НАЦІОНАЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТ ХАРЧОВИХ ТЕХНОЛОГІЙ

СЛИВКА НАТАЛІЯ БОГДАНІВНА

УДК 637.046:637.336

ВПЛИВ ОКРЕМИХ МІКРОЕЛЕМЕНТІВ НА ВИЗРІВАННЯ ТА ЯКІСТЬ ТВЕРДИХ СИЧУЖНИХ СИРІВ З НИЗЬКОЮ ТЕМПЕРАТУРОЮ ДРУГОГО НАГРІВАННЯ

05.18.04 – технологія м’ясних, молочних та рибних продуктів

Автореферат

дисертації на здобуття наукового ступеня

кандидата технічних наук

Київ – 2005

Дисертацією є рукопис.

Робота виконана у Львівській національній академії ветеринарної медицини імені С.З.Гжицького Міністерства аграрної політики

Науковий керівник - | доктор біологічних наук, професор, член-кореспондент Української академії аграрних наук

Дроник Григорій Васильович

Львівська національна академія ветеринарної медицини імені С.З.Гжицького, завідувач кафедри технології молока і молочних продуктів

Офіційні опоненти - | доктор технічних наук, професор, член-кореспондент Української академії аграрних наук

Гуляєв-Зайцев Сергій Сергійович

Технологічний інститут молока та м’яса УААН, завідувач відділом

доктор сільськогосподарських наук, професор

Рудавська Ганна Богданівна

Київський національний торговельно-економічний університет

кафедра товарознавства та експертизи продовольчих товарів

Провідна установа - | Одеська національна академія харчових технологій Міністерства освіти і науки України

Захист відбудеться “27” квітня 2005 р. о 15 годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 26.058.03 при Національному університеті харчових технологій за адресою: 01033, м. Київ - 33, вул. Володимирська, 68, корпус А, ауд. 311.

З дисертацією можна ознайомитися в бібліотеці Національного університету харчових технологій за адресою: 01033, м. Київ -33, вул.Володимирська, 68.

Автореферат розісланий “24” березня 2005 року.

Вчений секретар спеціалізованої вченої ради,

кандидат технічних наук В.М.Поводзинський

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Актуальність теми. При розробленні та вдосконаленні існуючих технологій твердих сирів нового покоління вирішальну роль відіграють усі етапи виробництва, починаючи від відбору сировини, підготовки нормалізованої суміші до зсідання, отримання сичужного згустку і аж до визрівання.

Відомо, що якість молока та властивості його компонентів є визначальними в технології сирів. В останній час в Україні якість молочної сировини значно погіршилась. Лише 30% молока є сиропридатним. У зв’язку з цим важливого значення набувають дослідження, спрямовані на пошук способів підготовки молока до зсідання, які дозволять покращити сиропридатні властивості молока, інтенсифікувати процеси виробництва сирів, підвищити якість готового продукту.

Одним із шляхів реалізації цього завдання є регулювання мікроелементного складу молока. Мікроелементи є біологічно активними речовинами, що входять до складу алостеричних центрів багатьох ферментних систем. На сьогодні відомо, що вони беруть участь у всіх біологічних процесах, відіграючи роль каталізаторів в реакціях як ензиматичного, так і неензиматичного характеру, впливають на інтенсивність молочнокислого бродіння, стимулюють ферментні процеси при визріванні сирів.

Відомі спроби використання окремих мікроелементів та їх комплексів у виробництві натуральних сирів, але широкого застосування вони не знайшли. Тому є необхідність у поглибленні досліджень про хід мікробіологічних і біохімічних процесів і змін складових компонентів молока при виробництві твердих сичужних сирів під впливом мікроелементів.

Зв’язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Дисертаційна робота є розділом комплексної теми кафедри технології молока і молочних продуктів Львівської національної академії ветеринарної медицини імені С.З.Гжицького (1998-2004) “Розробка технології молочних продуктів підвищеної біологічної цінності” (номер державної реєстрації 0102U001330).

Мета і завдання досліджень. Метою роботи було вивчити вплив мікроелементів (кобальту, міді, хрому, цинку і заліза) на перебіг мікробіологічних та біохімічних процесів при виробництві сирів, розробити схеми застосування мікроелементних добавок з метою прискорення визрівання сиру і підвищення його якості.

При проведенні експериментальних досліджень для досягнення вищеозначеної мети були поставлені такі завдання:

·

·

·

·

· запропонувати оптимальну композиційну суміш мікроелементів для виробництва твердих сирів та розробити нормативну документацію на комплексну мінеральну добавку;

· розробити рекомендації для промисловості та нормативну документацію на виробництво твердих сичужних сирів з використанням мікроелементів і здійснити виробничу перевірку.

Об’єктами досліджень були молоко, отримане у пасовищний та стійловий періоди та тверді сири з низькою температурою другого нагрівання із використанням мікроелементів та без них.

Предметами досліджень – органолептичні, фізико-хімічні, мікробіологічні та біохімічні показники молока та твердих сичужних сирів з низькою температурою другого нагрівання.

