V Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся

Старт в науке

Разработка рецептов смузи на основе молока с использованием местного растительного сырья

• Авторы
• Руководители
• Файлы работы
• Наградные документы

Славиковская  Ю.А. 1

---

1МБОУ Новоселовская СОШ №5

Шкаренко  Н.В. 1Первышина  Г.Г. 2

---

1МБОУ Новоселовская СОШ №5

2МБОУ Новоселовская СОШ№5

Работа в формате PDF

192 KB

Автор работы награжден дипломом победителя II степени

Диплом школьникаСвидетельство руководителяСвидетельство руководителя

Введение
Актуальность темы.

Проблема обеспечения детей полноценным питанием, способствующим поддержанию и укреплению здоровья, является в настоящее время актуальной и значимой в соответствии с «Доктриной продовольственной безопасности Российской Федерации на период до 2020 года» от 24 апреля 2012 г. № 1853 пп.8 [1]. По данным Управления Федеральной службы государственной статистики по Красноярскому краю, Республике Хакасия и Республики Тыва с начала 2017 года цена на продажу цельномолочных продуктов в крае увеличилась на 2,2 % [2]. По мнению ученых, не меньшую значимость имеет поиск источников растительного сырья, обладающего биологической активностью и не только способствующего снижению риска возникновения различных заболеваний, но и поддерживающему нормальный рост и развитие подростка, повышающему работоспособность учащихся на уроках и во внеурочное время. По статистике МБОУ Новосёловской СОШ № 5 в настоящее время 51 % старшеклассников не обедают в школе, предпочитая фастфуд (перекус). Результаты исследований свидетельствуют, что среди огромного разнообразия продуктов животного и растительного происхождения наиболее ценными в пищевом и биологическом отношении являются молоко [3]. Поэтому разработка рецептов смузи на основе молока с использованием местного растительного сырья может обеспечить сбалансированное питание с высокой усвояемостью всех пищевых веществ, и способствовать нормализации деятельности организма старшеклассников.

Постановка и формулировка проблемы.

Проблема состоит в том, что учащиеся школы должны получать здоровое, сбалансированное питание, но на сегодняшний день цены на молоко и молочные продукты в красноярском крае повысились. Поэтому разработка рецептов смузи на основе молока с использованием местного растительного сырья может обеспечить сбалансированное питание с высокой усвояемостью всех пищевых веществ, а также снизит себестоимость продукта.

Разработанность исследуемой проблемы.

Современный этап развития человеческого общества характеризуется, с одной стороны, выдающимися достижениями науки, техники и технологии, с другой – резким ухудшением экологической ситуации, изменением образа жизни, ростом психоэмоциональных нагрузок, постоянным дефицитом времени, изменением характера питания[7]. Образ жизни и питание являются важнейшими факторами, определяющими здоровье человека, его работоспособность, умение противостоять всем видам неблагоприятных внешних воздействий. Пищевые вещества обеспечивают организм человека пластическим материалом и энергией, определяют его здоровье, физическую и творческую активность. Особую группу продуктов, обеспечивающих реализацию указанных задач питания, представляют продукты функционального назначения. В последние десятилетия появилось принципиально новое направление в технологии напитков - drink breakfast (напитки-завтраки или смузи). По определению А.Г. Дьякова: «Смузи представляют собой плотный вязкий продукт, который является напитком и быстрым завтраком с добавлением молочной и фруктовой частей, пищевых волокон и витаминов» [7].

Общество почувствовало угрозу своему существованию из-за катастрофического ухудшения среды обитания, связанного большей частью с техническим прогрессом. Так как все более популярной становится точка зрения, что потребление продуктов с натуральными пищевыми волокнами является неотъемлемой частью здорового образа жизни, производители пищевых продуктов увеличивают долю природных материалов в качестве сырья для своей продукции. По мнению Н.В. Неповинных: «У потребителей, уделяющих большое вниманию тому, что они едят, все возрастающим спросом пользуются продукты с пониженным содержанием жиров и обогащенные натуральными волокнами»[3]. Если такие продукты можно получить, используя низкокалорийные материалы, то их польза для здоровья будет очевидной. Пищевые продукты, содержащие такие ингредиенты, должны соответствовать по качеству исходному продукту, а также не обладать вредным для здоровья действием.

