Теоретическое обоснование и практические аспекты использования пищевых волокон в технологиях молокосодержащих продуктов диетического профилактического питания

Н.В. Неповинных

Теоретическое обоснование и практические 
аспекты использования пищевых волокон в 
технологиях молокосодержащих продуктов 
диетического профилактического питания

Москва

Инфра-М

2017

Н.В. Неповинных

Теоретическое обоснование и практические 
аспекты использования пищевых волокон в 
технологиях молокосодержащих продуктов 
диетического профилактического питания

Диссертация

Москва

Инфра-М; Znanium.com

2017

Неповинных, Н.В.

Теоретическое обоснование и практические аспекты использования 

пищевых волокон в технологиях молокосодержащих продуктов диетического 
профилактического питания: диссертация / Н.В. Неповинных. – М.: Инфра-М; 
Znanium.com, 2017. – 320 с.

ISBN 978-5-16-105793-3 (online)

ISBN 978-5-16-105793-3 (online)
© Н.В. Неповинных, 2016, 2017

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение 

высшего образования 

«Саратовский государственный аграрный университет

имени Н.И. Вавилова»

На правах рукописи

НЕПОВИННЫХ НАТАЛИЯ ВЛАДИМИРОВНА

ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ И ПРАКТИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ 

ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ПИЩЕВЫХ ВОЛОКОН 

В ТЕХНОЛОГИЯХ МОЛОКОСОДЕРЖАЩИХ ПРОДУКТОВ 

ДИЕТИЧЕСКОГО ПРОФИЛАКТИЧЕСКОГО ПИТАНИЯ

Специальность 05.18.15 – Технология и товароведение пищевых продуктов 

и функционального и специализированного назначения и 

общественного питания

ДИССЕРТАЦИЯ

на соискание ученой степени доктора технических наук

Научный консультант:

доктор 
химических 
наук, 
профессор

Птичкина Наталия Михайловна

Саратов - 2016

СОДЕРЖАНИЕ

Стр.

