6. Направления научных исследований в отраслях пищевой промышленности

Одной из важнейших задач молокоперерабатывающих предприятий является насыщение рынка высококачественными отечественными молочными продуктами, обладающими различной функциональной направленностью. К ним относятся разработанные учеными республики различные продукты: молоко пастеризованное, с комплексом витаминов; сливочный напиток с цикорием, обладающий общеукрепляющим и успокаивающим действием; йогурт «Абрикос», в состав которого входит сироп корня солодки, способствующий коррекции сахарной нагрузки на организм человека; кисломолочный напиток «Облепиховый», содержащий биологически активную добавку «Облепиховое масло» [57].

Для расширения ассортимента продуктов питания, учитывающего национальные традиции и вкус населения, разрабатываются комбинированные кисломолочные напитки на основе верблюжьего молока. При создании таких напитков перспективным и экономически целесообразным является использование различных добавок растительного происхождения (тыквы, моркови, свеклы), которые обогащают готовые продукты биологически активными веществами, витаминами, углеводами и придают им специфический вкус [58].

В течение ряда лет ведутся комплексные исследования по промышленному использованию козьего и верблюжьего молока для производства диетических кисломолочных изделий, сыров, разнообразных национальных казахских молочных продуктов и его совместимости с натуральными биокорректорами [59].

Изучена возможность расширения ассортимента продуктов из верблюжьего молока за счет использования различных растительных добавок (ферментированное пророщенное зерно пшеницы, овес), придающих продуктам специфический вкус, обогащающих их биологически активными веществами и минеральными элементами. Продукты обогащали живой микрофлорой за счет использования закваски, состоящей из Lactobacillus acidophilus [60].

В промышленности наметился интерес к сырам с сокращенным сроком созревания. Разработана технология мягкого комбинированного сыра с использованием белков молочно-соевой смеси, в которую, кроме витаминов и микроэлементов, вводится растительная добавка – морковное пюре – поставщик пектиновых веществ, клетчатки и других биологически активных веществ. Потребление этого продукта обеспечит треть суточной потребности организма в белках, жирах, витаминах и микроэлементах [61]. Важным в сыроделии остается вопрос получения качественного продукта, что во многом зависит от качества используемого сырья.

Проведены исследования по использованию моркови и тыквы при производстве плавленых сыров. Их применение придает продукту диетические и лечебные свойства, улучшает обмен веществ в организме [62].

Ведутся исследования по использованию в сыроделии козьего молока, имеющего в своем составе оптимально сбалансированные незаменимые аминокислоты (31 % от их общего содержания) [63].

Современные тенденции совершенствования ассортимента продуктов питания ориентированы на создание сбалансированных по пищевой и биологической ценности продуктов, обогащенных функциональными ингредиентами. Особенно перспективным является направление по целевому комбинированию молочного и растительного сырья. Создание новых видов комбинированных продуктов позволит расширить ассортимент, максимально использовать все компоненты молока, вторичное молочное сырье и различные обогащающие компоненты растительного происхождения для пищевых целей. Все это будет способствовать повышению иммунного статуса организма и снижению заболеваемости детерминированных слоев населения [64].

Проводятся работы по созданию качественно новых продуктов питания на молочной основе с внесением наполнителей немолочного происхождения (плоды, ягоды, овощи, лекарственные травы, злаки и др.) различного функционального назначения, обладающих детоксицирующим и иммунорегулирующим действием [65, 66, 67].

Проводятся экспериментальные работы по использованию продуктов переработки сои при производстве мягкого сыра из козьего молока. Установлено, что 10 % сои обеспечивает оптимальное время образование сгустка, необходимую консистенцию и обогащает продукт биологически активными веществами [68].

Для людей, работающих в экологически неблагоприятных условиях, идеальной и профилактической пищей являются верблюжье молоко и шубат, которые благоприятно влияют на работу поджелудочной железы, способствуют снижению содержания сахара в крови, оказывают оздоравливающий эффект. Для круглогодичного употребления разработан сухой саумал с шубатной закваской, который может храниться длительное время и легко транспортироваться в различные регионы страны [69].