Современная концепция здорового питания возникла как результат систематических многолетних исследований медиков, диетологов, специалистов в области химии и технологии пищевых веществ. Важное место в этой концепции принадлежит научному направлению, связанному с созданием комбинированных продуктов питания. Н.Б. Гаврилова считает, что «Необходимо сохранять максимальное воспроизводство потребительских свойств, присущих традиционным продуктам и соблюдать принципы структурной совместимости и комплементарности двух или трёх соединений дисперсных систем» [4].

Проанализировав точки зрения вышеназванных авторов, можно сделать вывод, что наиболее востребованными комбинированными продуктами являются продукты на основе молока и молочной продукции. Так как особую ценность для организма человека представляют богатые незаменимыми аминокислотами молочные белки, которые имеют большое биологическое значение благодаря высокому содержанию метионина, принадлежего к липотропным веществам, необходимым для функционирования печени. Установлено, что включение в рацион белка приводит к снижению холестерина в крови.

И.А. Долматова высказывает мнение, что: «Одним из важнейших ингредиентов, используемых для обогащения продуктов питания, в том числе и молочных, являются пищевые волокна»[6]. Полученные результаты свидетельствуют, что рационы, богатые пищевыми волокнами, оказывают положительное влияние на здоровье человека, так как их употребление приводит к снижению риска возникновения ряда заболеваний. Источником пищеварительных волокон служат различные злаковые культуры, фрукты, овощи и другие растительные объекты.

Большую роль использованию плодово-ягодных и овощных наполнителей отводит в своей научной работе О.Л. Курнакова. Плоды и ягоды являются источниками глюкозы и фруктозы, витаминов, минеральных веществ, фенольных соединений, пищевых волокон. Овощи богаты витаминами, минеральными веществами, азотистыми соединениями и пищевыми волокнами. С учетом сочетаемости с молоком наиболее приемлемыми считаются тыква, морковь, шпинат, горошек, капуста (Таблица 1).

Химический состав моркови, тыквы [9]. Таблица 1

Особая роль в формировании функциональных свойств принадлежит пищевым волокнам. Овощи, а также продукты, получаемые при их переработке, обогащают молочные продукты пектинами, витаминами, микроэлементами и другими полезными веществами. Они же, как наполнители является эффективным средством против сердечнососудистых заболеваний, так как их употребление снижает уровень холестерина, жиров и шлаков [8,9].

Цель работы:

осуществить подбор оптимальных рецептур смузи на основе молока с использованием местного растительного сырья и провести анализ органолептических и физико-химических характеристик (жирность и содержание белка).

Основные задачи:

проанализировать имеющиеся данные по вопросу приготовления смузи на основе молока с добавлением местного растительного сырья; осуществить выбор объектов исследования путем социологического опроса жителей села Новоселова; определить динамику изменения жирности и кислотности смузи при хранении; на основе органолептических методов анализа осуществить разработку и подбор оптимальных рецептур смузи на основе молока.

Методы и методики решения основных задач

Проведение социологического опроса среди населения; определение органолептических показателей молока (ГОСТ Р 52054 - 2003); получение смузи из тыквы и моркови и определение органолептических свойств; определение жирности в молоке и смузи из тыквы и моркови (ГОСТ 5867-90); определение кислотности в молоке и смузи из тыквы и моркови (ГОСТ Р 54669 - 2011); определение содержания белка в молоке и смузи из тыквы и моркови (Сучкова Е.П. Методы исследования молока и молочных продуктов: учебно-методическое пособие / Е.П. Сучкова, М.С. Белозёрова – Санкт-Петербург: Университет ИТМО; ИХиБТ, 2015. – 47 с.).

Исследование проводилось в лаборатории Новоселовской СОШ№5 с. Новоселова и в испытательной лаборатории Новосёловского отдела ветеринарии.

Основная часть
Социологический опрос

Данный социологический опрос проводится с целью выяснения информации у населения на предмет знаний о молоке и смузи. Социологический опрос поможет мне определиться, молоко какого производителя и какой жирности востребованы среди населения. Виды, какого растительного сырья наиболее применяемы в профилактических целях. По результатам социологического опроса выяснили, что большая часть респондентов покупают пастеризованное молоко «Простоквашино», ЗАО «Искра», жирностью молока 4%. Наиболее употребляемые в пищу овощи тыква и морковь. Малая часть респондентов из тыквы и моркови смузи. На основе данной информации для приготовления смузи использовали тыкву, морковь и молоко производителя «Простоквашино» (приложение 1).

