Исследование и разработка биологически активной добавки на основе белковых концентратов молочной сыворотки от мягких сыров

Цель данной работы – на основе анализа ресурсов и свойств подсырной сыворотки от мягких сыров обосновать её использование в получении БАВ и использовании в БАД.

Для достижения цели определены следующие задачи:

- провести патентный поиск и анализ научно-технической литературы;

-провести анализ потребительских предпочтений (маркетинговые исследования основных потребителей) мягких сыров и определить перспективные ресурсы подсырной сыворотки и разработки БАД;

- оценить ресурсы и свойства подсырной сыворотки от мягких сыров по сезонам;

- разработать рецептуру БАД из молочной сыворотки от мягких сыров.

Научная новизна диссертации состоит в том, что на основе поисковых, маркетинговых и экспериментальных исследований установлены ресурсы и свойства сыворотки от мягких сыров, получены новые фактические данные о возможности применения сыворотки от бурраты и моцареллы в качестве источника БАВ для получения БАД для пищевых и кормовых продуктов. Разработана рецептура БАД.

Содержание

ВВЕДЕНИЕ 8

1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ 10

1.1 Молочная сыворотка. Состав, свойства и основные способы переработки 10

1.2 Обзор российского и мирового рынка сыворотки 20

1.3 Биологически активные добавки. Характеристика и классификация 27

1.4 Заключение по обзору литературы 36

2. ОРГАНИЗАЦИЯ РАБОТЫ, ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ 39

2.1 Организация работы 39

2.2 Объекты исследований 40

2.3 Методы исследований 40

2.3.1 Определение органолептических показателей 40

2.3.2 Определение титруемой и активной кислотности 41

2.3.3 Определение массовой доли сухих веществ и влаги 42

2.3.4 Определение массовой доли белка 43

2.3.5 Определение массовой доли жира 43

2.3.6 Определение плотности сыворотки 45

3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ДАННЫЕ И ИХ ОБРАБОТКА 47

3.1 Патентный поиск на предмет продуктов на основе сыворотки 47

3.2 Маркетинговые исследования потребительских предпочтений мягких сыров - буррата и моцарелла 50

3.3 Физико-химический анализ сыворотки по сезонам года 61

3.3.1 Результаты органолептических показателей 61

3.3.2 Результаты физико-химических показателей сыворотки 62

3.4 Получение белкового концентрата из молочной сыворотки от бурраты и моцареллы 68

3.4.1 Термокислотная коагуляция 68

3.4.2 Хлоркальциевая коагуляция 70

3.4.3 Осаждение белков молочной сыворотки сульфатом аммония 71

3.5 Расчет эффективности полученных белковых концентратов из подсырной сыворотки. Исследования белковых концентратов 73

3.6 Разработка рецептуры биологически активной добавки из белковых концентратов молочной сыворотки от мягких сыров 81

ЗАКЛЮЧЕНИЕ 84

Список использованной литературы 85

Список использованной литературы

1. Беспалов В.Г. Биологически активные добавки к пище и возможности их использования/ В.Г.Беспалов, В.Б.Некрасова// Российский медико-биологический вестник имени академика И. П. Павлова. – 2001. - №6. – с.32-38.

2. Богданова Е. В. Получение и применение модифицированной творожной сыворотки в технологии функциональных молокосодержащих продуктов: дис. канд. техн. наук. Воронеж, 2011. 301 с.

3. Василисин С. В., Евдокимов И. А., Алиева Л. Р. и др. Использование подсырной сыворотки в производстве напитков // Сборник научных трудов СевКавГТУ. Серия «Продовольствие». 2002 Вып. 5 С. 22–25; 

4. Горбатова К. К. Биохимия молока и молочных продуктов. СПб.: Профессия, 2015. 336 с.

5. Гордеев К.С. Биологически активные добавки к пище/ К.С.Гордеев, Е.Л.Ермолаева, А.А.Жидков//Современные научные исследования и инновации. – 2019. - №7.- с.54-57.

6. ГОСТ 25179-2014 «Межгосударственный стандарт. Молоко и молочные продукты.Методы определения массовой доли белка».

7. ГОСТ 32892 «Молоко и молочная продукция. Метод измерения активнои? кислотности».