Разработаны способы консервации кобыльего молока, саумала и кумыса методом сублимационной сушки. Получаемые порошки относятся к группе нутрицевтиков и являются пищевыми биологически активными добавками, содержащими до 12 % полиненасыщенных жирных кислот, различные макро- и микроэлементы [70].

Разработки ученых в мясной и птицеперерабатывающей промышленности направлены на создание технологий новых видов продуктов, в том числе лечебно-профилактических, и оборудования для их производства. Продолжаются исследования по широкому вовлечению в производство мясных, в том числе национальных продуктов – конины и верблюжатины. Осваиваются новые виды сырья такие, как сайгачина, крольчатина, страусятина [71-72].

Проводятся исследования по созданию поликомпонентных биологически активных добавок для мясных продуктов, содержащих все необходимые незаменимые и заменимые аминокислоты, витамины, полноценный и легкоусвояемый набор минеральных элементов. Разрабатываемые добавки и продукты с их использованием будут оказывать специфическое корректирующее воздействие при железодефицитной анемии, заболеваниях желудочно-кишечного тракта и недостатке кальция в организме [73].

Разработаны технология и рецептуры комбинированных мясных продуктов для детского и диетического питания с добавлением белкового обогатителя из коллагенсодержащего сырья с белково-жировой эмульсией, обогащенной бактериальными культурами. Использование крови, бульона, жира в составе белково-жировой эмульсии повышает пищевую и биологическую ценность готовых продуктов. Установлена целесообразность применения белковых комплексов в количестве 10-15 % , при этом экономия основного сырья составляет до 20 %. Показана целесообразность использования белковых добавок животного и растительного происхождения в производстве мясных продуктов. Разработан способ приготовления белковой добавки с использованием свиных шкурок, чечевицы, бобов, топинамбура, свеклы, картофеля, моркови и др.

В настоящее время во всем мире очень остро стоит проблема нехватки белка, особенно животного происхождения. Чтобы обеспечить население страны достаточным количеством продуктов питания, необходимо ежегодно увеличивать их выработку на 2,0-2,5 %. Однако в современных рыночных условиях мясоперерабатывающие предприятия часто испытывают дефицит ресурсов производства, в частности сырьевых. Несмотря на стабилизацию экономики и некоторый рост собственного производства на рынке наблюдается тенденция наращивания импорта мяса птицы, колбасных изделий и мясных консервов (до 64 %) [74].

Современные направления в производстве мясопродуктов ориентированы на комплексную и рациональную переработку сырья. Для восполнения дефицита белковых ресурсов в питании населения перспективным является разработка продуктов с использованием технологий, предусматривающих комбинирование животного и растительного сырья [75].

Одним из потенциальных ресурсов, позволяющих расширить сырьевую базу, является верблюжье мясо [76].

Получают развитие методы моделирования рецептур белкового комплекса с позиции сбалансированности аминокислотного и жирнокислотного составов [77]. В производстве пищевых продуктов представляет научно-практический интерес использование пряного вкуса ароматических трав и лекарственных растений [78].

Резервом расширения ассортимента мясных продуктов является использование мясо-костного сырья.

Одним из направлений использования кости убойных животных и птиц на пищевые цели является переработка ее в тонкодисперсную массу и применение в производстве различных видов мясных продуктов. Костяная паста, содержащая 12-18 % белков, столько же жира, 0,1-0,5 % углеводов, а также фосфор, железо, натрий, кальций, идет на производство паштетов, кремов, сосисок, сарделек, колбас, пельменей и др. продукции, обогащая ее аминокислотами и минеральными веществами. Хотя костное сырье прежде использовалось лишь в кормах для животных и домашней птицы, оно является ценной пищевой добавкой в питании человека, особенно беременных женщин и подростков.

Разработаны рецептуры и технологии производства новых видов вареных колбасных изделий (сардельки, сосиски) на основе фарша, полученного комплексной переработкой тушек птиц [79].

В элеваторной и мукомольно-крупяной промышленности актуальной остается проблема сохранности качества зерна в период хранения. В целях совершенствования структуры действующих предприятий предлагается создавать более гибкую 3-уровневую систему первичной обработки и хранения зерна (производственные, перевалочные и терминальные хлебоприемные предприятия) вместо сложившейся в Казахстане 2-уровневой системы. Проводятся исследования по изучению процессов, происходящих в зерне в период хранения, приводящих к его порче. Разрабатываются способы устранения самосогревания зерна и микробиологической порчи [80].