Введение
6

Глава 1. Аналитический обзор научно-технической и 

патентной литературы
18

1.1 Эколого-социальные аспекты создания продуктов диетического 

профилактического и функционального питания
18

1.2 Пищевые полисахариды: структурные уровни и 

функциональность
32

1.3Анализ существующих технологий по использованию пищевых 

волокон в составе молокосодержащих продуктов
60

1.4 Заключение по аналитическому обзору литературы
66

Глава 2. Организация эксперимента, объекты, материал и методы 

исследования
69

2.1 Организация эксперимента
69

2.2 Объекты, материал и методы исследования
73

Глава 3. Обоснование выбора объектов исследования с целью 

создания основ молокосодержащих продуктов диетического 

профилактического питания
85

3.1 Анализ потребительских предпочтений населения г. Саратова и 

Саратовской области в отношении продуктов на основе молочной

сыворотки и продуктов, содержащих пищевые волокна
86

3.2 Выбор и оценка качества рецептурных ингредиентов для создания 

основ молокосодержащих продуктов
94

3.3 Конструирование основ молокосодержащих продуктов диетического 

профилактического питания
109

3.4 Заключение по третьей главе
134

Глава 4. Экспериментальное обоснование выбора пищевых волокон 

для создания ассортимента молокосодержащих продуктов 

диетического профилактического питания
138

4.1 Изучение стабилизирующих свойств некрахмальных полисахаридов

в системах с сывороточным белком
143

4.2 Исследование эффекта загущения некрахмальными полисахаридами
152

4.3 Изучение ассоциативных взаимодействий в системах 

гидроколлоидов. Выявление синергизма
161

4.4 Заключение по четвертой главе
167

Глава 5. Разработка технологий кислородсодержащих и 

аэрированных продуктов диетического профилактического питания
171

5.1 Исследование влияния технологических факторов на формирование 

потребительских свойств кислородных коктейлей
171

5.2 Исследование технологических факторов производства при 

разработке кислородсодержащих продуктов с повышенным 

содержанием сухих веществ
184

5.3 Качественные характеристики кислородсодержащих 

замороженных десертов
191

5.4 Исследование реологических и пенообразующих свойств

кислородных смузи с пищевыми волокнами
194

5.5 Исследование физико-химических и органолептических 

свойств кислородсодержащих продуктов
197

5.6 Микробиологические показатели и безопасность

кислородсодержащих продуктов
201

5.7 Технологии кислородсодержащих и аэрированных продуктов
205

5.8 Заключение по пятой главе
234

Глава 6. Оценка эффективности применения и разработка 

рекомендаций функционального питания в основном варианте 

диеты в условиях кардиологического стационара
236

6.1 Оценка эффективности применения функционального питания в 

основном варианте диеты в условиях кардиологического стационара
237

6.2 Разработка рекомендаций по питанию кардиологических 

пациентов
242

6.3 Заключение по шестой главе
243

Глава 7. Разработка технологии молокосодержащих киселей

диетического профилактического питания
245

7.1 Установление технологических факторов производства при 

разработке киселей
245

7.2 Исследование органолептических показателей киселей
247

7.3 Безопасность и микробиологические показатели киселей
250

7.4 Пищевая и энергетическая ценности разработанных киселей
251

7.5 Разработка технологии киселей диетического профилактического 

питания
252

7.6 Медицинский аспект употребления молокосодержащих киселей 

с пищевыми волокнами
258

7.7 Заключение по седьмой главе
259

Глава 8. Разработка технологии творожных полуфабрикатов 

для сырников с комплексом пищевых волокон
261

8.1 Изучение физико-химических свойств творожных полуфабрикатов 

с использованием продуктов переработки тыквы
261

8.2 Оценка органолептических показателей творожных полуфабрикатов 

с продуктами переработки тыквы. Химический состав и энергетическая 

ценность
263

8.3 Микробиологические показатели, безопасность и сроки хранения 

готовых продуктов
265

8.4 Разработка технологии творожных полуфабрикатов для сырников 

с комплексом пищевых волокон
268

8.5 Заключение по восьмой главе
274

Основные результаты и выводы
276

Рекомендации и перспективы дальнейшей разработки темы 

исследований
280

Перечень сокращений и условных обозначений
281

Список литературы
282

Приложения
321

Приложение 1 – Копии государственных контрактов и итоговых отчетов 

по выполнению научно-исследовательских работ
322

Приложение 2 – Акт внедрения НИР в образовательный процесс
352

Приложение 3 – Нормативно-техническая документация 

(патенты РФ, заявки на патенты РФ, ТУ, ТТК)
354

Приложение 4 – Анкета (анализ потребительских предпочтений 

населения г. Саратова и Саратовской области в отношении продуктов 

на основе молочной сыворотки и продуктов, содержащих пищевые волокна)374

Приложение 5 – Акты дегустаций
377

Приложение 6 – Протоколы испытаний
384

Приложение 7 – Клиническая апробация функционального питания
390

Приложение 8 – Акты промышленной апробации
396

Приложение 9 – Акты внедрения
403

Приложение 10 - Итоговый научный отчет по выполненной научно
технической продукции (исследование аминокислотного состава белково
углеводной основы продуктов)
407

Приложение 11 - Расчет технико-экономических показателей 

разработанных продуктов питания
413

Приложение 12 – Апробация работы
435

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность работы. В разработанной Правительством Российской Фе
дерации «Стратегии развития пищевой и перерабатывающей промышленности 

РФ на период до 2020 года» отмечена необходимость внедрения новых техноло
гий в пищевой промышленности, позволяющих значительно расширить выработ
ку продуктов нового поколения с заданными качественными характеристиками, а 

также повысить глубину переработки и вовлечения в хозяйственный оборот вто
ричных сырьевых ресурсов, что позволит увеличить выход готовой продукции из 

единицы перерабатываемого сырья.

В решении проблемы обеспечения населения продуктами питания сбаланси
рованного состава ведущая роль принадлежит молочной промышленности - соче
тание молочного сырья и физиологически функциональных ингредиентов позволя
ет создавать продукты повышенной пищевой и биологической ценности, функцио
нального и диетического профилактического питания.

Как известно, важная роль в рациональном питании принадлежит животным 

белкам. По данным института питания РАМН и других научно-медицинских го
сударственных учреждений, за последние 10 лет в рационе россиян выявлен не
достаток белка, содержащего незаменимые аминокислоты. В то же время потреб
ность рынка в пищевых продуктах с низким содержанием жира, в том числе на 

основе побочных продуктов молокоперерабатывающей промышленности, неук
лонно возрастает.

Использование молочной сыворотки для производства продуктов питания 

обусловлено еѐ многокомпонентным биологически полноценным составом; отно
сительной дешевизной и доступностью; улучшением экологической проблемы; 

целесообразностью использования для производства продуктов диетического 

профилактического питания.

Для обеспечения низкожирным молокосодержащим продуктам высоких по
требительских свойств необходима фортификация их эссенциальными пищевыми 

компонентами и усовершенствованные технологические решения. 

Полисахариды (ПС), относящиеся к классу пищевых волокон, выполняют in

vivo ряд важных биологических функций: участвуют в построении клеточных 

стенок и межклеточного матрикса, в регулировании обмена ионами между клет
кой и ее окружением, являются для клетки энергетическим резервом. С другой 

стороны, обладая уникальными способностями загущения, студнеобразования, 

эмульгирования, влагоудержания и стабилизации структурно-сложных систем, 

ПС находят широкое применение в медицине, фармакологии, микробиологии и 

пищевой промышленности. Наряду с молочными белками ПС являются основны
ми компонентами пищи, определяющими ее структуру и органолептические ха
рактеристики (Н.М. Птичкина). 

Комбинирование молочного сырья и фруктово-ягодных наполнителей, яв
ляющихся источником витаминов, макро- и микроэлементов, с использованием 

пищевых волокон позволяет получить новые молокосодержащие продукты дие
тического профилактического питания различной текстуры с привлекательными 

для потребителя органолептическими свойствами.

Не переоценивая ситуацию, можно с уверенностью сказать, что понимание 

механизма взаимодействия пищевых волокон с микро- и макроингредиентами 

пищевых продуктов является неотъемлемым аспектом и требует проработки ал
горитма их внесения в продукты питания. 

Следует отметить, что разработка технологий молокосодержащих продук
тов диетического профилактического питания с пищевыми волокнами является 

перспективным направлением в индустрии общественного питания, основываясь 

на знаниях о рациональном и сбалансированном питании, что в свою очередь ве
дет к повышению качества жизни людей различных групп населения (дети до
школьного и школьного возраста, спортсмены и др.).

Значительная часть исследований выполнена в соответствии с планом научно
исследовательской работы ФГБОУ ВО Саратовский ГАУ, а также в рамках:

- договора № 33/07 с Саратовской областной Ассоциацией «Аграрное обра
зование и наука» от 10.02.2007 г. по теме «Разработка и внедрение комплекта тех
нологий производства новых мясных, молочных и растительных продуктов пита