиязвенными, противолучевыми и противоопухолевыми свойствами. Они являются неплохими ранозаживляющими, мочегонными и бактерицидными веществами.

Вывод: для придания функциональных свойств были выбраны такие компоненты как лактулоза, паприка (источник ликопина) и укроп (источник флаваноидов).

2.3.4 Приготовление сыра Филадельфия в домашних условиях

Методика приготовления сыра

Смешать кефир с яйцом до полной однородности, посолить. (Приложение 5)
Поставить жидкость на плиту, помешивать ее ложкой. (Приложение 6)
Довести до кипения молоко, влить в него перекипяченную яично-кефирную смесь и подготовленные компоненты. (Приложение 7)
После повторного вскипания ингредиентов, снять смесь с огня и дать настояться 10 минут. (Приложение 8)
Переложить содержимое посуды в сито/дуршлаг, обернутое марлей, подождать, пока стечет сыворотка. (Приложение 9)
Спустя 1-2 часа переложить массу под пресс, предварительно завернув ее в марлю. Оставить готовый сыр на ночь. (Приложение 10)

По описанной выше методике было изготовлено два образца мягкого сыра «Филадельфия» с лактулозой. В один образец была добавлена паприка, в другой – укроп.

2.3.5 Дегустация приготовленного сыра

Нами была сформирована дегустационная комиссия, состоящая из 20 человек. Для дегустационной комиссии было представлено 2 образца сыра. Первый образец, содержащий лактулозу и паприку, и второй образец, содержащий лактулозу и укроп. Большинство голосов (12 человек,60%) было отдано образцу под номером 2, остальные 40% (8 человек) достались образцу под номером 1.

2.3.6 Определение пользы от употребления мягкого сыра функционального назначения «Филадельфия»

Анализируя состав мягкого сыра вообще, и с добавлением указанных компонентов, можно утверждать, что данный продукт будет полезен большинству людей, за исключением тех, у кого имеется непереносимость компонентов сыра. Лактулоза хорошо переносится всеми и не имеет негативных влияний на организм. Совместно с растительными компонентами, усиливающими её влияние на организм, лактулоза оказывает положительное воздействие на сердечно – сосудистую, пищеварительную системы, снижают отрицательное влияние на организм канцерогенов и токсинов.

Вывод: в ходе проделанной работы было установлено, что на российском рынке недостаточное количество мягких сыров, а сыры функционального назначения отсутствуют вовсе. В связи с этим была установлена возможность применения лактулозы и растительных компонентов с целью придания продукту функциональных свойств. На основе этого были выработаны опытные образцы мягкого сыра функционального назначения «Филадельфия» и установлена польза от употребления данного продукта (на основе анализа специальной литературы).

3.Заключение

В результате проведенной работы мы провели анализ рынка сыров, в ходе которого было установлено, что на рынке, особенно в малых населенных пунктах, недостаточно мягких сыров и нет вообще продуктов функционального назначения. Выработанные нами образцы мягкого сыра «Филадельфия» получили положительные отзывы при дегустации. Мы считаем, что представленная нами технология выработки мягкого сыра функционального назначения с использованием лактулозы и растительных компонентов доступна, проста и может применяться каждым, особенно в современных условиях продовольственного эмбарго.

В будущем планируем продолжить работу в данном направлении и установить влияние мягких сыров функционального назначения на организм путём испытания продукта на группах добровольцев.