Разработан интенсивный способ хранения зерновой массы с использованием озонированного воздуха в процессе поступления и хранения свежеубранного зерна. Предлагаемый способ и режимы озоно-воздушной обработки обеспечивают оптимизацию технологических свойств при одновременном снижении микрофлоры – фактора, ведущего к дестабилизации хранящегося зерна.

Создана экспериментальная установка по обработке зерновой массы озонированным воздухом в силосах элеватора. Отмечено, что стоимость генераторов озона, разработанных и выпускаемых в Казахстане, значительно ниже импортных.

Изучалось также влияние длительности обработки зерна в озонирующих установках на обсемененность микроорганизмами. После такой обработки обсемененность кукурузы снижается в 30, пшеницы – в 2-10 раз.

Предложен способ обработки зерна методом холодного кондиционирования путем обработки его на стадии подготовки к помолу полиштаммовой молочнокислой закваской мезофильных молочнокислых бактерий. Использование способа позволит обеспечить безопасность хлеба из цельносмолотого зерна [81].

Исследования ученых направлены на вовлечение в мукомольное производство нетрадиционных культур: могара, сои, гречихи и др. Для стабилизации биохимических и хлебопекарных свойств зерно могара перед помолом подвергали гидротермической и СВЧ-обработке, в результате чего достигалось максимальное увеличение выхода и снижение зольности муки [82].

Разработана экспериментальная линия для получения трех видов муки из следующих цельносмолотых зернобобовых культур: пшеницы, риса-шалы, гречихи, ячменя, овса, проса, сои и др. Линия включает установку для мойки зерна, бункер для отволаживания, шнеки для подачи зерна в бункер, молотковую дробилку, просеиватель муки и вальцовый станок. Мука из разных видов помола из цельносмолотых зернобобовых культур имеет показатель выхода 97 %. В ней присутствуют ценные по биологическому составу части зерна, которые при традиционном помоле удаляются [83].

Одним из направлений совершенствования муки, имеющим место в республике, является фортификация муки железом и йодом или витаминизация ее витаминами В1, В6 и РР.

Проводятся исследования, направленные на разработку технологий производства муки из цельносмолотого зерна зерновых и зернобобовых культур, обеспечивающие микробиологическую безопасность хлебных изделий, сохранность природных минеральных веществ и витаминов [84].

В последние годы перед хлебопекарной промышленностью стоит задача комплексного обогащения хлебных изделий различными компонентами, витаминно-минеральными добавками, повышающими их ценность и качество. Установлено, что пищевая ценность продукта зависит не только от содержания в нем белка, но и от его качественного состава. Богатым аминокислотным составом обладают белки новых зерновых культур – сорго и могара [85].

Приоритетным направлением в хлебопекарном производстве является выработка хлеба и хлебобулочных изделий с повышенной биологической и пониженной энергетической ценностью. Хлебопекарная промышленность в настоящее время развивается в направлении разработки и внедрения в производство новых видов хлебобулочных изделий лечебного и диетического назначения. Ставится вопрос о сокращении использования в хлебопечении пшеничной муки тонкого помола в связи с пониженным содержанием в ней витаминов и микроэлементов, что отрицательно сказывается на здоровье населения. В связи с этим разрабатывается технология приготовления различных видов мучных композитных смесей (МКС) для получения на их основе широкого ассортимента хлебных, булочных, мучных кондитерских, макаронных и др. изделий. При формировании МКС преследуются следующие цели: повышение пищевого достоинства мельничной продукции (аминокислотный состав, количество белка); улучшение технологических свойств муки; улучшение вкуса, аромата и внешнего вида готовых изделий.

Актуальной проблемой хлебопекарной отрасли является совершенствование структуры ассортимента хлебобулочных изделий массового, диетического и лечебно-профилактического направления. Перспективным является создание зернопродуктов сложного состава из крупяных и бобовых культур, в том числе риса, гречихи, овса, проса, сои и др., обладающих более ценными физиолого-биохимическими свойствами в сравнении с мукой из традиционных культур – пшеницы и ржи. Разработана технология приготовления хлеба из цельносмолотого зерна пшеницы с использованием композитной смеси из зерновых и зернобобовых культур с заданным содержанием основных питательных и биологически активных веществ – пищевых волокон, белков, жиров, углеводов, витаминов, микроэлементов [86].

