Реферат Разработка технологии пробиотической сметаны, обогащенной селеном

Работа добавлена на сайт bukvasha.net: 2015-10-28

Поможем написать учебную работу

Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.

Предоплата всего

от 25%

Подписываем

договор

Имя

Выберите тип работы:

Принимаю Политику конфиденциальности

Скидка 25% при заказе до 11.11.2024

МИНЕСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ и НАУКИ

РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Федеральное агентство по образованию РФ

Восточно-Сибирский Государственный Технологический Университет

Кафедра «Технология молочных продуктов.

Товароведение и экспертиза товаров»
ДОПУЩЕН К ЗАЩИТЕ:

Зав. кафедрой «Технология молочных продуктов.

Товароведение и экспертиза товаров»

_________ д.т.н., проф. Хамагаева И.С.

«____»_________2009 г.
ВЫПУСКНАЯ КВАЛИФИКАЦИОННАЯ РАБОТА

Расчетно-пояснительная записка к дипломной работе

на тему:

«Разработка технологии пробиотической сметаны, обогащенной селеном»

(Д 22.02.0.13 ПЗ)
Работу выполнила                    ____________                            Фролова Н.А.

Руководитель работы               ____________ /д.т.н., проф. Хамагаева И.С./

Консультанты:

Экономическая часть              ____________          /и.о., доц. Белимова Л.Н./

Нормоконтроль                        ____________                   /к.т.н., доц. Лев Г.Б./


г. Улан-Удэ, 2009 г.
Содержание.

Стр.

    Введение                                                                                                                 3

1. Состояние вопроса и задачи работы.                                                                   5

   1.1 Роль селена в функциональном питании                                                         5

   1.2. Влияние заквасочных культур на формирование качества сметаны       10

    1.3 Использование бифидобактерий в производстве сметаны                        17

    Заключение по литературному обзору                                                                20

2. Материалы и методы исследования                                                                     22

    2.1 Объекты исследований и постановка эксперимента                                    22

    2.2 Физико-химические методы исследования                                                   24

    2.3 Микробиологические методы исследования                                               25

    2.4 Реологические методы исследования                                                           25

    2.5 Математическая обработка результатов исследования                              25

3. Результаты исследований и их обсуждение                                                       28

    3.1 Исследование устойчивости сливочного стрептококка к различным дозам селена                                                                                                                        28

    3.2 Выбор оптимального соотношения культур в комбинированной закваске для сметаны                                                                                                              30

    3.3 Исследование биохимической активности закваски                                  33

    3.4 Оптимизация питательной среды селеном                                                  37

    3.5 Разработка технологии производства сметаны                                            41

    3.6 Качественная характеристика сметаны                                                         46

4. Стандартизация и сертификация                                                                          52

5. Экономическая часть                                                                                             58

    Выводы                                                                                                                   63

    Список использованных источников                                                                   64

    Приложение А                                                                                                        66

Приложение Б                                                                                                        71
ВВЕДЕНИЕ
На технологические процессы переработки молока существенное влияние оказывают ряд факторов. В частности, современный уровень развития науки и техники позволяет решать все более сложные технологические проблемы. Изменилось и отношение современного человека, а также медицинской и биотехнологической науки к пище, которая уже рассматривается не только как предмет автономного выживания человека, но и минимизация нежелательных воздействий различного рода на человеческий организм. Не случайно, в связи с этим, появились словосочетания "здоровое питание", "функциональное питание" и т.п.

Основные виды молочных продуктов сохраняют свою вековую традицию до настоящего времени. В ассортименте же молочных продуктов - питьевое молоко, кисломолочные продукты, творог, сливки, сметана и другие продукты - систематически совершенствуются новые технологии с целью повышения их качества, биологической ценности, санитарной безопасности.

Разработаны кисломолочные продукты, содержащие микроорганизмы пробиотики (бифидобактерии, пропионовокислые бактерии и др.) - представители нормальной кишечной микрофлоры человека. Эксперты Международной молочной Федерации называют такие продукты "продуктами здоровья" и считают, что в XXI веке они будут занимать наибольший объем в производстве кисломолочных продуктов.

Пробиотические кисломолочные продукты производятся с применением микроорганизмов, являющихся представителями нормальной микрофлоры желудочно-кишечного тракта человека. Использование их в питании вызывает существенное улучшение деятельности организма, способствует поддержанию и восстановлению здоровья и снижает риск возникновения различных заболеваний.

В последние годы в пищевом рационе населения всех индустриально развитых стран, в том числе и России, наблюдаются неблагоприятные тенденции к уменьшению в рационах доли ряда эссенциальных компонентов пищи.

Результаты широкомасштабных эпидемиологических исследований, охватывающих более 90 % стран, проведенных под руководством института питания РАМН, позволили выявить наиболее важные нарушения в пищевом статусе населения России.

Среди них наиболее остро стоит вопрос об обеспеченности организма жизненно необходимыми микроэлементами. К числу элементов, дефицит которых выявляется наиболее часто, относится селен, играющий исключительно важную биологическую роль в течение многих биохимических процессов в организме.

Вследствие низкого содержания селена в основных продуктах питания и в силу неадекватности питания, зачастую количество этого микроэлемента, поступающего с пищей, не удовлетворяет потребности в нем организма. Дефицит селена приводит к нарушениям в протекании многих физиологических процессов, вызывающим характерные заболевания.

Единственным высокоэффективным и быстрым путем решения задачи коррекции недостаточности селена является применение пищевых селенсодержащих добавок, предназначенных для приема внутрь или обогащение пищевых продуктов.
1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ЗАДАЧИ РАБОТЫ
1.1 Роль селена в функциональном питании
Микроэлемент селен был открыт Берцелиусом в 1817 году.

Долгое время только такое его свойство, как ядовитость, привлекало внимание ученых, так как богатые селеном почвы в Северной Америке наносили большой ущерб пасущимся на пастбищах стадам. Только в 1957 году Шварц признал, что определенные количества селена необходимы в питании людей и животных. Еще позднее были сделаны научные выводы о том, что недостаточное обеспечение организма селеном причиняет вред, и многие, в том числе даже смертельные, болезни, встречаются из-за недостатка селена чаще. Острые заболевания, напрямую связанные с нехваткой селена, редки. К ним относится, вернее, относилась (сегодня благодаря дополнительному приему селена эта болезнь побеждена) так называемая болезнь Кешана, вид вызванной особым вирусом кардиомиопатии, которой в определенных района Китая болела в основном молодежь.