Экспериментальная часть

Важными показателями биологической ценности молока и смузи являются органолептические свойства, определение жирности, кислотности и содержание белков. Для подтверждения выше перечисленных характеристик проводились следующие экспериментальные исследования.

Эксперимент №1: приготовление смузи из тыквы и моркови.

При получении смузи в качестве дополнительных компонентов использовали морковь и тыкву. Очищенные и нарезанные кубиками (11см) овощи брали в количестве 1001 гр, помещали в блендер и добавляют 200 мл молока (гидромодуль процесса 1:2); смешивали и взбивали до однородной консистенции [5,7]. Органолептические показатели смузи - внешний вид, вкус, консистенция определяли в соответствии с ГОСТ Р 52054-2003 [11]. Эксперимент №2: определение органолептических показателей качества молока и смузи.

Органолептические показатели качества молока определяли в соответствии с ГОСТ Р 52054-2003 в соответствии с методикой, изложенной в [11].

Органолептические показатели молока и смузи из тыквы и моркови. Таблица1.

В результате эксперимента №2 выяснили, что органолептические показатели смузи из тыквы и моркови соответствуют требованиям ГОСТ и могут быть рекомендованы к употреблению в пищу.

Эксперимент №3: определение количества белка в молоке и смузи.

Анализ белков молока имеет жизненно важное значение. Определение содержания белка в молоке и смузи проводили в соответствии с методикой, изложенной в [10]. Для полноты эксперимента использовали малогабаритный экспресс-анализатор молока Клевер-2. Прибор показывает содержание белков, жирность, плотность и температуру.

Эксперимент №4: определение кислотности молока и смузи.

Определение кислотности молока и смузи проводили в соответствии с ГОСТ Р 54669-2011 [13].

Эксперимент №5: определение жирности молока и смузи.

Определение жирности молока и смузи проводили в соответствии с ГОСТ 5867-90 [12];

Результаты исследований представлены в таблице.

Физико-химические показатели молока и смузи. Таблица 2.

Результаты исследований, проведенных через 24 часа после хранения при t = +4^ºС представлены в таблице.

Физико-химические показатели молока и смузи. Таблица 3.

В результате экспериментов №3,4,5 выяснены следующие данные: содержание белка остаётся постоянным в молоке и смузи, кислотность в смузи повышается, жирность в смузи уменьшается.

Проведённое научное исследование по выбору и обоснованию смузи позволило выбрать в качестве основы производства смузи местное растительное сырье (тыкву и морковь). На рис.1. представлена технологическая схема производства смузи на основе молока с использованием местного растительного сырья - тыквы и моркови.

Приёмка по количеству и качеству

Приёмка сырья и материалов

Очистка, удаление семян из тыквы

Семена, кожура

Жидкие компоненты (молоко)

Растительное сырьё: тыква, морковь

Приёмка молока

Нарезка кубиками (11см) овощей

Мойка

Очистка и охлаждение молока t=(4±2)°С

Подготовленная вода

Погружение овощей в блендер

Промежуточное хранение t=(4±2)°С

Пастеризация молока t=(84±2)°С

Измельчение и перемешивание

Получение кашицеобразной массы из овощей

Получение смузи из овощей на основе молока гидромодуль (1:2)

Охлаждение молока t=(18±2)°С

Разлив, упаковка, маркировка

Рисунок 1. Технологическая схема производства смузи из тыквы и моркови на основе молока.

Выводы по экспериментальной части: для приготовления смузи из тыквы и моркови применяли гидромодуль 1:2 (сырьё, молоко); органолептические показатели качества молока и приготовленных смузи соответствуют требованиям ГОСТ Р 52054-2003[11]; по результатам исследования показано, что происходит снижение жирности в смузи по сравнению с молоком. При этом зарегистрировано увеличение кислотности полученного продукта, но содержание белка остается примерно одинаковым в смузи и молоке. Результаты исследований, проведенных через 24 часа после хранения при t = +4ºС показали, что физико – химические показатели не изменились.