8. ГОСТ 33957-2016 «Сыворотка молочная и напитки на ее основе. Правила приемки, отбор проб и методы контроля. Межгосударственный стандарт». 

9. ГОСТ 34352-2017 Сыворотка молочная - сырье. Технические условия. – М.: Стандартинформ, 2018 – 11 с.

10. ГОСТ 5867-90 «Межгосударственный стандарт. Молоко и молочные продукты. Методы определения массовой доли жира»;

11. ГОСТ Р 53761-2009 Молоко. Идентификация белкового состава электрофоретическим методом в полиакриламидном геле (Переиздание).- М.: Стандартинформ, 2010 – 15 с.

12. ГОСТ Р 54668-2011 Молоко и продукты переработки молока. Методы определения массовой доли влаги и сухого вещества.- М.: Стандартинформ, 2013 – 11 с.

13. Гунькова И. П., Горбатова К. К. Биотехнологические свойства белков молока. СПб.: ГИОРД, 2015 216 с.

14. Зобкова З. С., Щербакова С. А. Использование функциональных пищевых ингредиентов творожной сыворотки // Молочная промышленность. 2007 № 3 С.44–46.; 

15. Золоторева М. С., Топалов В.К., Евдокимов И.А. и др. Молочная сыворотка – источник ценных пищевых ингредиентов и дополнительной прибыли // Сыроделие и маслоделие. 2017 № 5 С. 30–31.

16. Илларионова Е.А. Биологически активные добавки.Оценка эффективности и безопасности/ Е.А.Илларионова// Российский медико-биологический вестник имени академика И. П. Павлова. – 2020. - №9. – с.32-45.

17. Лукин, А.А., Применение молочнои? сыворотки в технологии продуктов питания, Сборник работ 67-и? научнои? конференции Секции технических наук, Челябинск, Издательскии? центр ЮУрГУ, 2015, ч. 48, н. 34, c. 523–527. 

18. Мельникова Е. И. Исследование биотехнологического потенциала творожной сыворотки: модификация химического состава, прогнозирование качества и новые технологические решения: дис. ... докт. тех. наук. Воронеж: ВГТА, 2007. 670 с.

19. Мельникова Е. И., Богданова Е. В., Павельева Д. А. Мировой и российский рынок сывороточных ингредиентов//Молочная промышленность. 2020 № 8 С. 56–58.

20. Обзор рынка молочной сыворотки [Электронный ресурс]/Электрон.текстовые данные.-Режим доступа: https://docs.yandex.ru/docs/view?tm=1654176375&tld=ru&lang=ru&name=Обзор-ВЭД_Молочная-сыворотка_25.05.pdf (Дата обращения: 08.04.2022).

21. Патент CN 1112394 (Китай) /Способ приготовления биологически активного продукта из молозива коров / Жаокуоун Денг (CN); Юниян Лю (CN); Лю Шенгву (CN).

22. Патент JP 2004039704 (Япония). / Способ получения лактопероксидазы/ Ищихаши Нобуо (Япония), Ямаучи Кожи (Япония), Шин Коучироу (Япония), Андо Тетсуя (Япония).

23. Патент № 2268620 С1 Российская Федерация, МПК А23L 1/30. Биологически активный пищевой продукт на основе молочного сырья (варианты): № 2004116661/13: заявл.02.06.2004: опубл. 27.01.2006/ А.И. Григораш, А.И. Макланов, В.А. Самойленко, О.Н. Окунев.

24. Патент № 2268620 С1 Российская Федерация, МПК А23L 1/30. Биологически активный пищевой продукт на основе молочного сырья (варианты): № 2004116661/13: заявл.02.06.2004: опубл. 27.01.2006/ А.И. Григораш, А.И. Макланов, В.А. Самойленко, О.Н. Окунев.

25. Патент № 2328128 С1 Российская Федерация, МПК А23С 19/082. Способ получения термизированного молочно-сывороточного продукта: № 2006144931/13: заявл. 19.12.2006: опубл. 10.07.2008/ Н.И. Дунченко, Аль-Кайси Рами, Н.С. Кононов, В.С.Янковская.

26. Патент № 2328128 С1 Российская Федерация, МПК А23С 19/082. Способ получения термизированного молочно-сывороточного продукта: № 2006144931/13: заявл. 19.12.2006: опубл. 10.07.2008/ Н.И. Дунченко, Аль-Кайси Рами, Н.С. Кононов, В.С.Янковская.