Другая - это болезнь Кашина-Бека, вид остеопороза, встречающегося в Восточной Сибири, на севере Китая и Корее. Она также была практически побеждена дополнительным приемом селена. Нехватка селена не является напрямую смертельно опасной, но ведет к ослаблению иммунной системы организма, и, следовательно, к большей частотности таких сердечных, раковых и инфекционных заболеваний. Предполагается, что нехватка селена повышает темп роста видоизменений вирусов и их вирулентность. Этим объясняется, почему сегодня опасные типы вирусов часто встречаются в районах, бедных селеном.

В 1973 году было обнаружено, что селен является составной частью особого энзима, глютатионпероксидазы. Сегодня мы знаем, что селен встречается в 35 человеческих протеинах, которые чаще всего являются энзимами. От участия именно селено-энзимов зависят, прежде всего, антиоксидативная и обеззараживающая функции организма. Этим объясняется, почему человеческий и животный организм не может выжить без минимально необходимой дозы селена.

Ученые Левандер и Моррис в 1984 году провели тщательное и обширное исследование. В группе испытуемых, состоящей из 27 человек, было определено отношение между принятым и выделенным количеством селена через определенные отрезки времени. Равновесие (когда принятое и выделенное количество селена равны) было достигнуто при приеме 1 микрограмма на 1 кг веса тела в сутки. При приеме менее 1 мкг селена на 1 кг веса результат был отрицательный: тело теряло селен, при превышении этой нормы содержание селена также увеличивалось. Из этого можно сделать вывод, что необходимое количество селена для долгосрочного приема составляет для взрослых 55 мкг в день у женщин и 70 мкг у мужчин. Во многих странах этот показатель не может быть достигнут только питанием, без введения в рацион селеновых добавок.

На сегодняшний день человечество располагает вескими аргументами в пользу селенизации.

1.     Селен сокращает риск заболевания сердечно-сосудистыми заболеваниями. Эффект достигается уже при незначительном суточном приеме от 30 до 50 мкг, что прежде всего заметно в обществах с очень низким уровнем обеспечения селеном. Это происходит из-за иерархии участия селена. Если организм располагает незначительным количеством селена, то он концентрируется в жизненно важных органах, а сердце как раз к ним и относится.

2.     Селен обладает очень сильным антиканцерогенным действием, причем не только предотвращает, но и приостанавливает развитие злокачественных опухолей.

3.     Селен обезвреживает действие тяжелых металлов. Это действие основывается на построении неподвижного (нерастворимого) комплекса тяжелые металлы-селен-протеины. О метаболической активности этого комплекса пока ничего не известно. Однако возможно предположить, что связанные в таком соединении тяжелые металлы будут в любом случае безвредными.

4.     Селен необходим для бесперебойной работы иммунной системы. Важность этого аспекта не может быть преувеличена. В конце концов большинство наших болезней вызваны вирусами и бактериями. К ним относятся и банальные инфекции, которые из-за их частотности и быстроты распространения в простудный сезон становятся настоящим бедствием. Инфекционные и простудные заболевания при достаточной суточной норме приема селена встречаются реже и протекают легче.

5.     Селен способен положительно влиять на аллергические заболевания. Аллергия- преувеличенная реакция иммунной системы. Из-за роли селена в респираторном взрыве, который происходит благодаря селену и контролируется им же (селеносодержащая глютатионпероксидазе), селен оказывает на иммунную систему моделирующее действие: слабая иммунная система укрепляется, избыточная ее активность приглушается и, таким образом, улучшается состояние больных аллергией.

6.     Селен успокаивает ревматические боли, если их причина- воспалительные процессы (артрит), а не закупорка. Эффект достигается за счет снятия воспаления селенопротеинами.

7.     Селен необходим для синтеза йодосодержащих гормонов щитовидной железы. Поэтому борьба с дефицитом йода невозможна на фоне селенового голода.

8.     Более всего селен знаменит как микроэлемент долголетия. Поскольку не только предохраняет клеточные мембраны от повреждения агрессивными формами кислорода, но и активно помогает витамину Е, мощному антиоксиданту, полностью раскрыть свой антиокислительный потенциал.

9.     Селен обеспечивает защиту и подвижность сперматозоидам, и это его качество широко используют при лечении мужского бесплодия.

10. Прием селена благоприятно влияет на общее самочувствие и настроение. Так как настроение - это субъективное состояние, то данное предположение трудно научно убедительно доказать. Однако необходимо заметить, что этот эффект часто упоминается практикующими врачами.

Для поддержания здоровья нам нужно совсем немного селена. Всемирная Организация Здравоохранения считает, что в сутки женщине требуется 55 мкг, мужчине - 70 мкг, а детям - 1 мкг этого вещества на 1 кг веса. [1]

Последствия острого селенового дефицита можно обозначить весьма мрачными мазками. В младенчестве - внезапная "колыбельная" смерть. В детстве и отрочестве - замедленный рост и позднее половое созревание. В молодости - нарушение репродуктивной функции. А далее - ранняя старость со всеми ее печальными атрибутами: атеросклерозом сосудов сердца и мозга, старением жизненно важных органов, ранним климаксом и катарактой.

Для человека селен является жизненно важным. Биохимические функции соединений Se в организме сложны и многообразны. Особого внимания заслуживают:

·        участие в функционировании системы оксидазы α-кетоглутаровой кислоты;

·        катализирование окисления   α- кетоглутаровой кислоты и пировиноградной кислот в цикле Кребса;

·        участие в окислительно-восстановительной системе клеточных мембран;

·        связь с ферментами (ингибирование дегидрогеназ, блокирование сульфгидрильных ферментов, катализ биохимических реакций), включение в активные центры глутатионпероксидазы, формиатдегидрогеназы, глутатионредуктазы и пероксидазы.

Установлено, что при многих патологических состояниях: дистрофических поражениях органов и тканей, токсическом гепатите, поражении организма ионизирующей радиацией и старении – интенсивно протекают процессы окисления липидов, что ведет к нарушению физико-химической структуры плазматической мембраны клеток и субклеточных органелл.

При всех этих состояниях Se проявляют значительную антиокислительную активность, предупреждая изменения в клеточных мембранах и сохраняя тем самым жизнеспособность клеток.