Методами досліджень основних показників якості молока та сирів були традиційні та сучасні методи фізико-хімічних, мікробіологічних та біохімічних досліджень.

Наукова новизна одержаних результатів. Вперше в умовах західного регіону України отримано дані про вміст мікроелементів у ланцюгу корми – молоко – сир та їх вплив на перебіг мікробіологічних та біохімічних процесів при визріванні твердих сичужних сирів з низькою температурою другого нагрівання та якість готового продукту.

Вперше створена композиційна суміш мікроелементів (мідь, кобальт, хром), що активізує мікробіологічні та ферментативні процеси при визріванні сиру, покращує органолептичні показники готового продукту.

З’ясовано, що збагачення молока дефіцитними мікроелементами цілеспрямовано посилює процеси протеолізу білків та гідролізу жирів при визріванні.

Встановлено суттєве збільшення кількісного складу вільних незамінних амінокислот, що веде до підвищення біологічної цінності продукту.

Практичне значення отриманих результатів. У результаті проведених досліджень встановлена оптимальна доза внесення розробленої суміші мікроелементів. Досліджено зміни амінокислотного та жирнокислотного складу готової продукції, які свідчать про прискорення визрівання та підвищення біологічної цінності сиру.

На основі експериментальних даних розроблені рекомендації щодо вдосконалення технології виробництва твердих сичужних сирів з низькою температурою другого нагрівання. Здійснена виробнича перевірка технології виробництва твердих сичужних сирів з використанням мікроелементів.

Розроблено нормативно-технічну документацію на комплексну мінеральну добавку ТУ У 24.1-00492990-001-2004 та проект нормативно-технічної документації на сир твердий сичужний „Бузецький” ТУ У 15.1–00492990–003-2004.

Розроблено спосіб виробництва твердих сичужних сирів з низькою температурою другого нагрівання із застосуванням мікроелементів, що дозволяє отримати продукт зі скороченим терміном визрівання та високими органолептичними показниками (Патент України №47127 А23С19/02).

Результати досліджень використовуються у навчальному процесі та науково-дослідній роботі в Полтавській аграрній академії та Львівській національній академії ветеринарної медицини імені С.З.Гжицького.

Особистий внесок здобувача. Весь обсяг експериментальних досліджень та добір і аналіз літературних даних за темою дисертації здійснені автором самостійно. Дисертантом разом з керівником розроблено програму вирішення поставлених задач, інтерпретовано отримані результати, здійснено аналіз результатів та статистичну обробку отриманих даних.

Автор висловлює щиру подяку доктору біологічних наук, член-кореспонденту УААН, професору Дронику Г.В. за запропоновану тему, керівництво під час виконання роботи, а також завідувачу кафедри ветеринарно-санітарної і радіологічної експертизи доктору біологічних наук, академіку УААН Кравціву Р.Й., співробітникам кафедри технології молока і молочних продуктів за наукові консультації при проведенні досліджень.

Апробація результатів дисертації. Основні положення роботи доповідались, обговорювались і схвалені на Міжнародній науковій конференції до сторіччя від дня народження Гжицького Степана Зеноновича (Львів, 2000); Міжнародній науковій конференції “С.З.ґжицький і сучасна аграрна наука” (Львів, 2000); ІІІ Міжнародному симпозіумі “Україна-Австрія. Сільське господарство: наука і практика” (Чернівці, 2000); Міжнародній науково-практичній конференції “Актуальні проблеми розвитку сучасної зооветеринарної науки” (Львів, 2001); 1-, 2-, 3-й Міжнародних науково-практичних конференціях молодих вчених та спеціалістів “Молоді вчені у вирішенні проблем аграрної науки і практики” (Львів, 2002, 2003, 2004); І Міжнародній науково-практичній конференції “Стан та розвиток агропромислового виробництва в межах Єврорегіону “Верхній Прут” (Чернівці, 2003); Міжнародній науковій конференції “Актуальні проблеми розвитку тваринництва” (Львів, 2003); Міжнародній науковій конференції „Актуальні проблеми та інновації в тваринництві, ветеринарній медицині і харчових технологіях” (Львів, 2004); Міжнародній науковій конференції „Виробництво молока у фермерських господарствах Польщі і України – стан і перспективи” (Люблін – Львів, 2004).

Публікації. За матеріалами дисертації опубліковано 13 наукових праць, з них у фахових журналах 6 статей та отримано патент України.

Структура та обсяг роботи. Загальний обсяг дисертаційної роботи становить 196 сторінок і складається із вступу, 5 розділів, висновків, списку використаних джерел (280 найменувань) та додатків. Робота містить 19 таблиць, 27 рисунки, 6 додатків.

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ

У вступі обгрунтовано актуальність теми дисертаційної роботи, сформульовано мету та задачі досліджень, визначено наукову новизну та практичну цінність роботи, наведено відомості про особистий внесок, апробацію результатів досліджень, структуру та обсяг роботи.