27. Патент № 2336144 С2 Российская Федерация, МПК А23С 21/02. Способ получения косметического сырья на основе молочной сыворотки: № 2002122696/13: заявл. 26.08.2002: опубл. 20.09.2004/ Л.Л. Хазова, М.Б. Хазов, И.А. Федорищев.

28. Патент № 2336144 С2 Российская Федерация, МПК А23С 21/02. Способ получения косметического сырья на основе молочной сыворотки: № 2002122696/13: заявл. 26.08.2002: опубл. 20.09.2004/ Л.Л. Хазова, М.Б. Хазов, И.А. Федорищев.

29. Патент № 23567432 С2 Российская Федерация, МПК А24С 21/06. Получение сцеженных ферментированных молочных продуктов: № 20171380656: заявл. 03.05.2016: опубл. 07.12.2018/ А.А. Саничев, Г.А. Андреев.

30. Патент № 23567432 С2 Российская Федерация, МПК А24С 21/06. Получение сцеженных ферментированных молочных продуктов: № 20171380656: заявл. 03.05.2016: опубл. 07.12.2018/ А.А. Саничев, Г.А. Андреев.

31. Патент № 2372821 С2 Российская Федерация, МПК А23С 23/00. Способ получения молочно-белковых продуктов: № 2009134412/13: заявл. 21.08.2009: опубл. 27.02.2010/ О. В. Филонова. 

32. Патент № 2372822 С2 Российская Федерация, МПК А23С 23/00. Способ получения молочно-белковых продуктов: № 2009134412/13: заявл. 21.08.2009: опубл. 27.02.2010/ О. В. Филонова, Н. С. Байкова. 

33. Патент № 2392821 С2 Российская Федерация, МПК А23С 23/00. Способ получения молочно-белковых продуктов: № 2008134412/13: заявл. 21.08.2008: опубл. 27.02.2010/ С. М. Доценко, О. В. Скрипко, 

34. Патент № 2392821 С2 Российская Федерация, МПК А23С 23/00. Способ получения молочно-белковых продуктов: № 2008134412/13: заявл. 21.08.2008: опубл. 27.02.2010/ О. В. Скрипко, 

35. Патент № 2400106 С1 Россия. Способ получения бад Л-ПФИ из вторичного молочного сырья и полученная этим способом бад Л-ПФИ./Семенов Г.В. (RU), Тихомирова Н.А. (RU), Комолова Г.С. (RU), Ильина А.М. (RU).

36. Патент № 2441391 С2 Российская федерация, МПК А23С 21/08. Способ получения сывороточного экстракта из плодово-ягодных выжимок: №2010119472/10: заявл.14.05.2010: опубл.10.02.2012/ А.И. Окара, А.В.Жебо.

37. Патент № 2441391 С2 Российская федерация, МПК А23С 21/08. Способ получения сывороточного экстракта из плодово-ягодных выжимок: №2010119472/10: заявл.14.05.2010: опубл.10.02.2012/ А.И. Окара, А.В.Жебо.

38. Патент № 24567445 С1 Российская Федерация, МПК А23С 23/02. Способ получения вязкой композиции, содержащей белок молочной сыворотки: № 2017126021: заявл. 28.12.2015: опубл. 01.11.2018/ М.В. Игнатьев, К.М. Уранов.

39. Патент № 24567445 С1 Российская Федерация, МПК А23С 23/02. Способ получения вязкой композиции, содержащей белок молочной сыворотки: № 2017126021: заявл. 28.12.2015: опубл. 01.11.2018/ М.В. Игнатьев, К.М. Уранов.

40. Патент № 2461391 С2 Российская федерация, МПК А23С 21/09. Способ получения молочного продукта: №2013119472/10: заявл.14.07.2012: опубл.10.02.2014/ А.И. Окара, А.В.Жебо.

41. Патент № 2461391 С2 Российская федерация, МПК А23С 21/09. Способ получения молочного продукта: №2013119472/10: заявл.14.07.2012: опубл.10.02.2014/ А.И. Окара, А.В.Жебо.