Установлено еще одно проявление биологической активности Se. В виде селенцистеина он входит в состав дейодиназы йодтиронина типа 1, участвующей в превращении прогормона тироксина в активный гормон щитовидной железы – трийодтиронин. В связи с эти обеспеченность Se приобретает особое значение для людей, подвергшихся воздействию радиоактивного йода и входящих в группу риска развития аденомы щитовидной железы. [3]

Несмотря на относительную немногочисленность имеющихся данных, можно сделать некоторые выводы в отношении содержания селена в пищевых продуктах. Например, концентрация селена в пище зависит от природных различий между пищевыми продуктами и доступности селена в окружающей среде. Кроме того, на содержание селена в продуктах питания человека могут влиять некоторые виды человеческой деятельности. [2]

Содержание селена в пищевых продуктах городов России находятся в широком диапазоне (мкг/кг сырой массы): морские продукты 300- 600 ; мясо 100- 400; мука пшеничная – 80- 600; мука ржаная – 6-70; крупы –10 –200, хлеб – 50 –400; рыба 150 –450; творог, сыры – 100-150; молоко цельное –10-15, яйца – 100-250. Фрукты и овощи обычно содержат весьма низкие концентрации селена, хотя чеснок и грибы содержат элемент в умеренных концентрациях.

Таким образом, селен играет исключительную роль в формировании антиоксидантного статуса. Селен особо важный элемент, который позволит нам защититься от множества болезней, например, онкологических, болезней сердца и др., а также заметно продлить жизнь. Эффективность использования селена в значительной мере определяется знаниями специфики эндогенных взаимодействий селена.

Следует отметить, что в настоящее время для восполнения селена в организме используют селенсодержащие БАДы, разрабатывают продукты, обогащенные селеном для массового потребления.
1.2 Влияние заквасочных культур на формирование качества сметаны
Закваски- чистые или симбиотически сочетающиеся культуры микроорганизмов, обладающие комплексом свойств и используемые при производстве ферментируемых молочных продуктов.

Биотехнологический процесс кисломолочных продуктов представляет собой сложную цепь химических и энзиматических превращений, происходящих в молочном и молокосодержащем сырье при участии микрофлоры заквасок. Развитие микрофлоры заквасок состоит из следующих основных этапов:

·        адаптация к условиям питательной среды;

·        синтез ферментов;

·        сбраживание углеводов (в молоке- лактозы) с образованием молочной или других кислот;

·        продуцирование витаминов, ароматических соединений (ацетоин, диацетил и др.), антибиотических веществ, экзополисахаридов и других продуктов метаболизма.

Превращение исходного сырья в конечный продукт в биотехнологическом производстве не является результатом действия какого-либо одного штамма бактерий, а есть результат последовательного действия микробиологических популяций, которые за определенный период времени изменяют исходное сырье.

Закваски, состоящие из штаммов бактерий различных таксономических групп, в биотехнологии молочных продуктов могут выполнять следующие функции:

·        осуществлять ферментацию углеводов с образованием молочной, уксусной, пропионовой и других кислот, спирта и других продуктов жизнедеятельности;

·        выделять ароматические соединения: диацетил, ацетоин, летучие жирные кислоты и т.д.;

·        синтезировать витамины;

·        синтезировать ферменты;

·        продуцировать экзополисахариды.

Под воздействием заквасок образуется определенная кислотность в молочных продуктах, влияющая на структурообразование, а также формируется специфический вкус и аромат. Наиболее часто при производстве кисломолочных продуктов используют молочнокислые бактерии, которые достаточно быстро размножаются в молоке.

При этом молочнокислые бактерии снижают рН среды, что ведет к образованию сгустка в молоке; участвуют в формировании органолептических свойств продукта (вкус, запах, аромат и консистенция) и повышают биологическую ценность продукта. Кроме этого микроорганизмы заквасок способны разлагать белки до пептонов и аминокислот, обуславливая оригинальность вкуса.

Все шире в производстве кисломолочных продуктов применяются пробиотические бактерии, которые обладают функциональными свойствами. К пробиотическим культурам относят: различные виды бифидобактерий (Bifidobacterium longum, Bifidobacterium infantis, Bifidobacteriumbifidum и др.), лактобактерии (Lactobacillus acidophilus, L. casei и др.) и пропионовокислые бактерии.

Высокая эффективность применения пробиотиков, прежде всего, определяется их свойствами, которые проявляются в антагонистическом действии полезной микрофлоры на возбудителей инфекций и стимулировании иммунорезистентности организма человека.

В отличие от молочнокислых бактерий, бифидобактерии и пропионовокислые бактерии могут образовывать сгусток в молоке через более длительное время, поэтому они чаще всего используются совместно с молочнокислыми бактериями.

Производство кисломолочных продуктов основано на использовании монокультур, заквасок и бактериальных концентратов, включающих в своем составе микроорганизмы разных таксономических групп. Вовлечение в производство заквасок, состоящих из разных видов микроорганизмов, направлено на:

·        стабилизацию технологического процесса с заданными показателями качества и безопасности;

·        ингибирование развития технически вредной и патогенной микрофлоры;

·        усиление пробиотических свойств за счет биологически активных веществ, синтезируемых специально подобранными штаммами пробиотических бактерий;

·        улучшение органолептических показателей продуктов;

·        повышение биологической ценности продуктов;

·        увеличение сроков хранения готового продукта;

·        расширение ассортимента продуктов. [4]

Для производства кисломолочных продуктов обычно применяют закваски, состоящие из разных штаммов, а часто и из разных видов и родов микроорганизмов. Это позволяет получить закваску, устойчивую к неблагоприятным воздействиям.

При подборе культур для заквасок учитывают следующие факторы:

1.                       специфические свойства продукта. Например, для продуктов, в которых предусмотрено отделение части сыворотки от сгустка (творог), отбирают культуры, образующие прочные сгустки. Для придания продукту аромата, в закваску вносят ароматобразующие стрептококки;

2.                       температурные режимы;

3.                       взаимоотношения между молочнокислыми бактериями. Виды и штаммы молочнокислых бактерий должны сочетаться, т.е. антагонистические взаимоотношения должны быть исключены;

4.                       возможность развития бактериофага. При подборе культур с целью предотвращения развития бактериофага нужно учитывать специфичность воздействия фага и подбирать культуры таким образом, чтобы при возможном инфицировании закваски бактериофагом, процесс сквашивания молока не замедлялся. [5]

Закваска для изготовления сметаны состоит из чистых бактериальных культур – молочнокислых и сливочных стрептококков, ароматобразующих бактерий.