У першому розділі „Огляд літератури” на базі аналізу літературних джерел викладено вимоги до молока у сироварінні та загальну технологію твердих сичужних сирів з низькою температурою другого нагрівання. Розглянуто значення мікроелементів та їх сполук у молоці та молочних продуктах. Проаналізовано вплив мікроелементів на перебіг мікробіологічних та біохімічних процесів при виробництві сирів. На основі наукової літератури визначено напрям досліджень, який направлений на пошук шляхів покращення мікроелементної повноцінності молока, його технологічних властивостей, прискорення технологічних операцій та посилення мікробіологічних і біохімічних процесів при виробництві сирів, підвищення біологічної цінності та якісних показників готового продукту.

У другому розділі „Організація, методологія та методи проведення досліджень” представлено схему проведення експерименту з вказівками на основні досліджувані показники, дано стислу характеристику об’єктів та методів досліджень, що використовувались при виконанні дисертаційної роботи.

Експериментальна частина роботи виконана в лабораторії кафедри технології молока і молочних продуктів Львівської національної академії ветеринарної медицини ім. С.З. Гжицького. Дослідні партії сиру були виготовлені на ВАТ "Буський молокозавод" Буського району Львівської області.

Органолептичні, фізико-хімічні та мікробіологічні показники молока та сирів проводили стандартними методами. Аналіз білкових фракцій молока проводили методом електрофорезу в поліакриламідному гелі за Р.Хаердіновим з подальшим денситометруванням фореграм на аналізаторі AF-1. Визначення мікроелементів молоці, сирі та сироватці проводили методом кількісного атомно-абсорбційного спектрохімічного аналізу на атомно-абсорбційному спектрофотометрі типу AAS – 30. Методом газорідинної хроматографії на хроматографі "Chrom-3" визначено вміст основних і летких жирних кислот, а методом тонкошарової хроматографії - співвідношення ліпідних фракцій. Вміст азотовмісних сполук визначено за методом К”єльдаля, кількість вільних амінокислот - на амінокислотному аналізаторі ААА-1.

У третьому розділі „Результати досліджень” викладено і обговорено основні результати експериментальних досліджень.

Проведеними дослідженнями встановлено нестачу мікроелементів у кормах сировинної зони західного регіону України. Це викликає їх дефіцит у молоці. Концентрація заліза у молоці, яке отримане у пасовищний та стійловий періоди є на 25 і 10% менша оптимальних величин; міді відповідно на 67,5 та 54,5%; цинку відповідно на 14% та 33,0%. Кобальту є лише 12,5% від норми у стійловий період та 7,5% у пасовищний. Концентрація хрому у молоці є у межах норми.

Одержані дані потребують корекції мікроелементного складу молока з метою покращення його технологічних властивостей, регулювання активності та спрямованості мікробіологічних і біохімічних процесів при виробництві сирів.

На основі отриманих результатів та даних літератури було вибрано дози кожного дефіцитного мікроелемента зокрема та суміші мікроелементів у формі водних розчинів сульфатів для внесення у молоко перед зсіданням (табл. 1).

Було досліджено основні закономірності зміни мікробіологічних, біохімічних та фізико-хімічних показників під час визрівання твердих сичужних сирів з низькою температурою другого нагрівання при використанні в їх технології мікроелементів.

У виробництві сирів провідна роль належить мікроорганізмам, які своїми ферментами викликають глибокий розпад складових частин сиру. Тому створення оптимальних умов для розвитку певних груп мікроорганізмів є вирішальною при виробництві сирів. Дослідження динаміки розвитку мікрофлори в контрольній і дослідних партіях сирів показало, що додаткове внесення окремих мікроелементів позитивно вплинуло на ріст молочнокислих бактерій (рис. 1). В одноденних сирах з додаванням заліза, кобальту, хрому і суміші мікроелементів кількість мікроорганізмів була більшою відповідно на 17,8; 11,7; 43,2; 51,4%, хоча в сирах з додаванням цинку та міді спостерігались незначні різниці. На 10-у добу в усіх сирах спостерігалась максимальна кількість мікрофлори. В цей час у сирах з додаванням кобальту, хрому та суміші мікроелементів мікроорганізмів було на 7,9, 18,2 і 24,8% більше, ніж в контролі. Найбільша різниця спостерігалася в зрілих сирах, коли відносно контролю у сирах з залізом, цинком, кобальтом, міддю, хромом та комплексною добавкою вона складала відповідно 71,3; 21,2; 72,4; 30,7; 121,4 і 139,6%.

Величина активної кислотності має важливе значення для подальшої спрямованості біохімічних процесів у сирі. Від неї залежать фізичні властивості сирної маси, тобто формування структури і консистенції готового продукту.

Динаміка зміни рН в процесі визрівання контрольного та дослідних сирів представлена на рис. 2, з якого видно, що до 10 доби спостерігається зниження цього показника, потім активна кислотність стабілізується і після 20 доби поступово зростає до кінця визрівання.