3. Заключение

Проведённые исследования учёнными доказывают, что наиболее востребованными комбинированными продуктами являются продукты на основе молока и молочной продукции;

Анализ литературных источников подтверждает, все возрастающим спросом пользуются продукты с пониженным содержанием жиров, обогащенные натуральными волокнами, а наиболее приемлемыми считаются тыква, морковь, шпинат, горошек, капуста;

Выявлено, что тыква и морковь хорошо усваиваются организмом и содержат витамины группы В и С, значит, обладают профилактическим действием. Составлена таблица;

Приготовлены смузи из тыквы и моркови. Определены физико-химические показатели молока и смузи. Полученные смузи обладают хорошими органолептическими показателями и отличными вкусовыми качествами;

На основе анализа органолептических и физико-химических характеристик осуществлён подбор оптимальных рецептур смузи из тыквы и моркови;

Гипотеза была подтверждена результатами исследований, проведенных через 24 часа после хранения при t = +4^ºС, при этом физико – химические показатели не изменились. Происходит снижение жирности в смузи по сравнению с молоком. При этом зарегистрировано увеличение кислотности полученного продукта, но содержание белка остается примерно одинаковым в смузи и молоке;

Научно обоснована и предложена технологическая схема производства смузи на основе молока с использованием местного растительного сырья – тыквы и моркови.

Список литературы

Черкасова А.В. Новые каротинсодержащие БАД: получение, свойства и применение для обогащения молочных продуктов {Текст}: диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук / А.В. Черкасова. – Воронеж, 2015. – 162 с;

Социально-экономическое положение Красноярского края в январе-сентябре 2017 года. № 1.37.1 {Текст}: Доклад Росстат. – Красноярск, 2017. – 125 с;

Неповинных Н.В. Теоретическое обоснование и практические аспекты использования пищевых волокон в технологиях молокосодержащих продуктов диетического профилактического питания {Текст}: диссертация на соискание ученой степени доктора технических наук / Н.В. Неповинных. – Саратов, 2016. – 435 с;

Гаврилова Н.Б. Биотехнология комбинированных молочных продуктов {Текст}: монография / Н.Б. Гаврилова. – Омск: «Вариант-Сибирь», 2004 – 224 с. (http://bio-x.ru/);

Петухова Р.С. Ресурсосберегающие технологии в производстве поликомпонентных продуктов питания специализированного назначения / Р.С. Петухова О.С. Грушина, А.И. Морозов // Ползуновский вестник № 2/1, 2011;

Долматова И.А. Исследование свойств овощного сырья и цукатов, используемых при производстве йогуртов: научная статья / И.А. Долматова, Т.Н. Зайцева, М.А. Забелина, В.Ф. Рябова // Вестник Южно-Уральского государственного университета. Серия: Пищевые и биотехнологии. (КиберЛенинка: https://cyberleninka.ru/article/n/issledovanie-svoystv-ovoschnogo-syrya-i-tsukatov-ispolzuemyh-pri-proizvodstve-yogurtov);

Дьяков А.Г. Исследование влагосодержания шротов и клетчатки овса и проектирование на их основе технологии смузи геродиетического назначения. / А.Г. Дьяков, А.И. Торяник.// Харьковский государственный университет питания и торговли, Институт пищевых технологий. КиберЛенинка: https://cyberleninka.ru/search?q=%D1%81%D0%BC%D1%83%D0%B7%D0%B8;

Курнакова О.Л. Разработка и оценка потребительских свойств обогащенных йогуртов с использованием растительных ингредиентов {Текст}: диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук / О.Л. Курнакова. – Орел, 2015. – 225 с;

Турова А.Д. Лекарственные растения СССР и их применение / А.Д. Турова, Э.Н. Сапожникова // М.,: Медицина, 1984. – 304 с;

Сучкова Е.П. Методы исследования молока и молочных продуктов: учебно-методическое пособие / Е.П. Сучкова, М.С. Белозёрова – Санкт-Петербург: Университет ИТМО; ИХиБТ, 2015. – 47 с;

ГОСТ Р 52054 - 2003. Молоко натуральное коровье - сырье. Метод опеделения органолептических показателей. – Введ. 01.01.2004. – Москва: Госстандарт России, 2003. – 3с. (http://docs.cntd.ru/document/gost-r-52054-2003);

ГОСТ 5867-90. Молоко и молочные продукты. Методы определения жира.–Введ.01.05.2014.- Москва: Стандартинформ,2009.-2-3с. (http://www.internet-law.ru/gosts/gost/2476);

ГОСТ Р 54669 - 2011. Молоко и продукты переработки молока. Методы определения кислотности.– Введ.01.01.2013. - Москва: Стандартинформ,2013. -8-9с. (http://www.cntd.ru/assets/files/upload/051212/54669-2011.pdf).