Микроорганизмами, ведущими молочнокислые процессы, являются мезофильные и термофильные стрептококки. Мезофильные стрептококки осуществляют активное течение молочнокислого процесса и участвуют в обеспечении влагоудерживающей способности сгустка. Их количество в 1 см³ продукта составляет 10⁶-10⁸ клеток. Основной функцией термофильных стрептококков является обеспечение необходимой вязкости сгустка, способности его к удерживанию сыворотки и восстановление структуры после перемешивания. Содержание их в продукте 10⁶-10⁸ клеток в 1 см³.

Ароматобразующие бактерии развиваются медленнее молочного и сливочного стрептококков. Они образуют ароматические вещества. Их количество составляет 10⁷-10⁸ в 1 см³.

Для производства пробиотической сметаны использовали закваску, которая состоит из молочнокислых бактерий (Streptococcus Cremoris), бифидобактерий (Bifidobacterium Bifidum) и пропионовокислых бактерий (Propionibacterium Freudenreichii subsp. Schermanii AC 2503).

Молочнокислые бактерии рода Streptococcus широко используются при производстве творога, сметаны, кисломолочных напитков и других продуктов. Этот род объединяет виды: Streptococcus lactis, Streptococcus remoris, Streptococcus diacetylactis, Streptococcus acetoinicus, Streptococcus thermophilus.

Все молочнокислые бактерии вызывают молочнокислое брожение – сбраживают лактозу и глюкозу до молочной кислоты. Особенностью молочнокислых бактерий является наличие у них ферментов: β-галактозидазы, осуществляющей гидролиз лактозы до глюкозы и галактозы, и лактатдегидрогеназы, восстанавливающей пировиноградную кислоту, образующуюся при гликолизе, в молочную кислоту. В зависимости от вида возбудителя различают две формы молочнокислого брожения: гомоферментативное и гетероферментативное.

При гомоферментативном молочнокислом брожении конечным продуктом является молочная кислота:
С₆Н₁₂О₆ ® 2 СН₃СН₂ОСООН + Е                             (1)

                                    ГЛЮКОЗА        МОЛОЧНАЯ КИСЛОТА
К возбудителям гомоферментативного молочнокислого брожения относится молочнокислые бактерии Streptococcus Cremoris.

Мезофильные стрептококки осуществляют активное течение молочнокислого процесса и участвуют в обеспечении влагоудерживающей способности сгустка.

Streptococcus Cremoris является менее активным кислотообразователем, он образует сметанообразный сгусток. Имеются сообщения, что присутствие культур вида Streptococcus Cremoris в закваске способствует накоплению диацетила за счет способности этих микроорганизмов создавать в среде высокий окислительно-восстановительный потенциал. [10]

Бифидобактерии относятся к семейству Actinomycetaceae, роду Bifidobacterium, который включает более 20 видов.

Бифидобактерии сбраживают глюкозу, галактозу, фруктозу, лактозу и др. При сбраживании глюкозы образуются уксусная, молочная кислоты, небольшое количество муравьиной и янтарной кислот.

Бифидобактерии выполняют ряд полезных для организма функций:

·        оказывают положительное влияние на структуру слизистой оболочки кишечника и ее адсорбционную способность;

·        активно синтезируют витамины группы В, аскорбиновую кислоту, витамин К;

·        образуют из неорганических соединений азота некоторые незаменимые аминокислоты (например, аланин, валин, аспарагин);

·        создают кислую реакцию среды в кишечнике;

·        обладают антагонистической активностью против патогенных микроорганизмов – возбудителей кишечных инфекций;

·        способствуют лучшему усвоению солей кальция, витамина Д, железа.

В связи с вышесказанным, бифидобактерии в настоящее время нашли широкое применение при создании новых молочных продуктов детского и лечебно-профилактического питания, а также используются в качестве пробиотиков для животных, так как способствуют нормализации микрофлоры кишечника.

Бифидобактерии обладают протеолитической активностью, сравнимой с активностью молочнокислых стрептококков, образуют в молоке летучие кислоты и карбонильные соединения; некоторые штаммы образуют ацетоин (для сметаны- придания специфического вкуса).

Для производства молочных продуктов используют штаммы бифидобактерий, активно растущих в молоке, как правило, в составе с другими видами молочнокислых бактерий. Комбинация бифидобактерий со стрептококками образуют более вязкий продукт, лучший сгусток с меньшим отделением сыворотки (что для сметаны очень важно).

Продукты, обогащенные бифидобактериями, характеризуются высокими диетическими свойствами, так как содержат ряд биологически активных соединений: свободные аминокислоты, летучие жирные кислоты, ферменты, антибиотические вещества, микро- и макроэлементы.

Пропионовокислые бактерии являются возбудителями пропионовокислого брожения – процесса сбраживания моносахаров, молочной и яблочной кислот, глицерина, пептонов и других веществ в пропионовую и уксусную кислоты, диоксид углерода и воду:
3С₆Н₁₂О₆ ® 4СН₃СН₂СООН + 2СН₃СООН + 2СО₂ + 2Н₂О + Е (2)

                ГЛЮКОЗА            ПРОПИОНОВАЯ КИСЛОТА    УКСУСНАЯ КИСЛОТА
Пропионовокислые бактерии обладают иммуностимулирующими и антимутагенными свойствами. Они являются рекордсменами в природе по образованию витамина В12.

Известно, что пропионовокислые бактерии стимулируют рост бифидобактерий, но в литературе не удалось найти каких-либо объяснений этого явления.

1.3 Использование бифидобактерий при производстве сметаны
В последние годы все больше внимание в молочной промышленности уделяется вопросам организации производства диетических продуктов, обогащенных бифидобактериями. Особенно важно при разработке ассортимента продуктов для детского питания, обладающих лечебно- профилактическими свойствами.

В связи с этим проводится работа по изучению методов селекции и культивирования бифидобактерий, созданию специальных заквасок, а также различных комбинаций культур бифидобактерий, вносимых в молочные продукты для получения хороших органолептических и реологических свойств.

Одним из наиболее популярных молочных продуктов является сметана, которая пользуется устойчивым спросом населения. Объемы ее производства ежегодно растут, также увеличивается объем производства сметаны повышенной биологической ценности, что вызывает необходимость внедрения более совершенных технологий.

В последние годы на предприятиях молочной промышленности используются технологии, позволяющие получать продукт улучшенной консистенции и повышенной биологической ценности путем использования в составе заквасок различных культур, добавок, стабилизаторов, наполнителей. [10]

Бифидобактерии впервые обнаружены в содержимом кишечника детей, вскармливаемых материнским молоком. Длительное время существовало мнение, что это доминирующая микрофлора только грудных детей, с возрастом исчезающая из кишечника или остающаяся в нем в незначительном количестве. Лишь благодаря применению усовершенствованных методов культивирования и идентификации бифидобактерий выявлено, что они являются доминирующей микрофлорой кишечника и взрослых людей. Количество их может изменяться в зависимости от возраста, типа питания, климатических условий и других факторов.