Процеси гідролізу білків є домінуючими при визріванні сирів. Ступінь розпаду білків при визріванні сирів визначають за вмістом окремих фракцій азотовмісних сполук. Як показали проведені дослідження, застосовані нами мікроелементи посилювали протеоліз білків при визріванні сиру. Це проявлялося у збільшенні вмісту загального розчинного азоту та його білкової і небілкової фракції у дослідних сирах (табл. 2).

Розчинні азотовмісні сполуки активніше накопичувалися вже після пресування, особливо в сирах з додаванням кобальту, хрому і комплексної добавки. Подібна закономірність спостерігалась протягом всього часу визрівання сирів. На 10-, 20-, 30-, 45-у добу кількість розчинного азоту була вищою від контролю в сирі з додаванням заліза на 7,6; 8,0; 14,2; 18,6%, цинку на 16,1; 10,6; 13,0; 5,4%, міді на 5,9; 5,4; 9,4; 6,0%, кобальту на 19,5; 19,4; 21,3; 19,5%, хрому на 31,1; 28,8; 33,2; 28,3%, з додаванням комплексної добавки на 47,7; 31,7; 37,5; 31,6%.

У фракції розчинного небілкового азоту містяться 16 вільних амінокислот, які беруть участь у створенні сирного смаку. В наших дослідженнях спостерігалося інтенсивне нагромадження як загальної кількості, так і окремих амінокислот (рис. 3). Сумарна кількість амінокислот зросла в контрольному сирі у 17,4 раза, а в сирах з мікроелементами у 16,6; 18,3; 19,1; 21,3; 17,7; 23,2 раза. Слід зазначити, що абсолютні величини загальної суми вільних амінокислот у сирі, який виготовлено у пасовищний період в 1,1-1,3 раза були більшими, ніж у стійловий.

Під впливом мікроелементів зростала частка незамінних амінокислот, що було обумовлено нагромадженням більшої кількості вільних амінокислот. Залізо, цинк незначно впливали на цей показник, а додавання кобальту, хрому, міді, суміші мікроелементів сприяло підвищенню кількості цих амінокислот на 16,5; 22,8; 9,1; 47,5%.

Одночасно в дослідних сирах (з додаванням кобальту, хрому, міді, суміші мікроелементів) спостерігалося підвищення вмісту солодких амінокислот (треонін, серин, пролін, гліцин, аланін, валін). Виняток складали сири з додаванням заліза і цинку.

Одним з важливих компонентів смакової гами сиру є молочний жир та продукти його розщеплення. Встановлено, що леткі жирні кислоти, які утворюються при зброджуванні молочного цукру, дезамінуванні амінокислот, гідролізі молочного жиру, мають позитивний вплив на органолептичні властивості готового продукту.

У досліджуваних сирах найбільше було оцтової кислоти (76,8-81,4%), значно менше мурашиної (7,4-13,0%), масляної (2,1-8,1%), ізомасляної (4,0-5,1%). В незначних кількостях були наявні пропіонова, ізовалеріанова і валеріанова леткі жирні кислоти (табл.3).

Як показали наші дослідження, в процесі визрівання сирів спостерігалося кількаразове зростання в них вмісту летких жирних кислот (рис.4). Причому мікроелементи зумовлювали посилення інтенсивності їх накопичення. Так, якщо в контрольному сирі кількість летких жирних кислот зросла в 3,3 раза, то в сирах з додаванням заліза і кобальту – 3,5 раза, цинку – 3,7 раза, хрому – 3,7 раза, міді – 3,6 раза, комплексу мікроелементів – 3,9 раза. В стійловий період рівень цих кислот перевищував відповідні показники у пасовищний період від 1,2 до 1,7 раза.

Як показали наші дослідження, в процесі визрівання сиру відбувається накопичення вільних жирних кислот та зміни співвідношення окремих їх груп. Слід зауважити, що у складі вільних жирних кислот виявлено весь спектр кислот, які є характерні для молочного жиру.

В усіх сирах спостерігався ряд однотипних змін співвідношення деяких груп жирних кислот. Перш за все слід відмітити зростання відносної кількості коротколанцюгових жирних кислот. У сирах з додаванням мікроелементів інтенсивність нагромадження окремих коротколанцюгових жирних кислот була дещо вищою, ніж в контролі. Крім того, і сума цих кислот була вищою. Принагідно зауважимо, що ступінь гідролізу молочного жиру був порівняно невеликий, про що свідчать результати досліджень зміни співвідношення окремих класів ліпідів.

У контрольному сирі за час визрівання відносний вміст коротколанцюгових жирних кислот в пасовищний період зріс на 0,72%, в сирі з додаванням окремих мікроелементів на 1,01-1,40%, а з комплексною добавкою – на 1,55%. Одночасно відбулося підвищення відносного відсотка загальної суми вільних жирних кислот у складі загальних ліпідів всіх сирів, але у дослідних зразках більш вагомо.

Крім того у всіх сирах відбулося поступове зростання суми ненасичених жирних кислот. Якщо в контрольному сирі відносний вміст цих кислот збільшився на 6,19%, то при додаванні заліза – на 6,71%, цинку – 6,88%, кобальту – 7,09%, хрому – 7,78%, комплексної добавки – 8,51%. У той же час практично на такий же відсоток зменшувалася загальна кількість насичених жирних кислот.