42. Патент № 2521671 С1 Российская Федерация, МПК А23G 9/00. Композиция для получения напитка из сыворотки: № 2012158371/13: заявл. 29.12.2012: опубл. 10.07.2014/ Т.П.Нестерова, Ю.А.Яковлев.

43. Патент № 2521671 С1 Российская Федерация, МПК А23G 9/00. Композиция для получения диабетического мороженого: № 2012158371/13: заявл. 29.12.2012: опубл. 10.07.2014/ Т.П.Арсеньева, Ю.А.Яковлева.

44. Патент № 2575610 С2 Российская Федерация, МПК А23С 9/142. Продукт с белком молочной сыворотки и способ его получения: №2012121886/10: заявл. 25.10.2010: опубл. 20.02.2016/ М. Харью, А.Хейно, Р. Тиканмяки, О. Тоссавайнен.

45. Патент № 2575610 С2 Российская Федерация, МПК А23С 9/142. Продукт на основе белка молочной сыворотки: №2012121886/10: заявл. 25.10.2010: опубл. 20.02.2016/ М.В.Павлов, М.С. Агафонова.

46. Патент № 2580023 С1 Российская Федерация, МПК А23С 23/00. Способ получения кисломолочного продукта из концентратов вторичного молочного сырья: № 2015107387/10: заявл. 03.03.2015: опубл. 10.04.2016/ Н.Г.Острецова, А.В.Чекалева.

47. Патент № 2580023 С1 Российская Федерация, МПК А23С 23/00. Способ производства напитка на основе молочной сыворотки: № 2015107387/10: заявл. 03.03.2015: опубл. 10.04.2016/ Н.Г.Новикова, А.В.Чекалева.

48. Патент № 2603001 С1 Российская Федерация, МПК А23С 23/00. Молочный десерт из творожной сыворотки: № 2015147889/10: заявл. 06.11.2015: опубл. 20.11. 2016/ М.Б. Ребезов, Э.М.Салихова.

49. Патент № 2603003 С1 Российская Федерация, МПК А23С 25/00. Молочный десерт из сыворотки: № 2015147889/10: заявл. 06.11.2015: опубл. 20.11. 2016/ М.Б. Романов, Э.М.Салихова.

50. Патент № RU 2318406 С1 (Россия). Способ получения БАД из низкомолекулярных катионных белков молока и полученная этим способом БАД. / Рогов И.A. (RU), Титов Е.И. (RU), Семенов Г.В. (RU), Тихомирова Н.А. (RU), Комолова Г.C. (RU), Ионова Г.Г. (RU), Лепихина O.E. (RU)

51. Патент №21-6785 (Россия). Способ получения продукта, содержащего активные молочно-белковые компоненты, и продукт, полученный этим способом (варианты). / Йосиказу Юки (JP), Кумико Теразава (JP), Томойо Накагава (JP), Казуо Кате (JP)

52. Патент №2183935 (РФ). Способ получения биологически активной добавки «МИЛКАНГ» и полученная этим способом БАД «МИЛКАНГ»/ Рогов И.А., Титов Е.И., Шалыгина A.M., Тихомирова Н.А., Комолова Г.С., Рогов С.И.

53. Патент US 20070010426 (США). / Состав для профилактики и лечения сердечно-сосудистых заболеваний / Мао Франк Чиахунг (Тайвань), Чен Вен-Йинг (Тайвань), Чианг Йи Чунг (Тайвань), Чианг Лиу Ченг (Тайвань).

54. Патент US 5098722 (США). / Способ производства напитка, обогащенного железом/ Танака (Япония), Маки Ши (Япония), Тожима (Япония), Теичи (Япония), Шун-Ищи (Япония), Татсуми (Япония), Кийощи (Япония).

55. Патент US 6258383 (США). / Добавка для диетического питания, состоящая из молозива и лактоферрина/ Маркус Б. Кокрум (США), Ричард Н. (США).

56. Перспективные направления переработки молочной сыворотки/ Т.А.Волкова// Молодежь и наука. – 2017. - № 3. – с.46-48.

57. Получение биологически активных добавок на основе молочной сыворотки с использованием плодов барбариса/ Т.Н.Даудова, Л.А.Рамазанова// Вестник Дагестанского государственного технического университета. Технические науки. – 2006.-№ 4. – с.45-49.