Бифидофлора оказывает защитное и синтетическое действие, а также участвует в конечном звене пищеварительных процессов. Бифидобактерии, в частности, расщепляют сахара до органических кислот, создавая в кишечнике кислую среду, способствующую всасыванию в кровь кальция, железа, а также витамина D. Установлена выраженная липолитическая активность этих бактерий.

Бифидобактерии активно синтезируют для организма витамины группы В (рибофлавин, никотиновую кислоту, пиридоксин, кобалин, тиамин, пантотеновую и фолиевую кислоты), а также витамины С и К. Бифидобактерии образуют из неорганических азотистых соединений некоторые незаменимые аминокислоты. Получены бифидобактерии вида Bifidobacterium ruminale, способные синтезировать изолейцин.

Бифидобактерии обладают протеолитической активностью, сравнимой с активностью молочнокислых стрептококков, образуют в молоке летучие кислоты и карбонильные соединения; некоторые штаммы образуют ацетоин (для сметаны- придания специфического вкуса). Энергию они получают путем сбраживания углеводов. Большинство бродильных микроорганизмов, в том числе молочнокислые бактерии, к которым ранее относили бифидобактерии, сбраживают гексозы до стадии пирувата гликолитическим путем.

Установлены антагонистические свойства бифидобактерий по отношению к сальмонеллам, шигеллам, патогенным бактериям группы E. coli клебсиеллам, протею, холерным вибрионам и другим, основанные на создании бифидобактериями кислой среды, в которой не могут развиваться многие виды гнилостных и патогенных микроорганизмов, особенно грамотрицательных.

Представляет интерес, с точки зрения использования бифидобактерий в молочной промышленности, взаимоотношение бифидобактерий с молочнокислыми бактериями. При совместном выращивании бифидобактерий с молочнокислыми бактериями, отмечается отсутствие антагонистического воздействия их друг на друга. Более того, многие виды молочнокислых стрептококков и палочек стимулируют рост бифидобактерий. Совместное культивирование бифидобактерий и молочнокислых стрептококков сопровождается увеличением количества клеток последних, а также летучих кислот, карбонильных соединений и диацетила.

Для производства молочных продуктов используют штаммы бифидобактерий, активно растущих в молоке, как правило, в составе с другими видами молочнокислых бактерий. Комбинация бифидобактерий со стрептококками образуют более вязкий продукт, лучший сгусток с меньшим отделением сыворотки (что для сметаны очень важно). [6]

Кисломолочные продукты с бифидобактериями обладают биологической ценностью и терапевтическими свойствами, поэтому занимают значительное место в современном производстве кисломолочных продуктов. Наиболее высокими антибиотическими свойствами обладают кисломолочные продукты, приготовленные с использованием комбинированной закваски чистых культур. [7]

Кисломолочный продукт (сметана) вырабатывают сквашиванием пастеризованных и гомогенизированных сливок закваской бифидобактерий.

Бифидобактерии являются основными представителями нормальной микрофлоры кишечного тракта человека, обладают высокой антагонистической активностью к патогенным микроорганизмам, разрушают токсичные продукты их обмена, синтезируют витамины, иммуномодуляторы и др. биологически активные вещества, повышают усвояемость белков пищи.

Продукт является высокоэффективным лечебно-профилактическим средством против дисбактериозов, желудочно-кишечных и др. заболеваний, снижает остроту заболеваний и способствует более быстрому выздоровлению больных, восстанавливая микрофлору кишечника, нарушенную под воздействием длительного применения антибиотиков, облучений, стерессовых ситуаций и т.п. факторов, способствует сохранению разновидной бифидофлоры кишечника.

Регулярное употребление продукта в пищу помогает нормализации микрофлоры кишечника, улучшению обменных процессов, поддержанию иммунитета и функционального состояния организма человека. [4]
ЗАКЛЮЧЕНИЕ ПО ЛИТЕРАТУРНОМУ ОБЗОРУ
Данные представленные в литературном обзоре свидетельствуют о том, что селен, выполняет свою невидимую работу в самых разных частях человеческого организма - это составная часть множества белков, липосахаридов и ферментов. Он обладает очень сильным антиканцерогенным действием, причем не только предотвращает, но и приостанавливает развитие злокачественных опухолей. Он обеспечивает защиту и подвижность сперматозоидам, и это его качество широко используют при лечении мужского бесплодия. Он необходим для синтеза йодсодержащих гормонов щитовидной железы. Поэтому борьба с дефицитом йода невозможна на фоне селенового голода. Но более всего он знаменит как микроэлемент долголетия. Поскольку не только предохраняет клеточные мембраны от повреждения агрессивными формами кислорода, но и активно помогает витамину Е, мощному антиоксиданту, полностью раскрыть свой антиокислительный потенциал.

Последствия острого селенового дефицита можно обозначить весьма мрачными мазками. В младенчестве - внезапная "колыбельная" смерть. В детстве и отрочестве - замедленный рост и позднее половое созревание. В молодости - нарушение репродуктивной функции. А далее - ранняя старость со всеми ее печальными атрибутами: атеросклерозом сосудов сердца и мозга, старением жизненно важных органов, ранним климаксом и катарактой.

Одним из путей решения задачи коррекции недостаточности селена является обогащение пищевых продуктов.

Целью данной работы является разработка технологии пробиотической сметаны, обогащенная селеном.

Для достижения указанной цели были поставлены следующие задачи исследований:

·        исследование устойчивости Streptococcus Cremoris к различным дозам селена;

·        выбор оптимального соотношения культур в комбинированной закваске для сметаны;

·        исследование биохимической активности закваски;

·        оптимизация питательной среды селеном;

·        разработка технологической схемы производства сметаны;

·        исследование качественных характеристик сметаны.
2. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
2.1. Объекты исследований и постановка эксперимента
Экспериментальная часть исследований проводилась в лаборатории кафедры «Технология молочных продуктов. Товароведение и экспертиза товаров» научно-исследовательской лаборатории Восточно-Сибирского Государственного Технологического Университета.

Объектом исследования служили культуры пропионовокислые бактерии (Propionibacterium Freudenreichii subsp. Schermanii AC 2503), бифидобактерии (Bifidobacterium Bifidum) и молочнокислые бактерии (Streptococcus Cremoris). В качестве источника селена использовали селенит натрия.