У стійловий період сума коротколанцюгових жирних кислот була вищою, ніж в пасовищний. Це пов’язано з особливостями годівлі корів (збільшене споживання клітковини) в цей період і відповідно більшою кількістю цих кислот у складі молочного жиру.

Протягом визрівання сирів у сирній масі під дією ліполітичних ферментів відбувається гідроліз молочного жиру. Наші дослідження показали, що у процесі визрівання відбуваються зміни співвідношення всіх класів ліпідів: зменшення триацилгліцеролів, фосфоліпідів, ефірів холестерину та збільшення моно- і дигліцеридів, вільного холестерину, вільних жирних кислот. Досліджувані мікроелементи посилювали ліполіз молочного жиру (табл.4).

Причому спостерігалися деякі сезонні особливості цього впливу. У сирах, виготовлених у пасовищний період мікроелементи незначно впливали на розпад фосфоліпідів і ефірів холестерину. Основним джерелом вільних жирних кислот в обидва сезони були триацилгліцероли. У пасовищний період їх кількість в контрольному сирі достовірно зменшувалися на 2,98 відносного відсотка, а в дослідних сирах на 3,12- 5,80 відносного відсотка.

Спостерігалася тенденція до зростання відносної кількості моно- і дигліцеролів під час визрівання у всіх сирах, але більш значно в дослідних зразках. Істотніші зміни зареєстровано стосовно вільних жирних кислот. Якщо в контролі їх приріст складав 1,46 відносного відсотка, то в дослідних сирах – 1,89; 1,78; 2,24; 2,17; 2,43 відносного відсотка. У стійловий період відбувалися аналогічні зміни.

Аналіз мікроелементного складу сирів показує, що всі внесені мікроелементи переходять з нормалізованої суміші в готовий продукт. У сирі з додаванням кобальту і міді міститься цих мікроелементів відповідно у 13,5 і 7,5 раз більше, ніж у контролі. Сири, збагачені хромом, цинком і залізом, мають у 1,5-2,0 раза більше цих мікроелементів, ніж у контрольному. Сир з сумішшю мікроелементів містить більше кобальту в 12,5 раза, міді – в 7,0 разів і хрому - в 1,5 раза.

Системні дослідження біохімічних та фізико-хімічних характеристик сиру є підтвердженням високої біологічної цінності дослідних сирів.

Спостереження за тривалістю технологічних операцій показали, що додавання мікроелементів покращує технологічні властивості молока, що веде до скорочення основних технологічних процесів. В результаті досліджень тривалості сичужного зсідання встановлено, що додавання заліза пришвидшує цей процес на 5,7%; цинку – на 6,1%; кобальту –на 9,4%; міді – на 11,3%; хрому –на 11,5%; суміші мікроелементів – на 12,2%. Слід відзначити, що під впливом мікроелементів внаслідок інтенсифікації молочнокислого процесу сирне зерно краще віддавало сироватку. Так, при застосуванні заліза і цинку ця операція скоротилася відповідно на 7,9% і 13,3%; при застосуванні кобальту і міді – на 14,8 і 15,4%; при застосуванні хрому та суміші мікроелементів – на 18,2 і 17,6%. Особливо скоротився процес визрівання сирів, завдяки посиленню протеолізу білків і гідролізу молочного жиру під дією мікроелементів. Дослідні сири за основними фізико-хімічними, біохімічними та органолептичними показниками у 30-денному віці не поступалися зрілому контрольному сиру.

В результаті органолептичної оцінки сир з додаванням кобальту, хрому та комплексної добавки оцінювали на 4 бали вище, ніж контрольний, а сир з додаванням міді - на 3 бали. Ці сири відрізнялися більш вираженим сирним смаком і запахом. Їх консистенція була більш ніжною. Покращення органолептичних показників дослідних сирів є наслідком активації мікробіологічних та біохімічних процесів під час визрівання.

У четвертому розділі „Вдосконалення технології виробництва твердих сичужних сирів з низькою температурою другого нагрівання наведено технологічний процес виробництва сирів із застосуванням мікроелементів. Відмінною особливістю запропонованої технології є внесення у молоко перед зсіданням водних розчинів сульфатних солей міді, кобальту та хрому відповідно 0,35; 0,03; 0,01 г/т молока в перерахунку на кількість хімічного елемента. Комплексна мінеральна добавка активізує мікробіологічні та біохімічні процеси, які відбуваються при виробництві сиру, а також веде до підвищення їх якості та скорочення термінів визрівання. Запропонована технологія не потребує додаткового обладнання для виробництва сиру. Розроблено нормативно-технічну документацію на комплексну мінеральну добавку ТУ У 24.1-00492990-001-2004 та проект нормативно-технічної документації на сир твердий сичужний „Бузецький” ТУ У 15.1–00492990–003-2004.