Разработана технология производства зерновой лепешки из проросшего зерна тритикале. Безопасность такой лепешки обеспечивает внесение в тесто полиштаммовой молочнокислой закваски мезофильных молочнокислых бактерий на основе муки грубого помола из зерна тритикале [87].

К важнейшим направлениям исследований относится поиск методов, средств и способов корректировки хлебопекарных свойств муки. Основной путь обогащения хлебобулочных изделий – использование витаминизированной муки [88].

Для решения проблем рационального питания и расширения ассортимента высококачественной продукции изучается возможность приготовления хлеба с частичной заменой пшеничной муки композитными смесями из зерновых культур с повышенной пищевой ценностью – тритикале, могара, нута, чечевицы, овса, риса и др. [89-91].

Продолжаются исследования по разработке рецептур лечебно-профилактических сортов хлеба за счет использования цельносмолотого зерна злаковых культур и технологии их приготовления [92-95].

В кондитерской промышленности наиболее изучаемыми являются вопросы производства мучных кондитерских изделий.

Проведены исследования, направленные на определение возможности использования овощной добавки – капустного пюре при производстве крекера, сахарного и затяжного печенья. Капустное пюре, внесенное в тесто, интенсифицирует технологический процесс, улучшает качество готовой продукции, повышает его биологическую ценность. Пюре, добавленное в сахарное тесто, благодаря хорошей эмульгирующей и стабилизирующей способности снижает закладку по рецептуре сахара и жира (до 10-20 %) без ухудшения органолептических и физико-химических показателей готовой продукции. Использование капустного пюре при производстве мучных кондитерских изделий способствует расширению и обновлению ассортимента и вовлечению в производство местного нетрадиционного сырья [96-98].

Предложена технология производства крекера, позволяющая ускорить процесс его приготовления и улучшить качество готовых изделий. Результат достигается активацией прессованных дрожжей ферментативным гидролизатом муки и соевым белком или белком из семян томатов. При этом в тесте в 2 раза быстрее происходят созревание и накопление кислотности. В готовых изделиях улучшается набухаемость, увеличивается содержание белка, общих и редуцирующих сахаров [99].

Разработана технология производства заварных и сырцовых пряников с использованием муки сорго в виде гидролизата, приготовленного ферментативным способом. Одновременно вводился активированный препарат из пивных дрожжей. Предложенная технология уменьшает количество сахара в рецептуре на 40-50 % [100, 101].

Дана характеристика органолептических и физико-химических свойств проса и крупы "тары", а также представлен способ получения муки из этих продуктов. Установлено, что использование такой муки в производстве печенья улучшает органолептические показатели готовых изделий, обеспечивает повышение их намокаемости и пористости [102].

Для обогащения пряников предложено использовать муку из облепихового шрота – отхода, образующегося при производстве масла. Использование облепиховой муки в производстве пряников повышает их биологическую ценность (увеличилось содержание пищевых волокон, минеральных веществ, витаминов), способствует уменьшению их усушки в процессе хранения [103].

Созданы диетические и лечебно-профилактические продукты с повышенным содержанием пищевых волокон (крекер, мармелад), которые улучшают адаптационные возможности организма и помогают в лечении заболеваний органов желудочно-кишечного тракта. Разработана импортозамещающая технология приготовления халвы, предусматривающая использование пенообразователя биосластилина - отечественной биологически активной добавки, выделенной из корня солодки [104-106].

Созданы кондитерские изделия с низкой калорийностью диабетического назначения с использованием сахарозаменителя – полиола, калорийность которого составляет 2,4 ккал/г, что на 40 % ниже, чем у сахара. Потребление кондитерских изделий с полиолом не приводит к повышению уровня глюкозы в крови, что являетсянеобходимым условием для продуктов диабетической группы [107].

Представляет интерес применение толокна "тары" для получения пралиновых кондитерских масс, используемых в начинках для карамели. Использование местного национального сырья придает изделиям выраженный оригинальный вкус [108].