Экспериментальные исследования были проведены в несколько этапов:

1.     исследование устойчивости Streptococcus Cremoris к различным дозам селена;

2.     выбор оптимального соотношения культур в комбинированной закваске для сметаны;

3.     исследование биохимической активности закваски;

4.     оптимизация питательной среды селеном.

В итоге была разработана технологическая схема производства пробиотической сметаны, обогащенная селеном.

На рисунке 1 представлена схема проведения экспериментальных исследований.

Рисунок 1- Схема проведения экспериментальных исследований.
2.2 Физико-химические методы исследования
Титруемую кислотность определяли по ГОСТ 3624-92 титрованием 0,1 н раствором едкого натра с фенолфталеином и выражали в °Тернера.

Массовую долю жира определяли по ГОСТ 5867-90 кислотным методом. Метод основан на выделении жира из молока и молочных продуктов под действием концентрированной серной кислоты и изоамилового спирта с последующим центрифугированием и измерении объема выделившегося жира в градуированной части жиромера.

Величину активной кислотности – потенциометрическим методом на рН-метре по ГОСТ 3624-87.

Определение концентрации селена флуориметрическим методом. Метод основан на том, селенистая кислота реагирует с 1-диаминами с образованием пиазоселенола, который обладает флуорисценцией. Среди 1-диаминов предпочтение отдается 2,3-диаминонафталину. Пиазоселенол экстрагируется из кислого раствора (рН 1-2) декагидронафталином или циклогексаном, в каждом из которых хорошо развивается флуоресценция. Когда органическое вещество разрушается, реакция может быть специфичной на селен

Содержание селена определяют данным методом с использованием мокрого сжигания образцов смесью азотной и хлорной кислот и флуориметрирования комплекса селенистой кислоты с 2,3-диаминонафталином. В качестве стандартов применяли лиофилизованную сыворотку крови №23-КТ (фирма Nippan.Осло) с содержанием селена 72 мкг/л.

Массовую долю жира определяли по ГОСТ 5867-90 кислотным методом. Метод основан на выделении жира из молока и молочных продуктов под действием концентрированной серной кислоты и изоамилового спирта с последующим центрифугированием и измерении объема выделившегося жира в градуированной части жиромера.
2.3. Микробиологические методы исследования
Количество клеток определяли методом предельных разведений по МУК 4.2.999-00.
2.4 Реологические методы исследования
Вязкость определяли по скорости истечения исследуемого объекта и выражали в секундах.
2.5 Математическая обработка результатов исследования
Цели математической обработки результатов исследований:

·        для оценки истинного значения измеряемой величины показателя;

·        для оценки точности измерения величины показателя;

·        для оценки сопоставления точности двух методов анализа или способ производства;

·        для установления корреляционной и функциональной зависимости.

Для объективной оценки полученных экспериментальных данных проводили их математическую обработку по результатам 3 – 4повторностей. Исследуемые показатели подвергали обработке методами математической статистики и корреляционного анализа с применением ЭВМ, используя пакет стандартных программ.

Математическая обработка включает расчет следующих статистических величин:
1.Среднюю арифметическую ( М ) определяли по формуле:

n

å Xi

i=1

М = ¾¾¾ ,                                                                                                   (3)

n

где Х - значение единичного измерения величины;

n - число повторностей измерений величины.
2. Среднеквадратичное отклонение ( δ ) определяли по формуле
σ=     ,                                                                                    (4)
3. Ошибку средней арифметической определяли по формуле

m= ,                                                                                                     (5)

4. Достоверность средней арифметической определяли по критерию достоверности (t ) согласно формуле:

t=      ,                                                                                                          (6)

5. Доверительную ошибку (Е) определяли по формуле:

     ,                                                                                          (7)

где t(α,f) - критерий Стьюдента.

Для обработки аналитических данных эксперимента была выбрана доверительная вероятность α = 0,95 при уровне значимости р=0,05

5. Коэффициент корреляции значений М_х и М_у определяли по формуле:
R=     ,                                                    (8)

Где М_х - средняя арифметическая одного признака;

М_у - средняя арифметическая другого зависимого признака;

7. Достоверность коэффициента корреляции определяли по формуле:

m_R= ,                                                                                                (9)

8. Для установления тесноты связи между изучаемыми величинами определяли отношение ђ по формуле

                                       ђ=,                               (10)

где (у - у)² - сумма квадратов отклонений индивидуальных значений у от средней арифметической у;

(у - у_х)² - сумма квадратов отклонений вариант от средних у_х, соответственных определенным функциональным значениям независимой переменной Х.
3. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ
3.1 Исследование устойчивости сливочного стрептококка к различным дозам селена
Молочнокислые бактерии рода Streptococcus широко используются при производстве творога, сметаны, кисломолочных напитков и других продуктов. Этот род объединяет виды: Streptococcus lactis, Streptococcus cremoris, Streptococcus diacetylactis, Streptococcus acetoinicus, Streptococcus thermophilus. Все молочнокислые стрептококки грамположительные, имеют клетки шаровидной формы, располагаются в зависимости от вида попарно, короткими и длинными цепочками.

Все молочнокислые бактерии вызывают молочнокислое брожение – сбраживают лактозу и глюкозу до молочной кислоты.

Основная роль селена связана с антиоксидантными свойствами, а именно его участие в образовании фермента глутатионпероксидазы, который в свою очередь защищает клетки от токсического действия перекисей, тем самым сохраняя их жизнеспособность.

Поскольку селен в органической форме лучше усваивается организмом, является актуальным разработка продуктов, обогащенных селеном. Нами была изучена возможность обогащения пробиотической сметаны селеном.

В ранних исследованиях была изучена устойчивость бифидобактерий и пропионовокислых бактерий к селену. В результате проведенных исследований установлено, что пропионовокислые бактерии и бифидобактерии устойчивы к селениту натрия. Что касается Streptococcus Cremoris, такой информации мы не обнаружили. В связи с этим на первом этапе исследований изучали устойчивость Streptococcus Cremoris к различным дозам селена.

Исследование устойчивости Streptococcus Cremoris к различным дозам селена было начато с подбора концентраций селенита натрия. Далее определяли динамику роста молочнокислых бактерий. В таблице 1 представлены данные динамики роста молочнокислых бактерий.

Таблица 1- Исследование устойчивости Str. cremoris к различным дозам       селена.