У п’ятому розділі „Реалізація результатів досліджень” проведено розрахунки економічної ефективності виробництва твердих сирів із застосуванням мікроелементів. Головний економічний ефект від застосування мікродобавок полягає у тому, що за рахунок додаткового внесених у молоко перед зсіданням дефіцитних мікроелементів підвищувався вихід сирів та скорочувався термін їх основних технологічних операцій. Це привело до зниження собівартості, зростання прибутку, підвищення рентабельності. Економічний ефект від застосування комплексної мінеральної добавки складає 210 грн. на 1 тонну готового продукту.

Здійснена виробнича перевірка запропонованої технології на Буському молокозаводі.

ВИСНОВКИ

На підставі літературних даних та власних досліджень доведено необхідність покращення якості молока як сировини для виробництва сирів. Одним із шляхів покращення якості молока є внесення мікроелементів, дефіцит яких спостерігається у західному регіоні України. Застосування у виробництві твердих сичужних сирів з низькою температурою другого нагрівання мікроелементів прискорює і збільшує нагромадження в ньому розчинних азотових сполук, вільних амінокислот, вільних жирних кислот, летких жирних кислот. У результаті цього скорочується процес визрівання, покращуються органолептичні якості сиру, збільшується вихід сиру. Найбільший вплив проявляли кобальт, хром, а особливо комплекс мікроелементів (кобальт, хром і мідь).

1. У молоці, що надходить на молокопереробні підприємства західного регіону України, спостерігається дефіцит мікроелементів. Характер змін кількості мікроелементів залежить від сезону року та набору основних кормів.

2. Внесення в молоко перед зсіданням мікроелементів у наступних дозах в перерахунку на кількість хімічного елемента в г/т: заліза – 0,3; цинку – 0,2; кобальту – 0,025; міді – 0,25; хрому – 0,025 або суміші мікроелементів (кобальту 0,02; міді 0,25 та хрому 0,02), стимулює ріст молочнокислої мікрофлори сиру під час його визрівання.

3. Кобальт, хром, комплексна добавка мікроелементів посилюють протеоліз білків сиру під час його визрівання, що проявляється підвищенням вмісту небілкового і білкового розчинного азоту. Додавання заліза, цинку і міді посилювали розпад білків тільки в стійловий період.

4. Посилення протеолізу білків під впливом мікроелементів приводило до збільшення в сирі кількості вільних амінокислот. Особливо спостерігалося збільшення метіоніну, треоніну, лейцину, аланіну, лізину, тирозину, фенілаланіну, серину, гістидину. В сирах, виготовлених із застосуванням мікроелементів зростала кількість вільних незамінних і солодких амінокислот.

5. Під час визрівання сиру відбувається помірний гідроліз молочного жиру, який незначно посилюється при внесенні заліза, міді, цинку і більш помітно при внесенні кобальту, хрому та суміші мікроелементів. У дослідних сирах з додаванням мікроелементів активізується утворення летких жирних кислот, що веде до покращення органолептичних показників готового продукту.

6. Внесені в молоко мікроелементи переходять у сирну масу. При додаванні кобальту кількість його зростала в 13,5 раза, міді – 7,5 раза, хрому – 1,1 раза, цинку – 1,1 раза, заліза – 1,5 раза. При додаванні комплексу мікроелементів кількість кобальту зростала в 12,5 раза, міді – 7,0 разів, хрому – 1,5 раза.

7. Підвищення виходу сирів та скорочення терміну їх визрівання привело до зниження собівартості на 0,4-1,8%, рентабельності на 0,38-2,04%, прибутку на 1 тонну сиру на 2,8-14,5%. Найбільший економічний ефект отримано при застосуванні комплексної мінеральної добавки, який складає 210 грн. на 1 тонну готового продукту.

8. Розроблено рекомендації для промисловості з виробництва твердих сичужних сирів із застосуванням мікроелементів. Здійснена виробнича перевірка технології виробництва твердих сичужних сирів з використанням мікроелементів. Розроблено нормативно-технічну документацію на комплексну мінеральну добавку ТУ У 24.1-00492990-001-2004 та проект нормативно-технічної документації на сир твердий сичужний „Бузецький” ТУ У 15.1–00492990–003-2004.

Список опублікованих праць за темою дисертації

1. Данилів Н.Б., Дроник Г.В. Особливості розвитку мікрофлори в сирі під впливом окремих мікроелементів //Науково-техн. бюлетень ІЗіБТ.-Львів, 1999.-С.221-223

Особистий внесок здобувача полягає у виборі доз дефіцитних мікроелементів для збагачення молока при виробництві сиру; виконанні експериментальних досліджень стосовно вивчення їх впливу на перебіг мікробіологічних процесів під час виробництва твердих сирів; статистичній обробці одержаних результатів, написанні статті.

2. Данилів Н.Б. Мікроелементний склад кормів і молока сировинної зони Буського молокозаводу // Науковий вісник ЛДАВМ.- Львів, 1999.- С.188-191.