58. Пономарев А. Н., Мельникова Е. И., Богданова Е. В. Применение молочной сыворотки в функциональном питании: монография. Воронеж: ВГУИТ, 2013 180 с.; 

59. Ребезов М.Б. Вторичное сырье молочной отрасли: современное состояние и перспективы использования/М. Б. Ребезов, О. В. Зинина, Г. Н. Нурымхан, А. Н. Нургазезова, Ф. Х. Смольникова//АПК России. -2016.-№1.-с.65-69.

60. Семенова Е.С. применение метода капиллярного электрофореза для определения аминокислотного состава сыворотки как сырья для производства продуктов функциональной направленности/Е.С.Семенова//2015. Москва.

61. Сенкевич Т., Ридель К. Молочная сыворотка. Переработка и использование в агропромышленном комплексе. М.: Агропромиздат, 1989. 270 с.

62. Симоненко С.В. Использование компонентов молочной сыворотки для производства продуктов специализированного питания/ С.В.Симоненко//Международный научно-исследовательский журнал. - 2019.-№4.- с.23-27.

63. Синельников Б. М., Храмцов А. Г., Евдокимов И. А. Лактоза и ее производные. СПб.: Профессия, 2007. 768 с.

64. Тёпел А. Химия и физика молока. СПб.: Профессия, 2012. 832 с.

65. Тихомирова Н.А. Использование пищевых добавок и ингредиентов в молочной промышленности//Молочная промышленность. 2014.-№5.-С.26-27.

66. Тихомирова Н.А. Комолова Г.С. Ионова И.И. Биологические активные белки молока:Учеб.пособие.- М.: МГУПБ, 2004. – 80с.

67. Тихомирова Н.А., Чураков М.М. Пищевые и биологически активные добавки (Метод. Указ. К лаб-практич.Работам для студентов направл. 260100). - М.: МГУПБ. 2005. 36с.

68. ТР ТС 033/2013 Технический регламент Таможенного союза О безопасности молока и молочной продукции (с изменениями на 10 июля 2020 года) [Электронный ресурс]/Электрон.текстовые данные.-2020.110 с. -Режим доступа: https://docs.cntd.ru/document/499050562 (Дата обращения: 03.03.2022).

69. Федеральный институт промышленной собственности.-URL: https://www1.fips.ru (Дата обращений: 01.11.2021- 20.12.2021)

70. Феннема О. Р., Дамодаран Ш., Паркин К. Л. Химия пищевых продуктов. Перев. с англ. СПб.: Профессия, 2017.1040 с.

71. Храмцов А. Г. Белковые продукты из молочной сыворотки // Переработка молока. 2012 № 11 С. 40–42.

72. Храмцов А.Г. Феномен молочной сыворотки. СПб.: Профессия, 2011. 806 с.

73. Храмцов, А.Г.Новации молочнои? сыворотки, Санкт-Петербург: Профессия, 2016, с. 490. 

74. Ценность молочной сыворотки и перспективы её использования/ Г.Б. Пищиков, Е.А. Зенкова// Молодежь и наука. – 2017. - № 3. – с.43-48.

75. Ширунов М. О. Разработка биотехнологии тагатозосодержащего концентрата и применение его в производстве синбиотического напитка: дис. ... канд. техн. наук. Воронеж, 2013. 160 с.

76. Boz?anic?, R., Barukc?ic?, I., Jakopovic?, K.L. and Tratnik, L., Possibilities of whey utilisation, Austin J. Nutri. Food Sci., 2014, vol. 2, no. 7, p. 1. 

77. Buttriss J. Nutritional properties of fermented milk products // Int. J. Dairy Technol. - 1997.– V. 50.– №1.– P. 21–27.

78. Dietary Supplements in Japan, International Business Strategies, FDA. -Washington, 2001. - P. 3-13.

79. Gerrior S., Putnam J., Bente L. Milk and milk products: their importance in the American diet // Food Rev.– 1998.– V. 21.– №2.– P. 29–37.

80. Killian, J. A. The double life of membrane lipids / J. A. Killian, G. Van Meer // EMBO Rep.– 2001. – Vol. 21. – P. 91–95.

81. NBJ's Global Supplement & Nutrition Industry Report 2012 Nutrition Business Journal. Penton Media Inc., 2012. – 352 p.