Количество селена	4 ч	8 ч	12 ч	16 ч	24 ч
контроль	5*10⁷	1*10⁸	2*10¹⁰	4*10¹⁰	1*10¹⁰
15 мкг/мл	1*10⁷	4*10⁷	1*10¹⁰	2*10¹⁰	6*10¹⁰
5 мг/мл	2*10⁷	5*10⁷	8*10⁹	4*10¹⁰	1*10¹⁰

Влияние различных доз селена на рост молочнокислых бактерий оценивали по количеству жизнеспособных клеток (рис. 2).

Рисунок 2- Влияние различных доз селена на рост молочнокислых

бактерий.

Данные таблицы 1 и данные рисунка 2 показывают, что молочнокислые бактерий рода Streptococcus Cremoris устойчивы к различным дозам селена.
3.2 Выбор оптимального соотношения культур в комбинированной закваске для сметаны
Исследования по сочетанию молочнокислых бактерий, пропионовокислых бактерий и бифидобактерий позволяет значительно расширить ассортимент продуктов функционального питания.

Создание комбинированной закваски на основе пропионовокислых бактерий P. shermanii АС 2503, молочнокислых бактерий St. Cremoris и бифидобактерий B. bifidum обусловлено с учетом пожеланий потребителей улучшить органолептические и пробиотические свойства продукта.

Сложность конструирования комбинаций заквасочных культур заключается в том, что культуры, входящие в состав закваски, культивируются при различных температурных оптимумах и обладают различным темпом размножения.

Первым ориентирующим признаком симбиотических взаимоотношений между микроорганизмами является их способность к совместному размножению в молоке.

При подборе заквасок для кисломолочных продуктов очень важно, чтобы входящие в состав микроорганизмы находились в прочных симбиотических взаимоотношениях.

При соединении штаммов разных видов бактерий важно добиться взаимной сочетаемости штаммов и взаимного стимулирования, установления возможно более стабильного равновесия между ними. Учитывая различные оптимальные температуры развития Str. Cremoris, бифидобактерий и пропионовокислых бактерий, необходимо было подобрать условия для сбалансированного роста данных микроорганизмов в симбиотической закваске. Культуры St. Cremoris, бифидобактерий и пропионовокислых бактерий культивировали при 30˚С, 35˚С, 37˚С.

Рисунок 3- Зависимость скорости роста микроорганизмов от температуры.
Из рисунка 3 видно, что изменение оптимальных температур роста бактерий приводят к снижению их скорости роста. При промежуточной температуре 35˚С наблюдается сбалансированный рост пробиотических бактерий, значения удельной скорости роста изучаемых микроорганизмов приближаются. При этом возможно будет наблюдаться равномерное развитие данных культур и сохраниться соотношение между ними.

Оптимальное соотношение культур в симбиотической закваске подбирали с учётом биотехнологических свойств исследуемых ассоциаций. Варьирование соотношения культур в симбиотической закваске приводит к формированию продукта с хорошими биохимическими свойствами.

Результаты исследований представлены в таблице 2.
Таблица 2- Выбор оптимального соотношения культур.

Температура культивирования, С	Соотношение Str. Cremoris, B.bifidum, P.Schermanii	Органолептические показатели	Продолжительность сквашивания, ч	Кислотность, °Т	Количество жизнеспособных клеток, КОЕ в 1 см³
Температура культивирования, С	Соотношение Str. Cremoris, B.bifidum, P.Schermanii	Органолептические показатели	Продолжительность сквашивания, ч	Кислотность, °Т	St. Cremoris	B. bifidum	P.shermaniii АС-2503
30	40:30:30	Кисломолочный вкус и запах, консистенция вязкая.	10-12	67+2	8*10⁹	4*10⁶	1*10⁹
	30:35:35	Кисломолочный вкус и запах, консистенция тягучая.	10-12	65+2	6*10⁹	1*10⁷	2*10⁹
	20:50:30	Кисломолочный вкус и запах, консистенция в меру вязкая.	10-12	64+2	3*10⁹	2*10⁷	1*10⁹
35	40:30:30	Чистый кисломолочный вкус и запах, сгусток плотный, однородный	10-12	70+2	6*10⁸	2*10⁹	1*10⁹
	30:35:35	Чистый кисломолочный вкус и запах, слегка пряный, сгусток однородный, плотный, без отстоя сыворотки	10-12	72+2	1*10⁸	1*10⁹	1*10⁹
	20:50:30	Чистый кисломолочный вкус и запах, без отстоя сыворотки, консистенция жидковатая	12	72+2	8*10⁷	1*10⁹	6*10⁸
37	40:30:30	Кисловатый вкус и запах, сгусток плотный	8-10	86+2	7*10⁸	1*10⁹	2*10⁸
	30:35:35	Кисловатый вкус и запах, сгусток плотный	9-10	82+2	1*10⁸	2*10⁹	1*10⁹
	20:50:30	Кисловатый вкус и запах, сгусток плотный, незначительное отделение сыворотки	8-10	85+2	4*10⁷	5*10⁹	4*10⁸

Оптимальное сочетание Str. Cremoris, бифидобактерий и пропионовокислых бактерий 40:30:30 было выбрано с учётом сбалансированного содержания жизнеспособных клеток данных культур, придающих закваске выраженный вкус, специфический аромат и хорошую консистенцию.

Полученные данные свидетельствуют, что при увеличении содержания в закваске Str. Cremoris и культивирование при 30°С приводит к излишней вязкости и замедлению роста бифидобактерий. При температуре 37°С закваска характеризуется высокой кислотностью и плохой консистенцией, что не позволит получить продукт высокого качества. Анализ данных таблицы 2 позволяет сделать вывод, что наиболее благоприятными условиями для развития комбинаций St.Cremoris, B.bifidum, Propionibacterium Freudenreichii subsp. Schermanii AC2503 является температура 35°С и соотношение культур в закваске 40:30:30. Полученная при этих условиях закваска обладает наилучшими органолептическими, реологическими показателями. Культуры в закваске содержатся в оптимальном равновесии, что позволит получить продукт высокого качества.

Таким образом, было выбрано оптимальное сочетание культур Str.Cremoris, B.bifidum 8₃, Propionibacterium Freudenreichii subsp. Schermanii AC2503 40:30:30 и температура культивирования 35°С.
3.3 Исследование биохимической активности закваски
Для полного изучения свойств полученной закваски была проведена серия опытов по определению органолептических, физико-химических и микробиологических показателей разработанной закваски. На рисунке 4 представлена схема приготовления закваски. Качественная характеристика закваски представлена в таблице 3.

Рисунок 4- Схема приготовления закваски.

Таблица 3- Качественная характеристика комбинированной закваски.