3. Данилів Н.Б., Дроник Г.В., Власова Т.Г., Мельник О.Р. Вплив мікроелементів міді та кобальту на активність мікрофлори закваски та на дозрівання пошехонського сиру // Збірник наук.пр.- Харків, 2000.- С.176-179.

Особистий внесок здобувача полягає у підборі концентрацій міді та кобальту для внесення у молоко перед зсіданням, дослідженні впливу цих мікроелементів на динаміку росту мікрофлори, активну та титровану кислотність під час визріванняів та участі у написанні статті.

4. Данилів Н.Б. Порівняльна характеристика хімічного складу молока залежно від періоду утримання //Вісник Сумського державного аграрного університету. Серія “Тваринництво”, випуск 5, 2001.-С.55-58.

5. Мельник О.Р., Кравців Р.Й., Данилів Н.Б., Дроник Г.В. Динаміка накопичення летких жирних кислот у заквасці та сирі під впливом окремих мікроелементів // Вісник Сумського державного аграрного університету. Серія “Тваринництво”, випуск 5, 2001.-С.149-152.

Особистий внесок здобувача полягає в аналізі досліджень щодо впливу цинку та кобальту на накопичення летких жирних кислот у процесі визрівання твердих сирів, статистичній обробці отриманих результатів та участь у написанні статті.

6. Данилів Н.Б. Вплив мікроелементів на протеоліз білків під час дозрівання твердих сирів // Науковий вісник ЛДАВМ.-Львів, 2001.-С.218-221.

7. Данилів Н.Б., Дроник Г.В. Динаміка накопичення вільних амінокислот у твердих сирах під впливом окремих мікроелементів // Науковий вісник ЛДАВМ.-Львів, 2002 С.154-157.

Особистий внесок здобувача полягає у виконанні досліджень динаміки накопичення вільних амінокислот у сирі із застосуванням мікроелементів, статистичній обробці і аналізі одержаних результатів, написанні статті.

8. Данилів Н.Б., Дроник Г.В., Мельник О.Р. Біологічний контроль застосування мікроелементних добавок при виробництві сирів // Матеріали І Міжнародної науково-практичної конференції “Стан та розвиток агропромислового виробництва в межах єврорегіону Верхній Прут”.-Чернівці, 2003.- С.72-73.

Особистий внесок здобувача полягає у виконанні експериментальних досліджень по вивченню токсичності твердих сирів із застосуванням мікроелементів, обробці та узагальненні одержаних результатів, підготовці матеріалів до друку.

9. Данилів Н.Б. Вдосконалення технології твердих сичужних сирів з низькою температурою другого нагрівання // Науковий вісник ЛДАВМ.-Львів, 2003.-С.139-142.

10. Дроник Г.В., Данилів Н.Б., Мельник О.Р Особливості дозрівання твердих сирів при використанні мікроелементів // Сільський господар.- 2003.-№9-10.- С.6-8.

Особистий внесок здобувача полягає у організації та проведенні мікробіологічних і біохімічних досліджень при визріванні сирів, статистичній обробці, узагальненні результатів досліджень, участі у написанні статті.

11. Данилів Н.Б., Дроник Г.В., Мельник О.Р. Методичні рекомендації щодо вдосконалення технології виробництва твердих сичужних сирів з низькою температурою другого нагрівання.- Львів, 2003.- 19 с.

Особистий внесок здобувача полягає в опрацюванні джерел літератури, виконанні експериментальних досліджень, обробці і аналізі одержаних результатів, підготовці матеріалів до друку.

12. Мельник О.Р., Данилів Н.Б. Протеолітичні процеси у заквасці та сирі при використанні хрому // Науковий вісник ЛДАВМ.-Львів.- 2004.-С.136-142.

Особистий внесок здобувача полягає у виконанні досліджень протеолітичних процесів у сирах, виготовлених із застосуванням хрому, узагальненні одержаних результатів, підготовці матеріалів до публікації.

13. Пат. України №47127 МПК:7 А23С19/02; Спосіб виробництва твердого сичужного сиру з низькою температурою другого нагрівання: / Р.Й.Кравців, Г.В.Дроник, Данилів Н.Б. (Україна); Львівська державна академія ветеринарної медицини ім.С.З.Гжицького. – .№ 2001075458; Заявл. 31.07.01; Опубл. 17.06.02, Бюл. № 6. – 1 с.

Особистий внесок здобувача полягає в проведенні патентного пошуку, підготовці та оформленні заявки на винахід.

АНОТАЦІЯ

Сливка Н.Б. Вплив окремих мікроелементів на визрівання та якість твердих сичужних сирів з низькою температурою другого нагрівання.- Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.18.04 – технологія м’ясних, молочних та рибних продуктів. Національний університет харчових технологій Міністерства освіти та науки України, Київ, 2005.

Дисертація присвячена науковому обґрунтуванню ефективності та доцільності використання в технології виробництва твердих сичужних сирів з низькою температурою другого нагрівання мікроелементів. Досліджено вплив мікроелементів на перебіг мікробіологічних та біохімічних процесів при визріванні сирів. Показано, що під впливом мікроелементів відбувається активний ріст молочнокислої мікрофлори. Встановлено, що застосування мінеральних речовин ефективно інтенсифікує процеси протеолізу білків та гідролізу молочного жиру, посилює накопичення смакових і ароматичних компонентів у сирі.

Результати досліджень органолептичних, фізико-хімічних та біохімічних показників дослідних сирів свідчать про прискорення визрівання, підвищення біологічної цінності та покращення якості готового продукту.

Створено комплексну мінеральну добавку (ТУ У 24.1-00492990-001-2004), яка дозволяє отримати готовий продукт зі скороченим терміном визрівання та високими органолептичними показниками.

Розроблено проект нормативно-технічної документації на твердий сичужний сир „Бузецький” ТУ У 15.1–00492990–003-2004. Проведена промислова апробація показала високу економічну ефективність.

Ключові слова: технологія, сир твердий сичужний, мікроелементи, комплексна мінеральна добавка, протеоліз, гідроліз, визрівання.

АННОТАЦИЯ

Сливка Н.Б. Влияние отдельных микроэлементов на созревание и качество твердых сычужных сыров с низкой температурой второго нагревания. – Рукопись.

Диссертация на соискание научной степени кандидата технических наук по специальности 05.18.04 – технология мясных, молочных и рыбных продуктов. – Национальный университет пищевых технологий Министерства образования и науки, Киев, 2005.

Диссертация посвящена научному обоснованию эффективности и необходимости использования в технологии твердых сычужных сыров с низкой температурой второго нагревания микроэлементов.

Исследованиями установлено, что в молоке западного региона Украины подмечается дефицит эссенциальных микроэлементов, что ведет к ухудшению технологических свойств молока. Разработан способ подготовки молока при производстве твердых сычужных сыров с низкой температурой второго нагревания, заключающийся в внесении в молоко перед свертыванием смеси водных растворов сульфатных солей меди, кобальта и хрома соответственно 0,35; 0,03; 0,01 г/т в пересчете на количество химического элемента для стимуляции микробиологических и биохимических процессов в сыре. Микроэлементы сокращают продолжительность технологических операций, особенно процесс созревания. Отмечено, что применение микроэлементов активизирует микробилогические процессы при производстве твердых сыров. Объем молочнокислой микрофлоры под влиянием микроэлементов в среднем в 2 раза больше, чем в контроле. Это способствует интенсификации биохимических процессов. Показано, что использование микроэлементов позволяет целенаправленно ускорять протеолиз белков, что проявляется повышением содержания растворимых азотистых веществ. Усиление протеолиза привело к увеличению количества свободных аминокислот, в том числе незаменимых и сладких. Полученные результаты свидетельствуют об усилении под влиянием микроэлементов процессов дезаминирования аминокислот, оцтово- и маслянокислого брожения молочной кислоты, гидролиза жира. В результате этого наблюдается тенденция к увеличению накопления летучих жирных кислот. Исследован характер превращения липидных компонентов в сыре под влиянием микроэлементов.

Проведена органолептическая оценка опытных сыров. Установлено, что использование микроэлементных добавок улучшает вкус, запах и рисунок сыра.

На основании проведенных исследований разработаны практические рекомендации по производству твердых сычужных сыров с использованием микроэлементов.

Создано комплексную минеральную добавку (ТУ У 24.1-00492990-001-2004) , которая позволяет получить готовый продукт с сокращенным сроком созревания и высокими органолептическими показателями.

Разработан проэкт нормативно-технической документации на твердый сычужный сыр „Бузецкий” ТУ У 15.1–00492990–003-2004. Проведенная промышленная апробация показала высокую экономическую эффективность.

Ключевые слова: технология, сыр твердый сычужный, комплексная минеральная добавка, протеолиз, гидролиз, созревание.

Annotation

Slyvka N.B. Some microelements effect upon ripening and quality of hard rennet cheeses with law temperatures the process of second heating. Manuscript.

Dissertation for taking the degree of candidate of technical sciences, specialty: 05.18.04 – technology of meat, dairy and fish products. – The National University of Food Technology, Kyiv, 2005.

This dissertation is devoted to scientific substantiation efficiency and necessity of using at the technology of making of hard rennet cheeses with law temperatures the process of second heating of microelements. It was searched an influence of microelements to duration of microbiological and biochemical processes during the ripening of cheeses. It’s shown that under the influence of microelements the active growth of milkacid microflore is takeu place. It was determined that the mineral substances using makes an effective intensification the processes of proteolysis and hydrolysis of butterfat, enforce the storage of taste and aromatic components.

The exploration results of organoleptic, physical, chemical and biochemical indicators of hard rennet cheeses prove about rapid ripening, bettering of ,biological value and quality of the finish product.

Was made the complex mineral component which allows to get the finish product on short term of ripening and high organoleptic coefficients.

So the project of reference documentation for hard rennet cheeses was developed and its approbation had shown the high economical efficiency.

Key words: technology, hard rennet cheese, microelements, complex mineral component, proteolysis , hydrolysis , ripening.