Показатель	Характеристика
Внешний вид и консистенция	Однородная, плотная, в меру вязкая без отстоя сыворотки.
Вкус и запах	Чистый кисломолочный, без посторонних привкусов и запахов
Цвет	Молочно-белый или с кремовым оттенком
Активность, ч	10-12
Кислотность, °Т	68-70
Количество жизнеспособных клеток Str.Cremoris	8*10⁸
Количество жизнеспособных клеток B.bifidum 8₃	2*10⁹
Количество жизнеспособных клеток P. shermanii, КОЕ в 1 см³	2*10⁹
Образование диацетила и ацетоина	+
Вязкость, с	5,5-6

Об активности биохимических процессов при ферментации судили по динамике титруемой и активной кислотности.

Закваска характеризуется высокой биохимической активностью и сквашивает молоко за 10-12 часов. Кислотообразующая способность комбинированной закваски представлена на рисунке 5.

Рисунок 5- Кислотообразующая способность комбинированной закваски.
Полученные результаты указывают, что комбинированная закваска на основе бифидобактерий, пропионовокислых бактерий и молочнокислых бактерий обладает высокой биохимической активностью и способна сквашивать сливки путем прямого внесения, что позволяет ускорить технологический процесс.

Анализируя данные таблицы 3, можно предположить, что в исследуемой комбинации культуры закваски находятся в симбиотических взаимоотношениях, так как соотношение жизнеспособных клеток остаётся на прежнем уровне. В связи с этим была изучена морфология комбинированной закваски (рис.6). Микрокартина закваски характеризует не только микробиологическую чистоту закваски, но и даёт представление о взаимоотношениях внутри микробного консорциума.

При микроскопировании комбинированной закваски отчетливо были видны представители трёх культур. Микрокартина представлена на рисунке 6.

Рисунок 6- Морфология клеток микроорганизмов комбинированной закваски.
На микроскопическом препарате комбинированной закваски, представленном на рисунке 6, видны скопления клеток, указывающие на межклеточные связи – когезию. Это не просто образование суммы клеток, а своеобразная надорганизменная система, в определённом отношении аналогичная многоклеточному организму, но не тождественная ему. Свойством такой системы является взаимодействие (кооперация) отдельных клеток, когда их согласованная деятельность направлена на достижение одного и того же результата. Одним из механизмов кооперации является коммуникация – обмен сигналами и информацией за счёт функционирования внеклеточных метаболитов, регулирующих активность бактерий. Образование таких взаимодействий обеспечивает адаптационную, физиологическую устойчивость клеток на воздействие усиливающихся со временем отрицательных факторов внешней среды.

На основе результатов исследований можно утверждать, что разработанная закваска характеризуется высокой биохимической активностью и соответствует требованиям, предъявляемым к закваскам. Культуры в закваске находятся в прочных симбиотических отношениях, которые гарантируют стабильность микробного консорциума. Применение данной закваски позволит получить продукт с заданными свойствами.

Таким образом, полученные результаты указывают, что комбинированная закваска на основе бифидобактерий, пропионовокислых бактерий и молочнокислых бактерий обладает высокой биохимической активностью и способна сквашивать сливки путем прямого внесения.
3.4 Оптимизация питательной среды селеном
Схема получения симбиотической закваски достаточно трудоемка, поскольку процесс полунепрерывного культивирования зависит от ряда технологических факторов: санитарно-гигиенических показателей, качества применяемого сырья и др. На поддержание активности закваски расходуются большие объемы сырья, что создает дополнительные материальные трудности в производстве. В связи с этим актуальным является разработка бактериального концентрата симбиотической закваски прямого внесения, который позволит приготовить продукт без предварительной активизации закваски на предприятии и имеет длительный срок хранения.

В питательной среде для культивирования должны находиться все элементы, входящие в состав клеточного веществ. Поэтому важно чтобы среда для культивирования содержала факторы роста для трёх применяемых культур.

    Основой питательной среды служила осветленная творожная сыворотка. Применение сыворотки для культивирования микроорганизмов обусловлено содержащимися в ней углеводами (моно -, олиго - и аминосахарами), липидами, минеральными солями, витаминами, органическими кислотами, ферментами и микроэлементами. Лактоза сыворотки является энергетическим субстратом для развития микроорганизмов, входящих в состав инокулята. В качестве источника азотистого питания в сыворотку добавлялся пептон. Для поддержания буферной емкости в среду вносили натрий лимоннокислый трехзамещенный и калий фосфорнокислый однозамещенный. Поскольку пропионовокислые, молочнокислые и бифидобактерии, являются факультативными анаэробами, а   для уплотнения среды применяли агар-агар. Молочнокислые бактерии для своего роста требуют наличия в среде витаминов (пиридоксале, пантотенате кальция и рибофлавине), аминокислот. Но известно, что пропионовокислые бактерии и бифидобактерии способны синтезировать данные соединения. Поэтому представляется возможным совместное культивирование выбранных культур на среде для бифидобактерий и пропионовокислых бактерий.

      Для оптимизации среды селеном необходимо учитывать желаемое содержание селена в готовом продукте. Сметана это продукт массового потребления, который должен содержать профилактическую дозу селена-15 мкг в 200 г сметаны (27 % от суточной дозы рекомендованной ФАО ВОЗ). В связи с этим одна доза бакккоцентрата прямого внесения будет содержать 15 мг селена (одна доза бакконцентрата предназначена для сквашивания 200 кг сливок). Таким образом, можно предложить следующий состав питательной среды для культивирования микроорганизмов (таблица 4.).

   Таблица 4- Состав питательной среды.

Наименование компонентов	Расход, г/л
Творожная сыворотка	1000
Пептон	5
Агар пищевой	0,75
Калий фосфорнокислый однозамещенный	5
Натрий лимоннокислый трехзамещенный	1
Магний хлористый	0,4
Аскорбиновая кислота	0,1
Селенит натрия	5

Селенит натрия вносится в стерильную питательную среду перед заквашиванием в виде стерильного раствора в требуемом количестве. Микроорганизмы закваски в процессе роста синтезируют аминокислоты, которые связывают селен и переводят его в органическую форму.

Динамика роста культур симбиотической закваски на питательной среде с добавлением селена, представлена на рис.7. Диаграмма, построенная на основе полученных данных, свидетельствует об активном росте микроорганизмов закваски на выбранной среде.

Рисунок 7- Рост культур симбиотической закваски на среде

оптимизированной селеном.
Таким образом, культивирование комбинации бактерий, на среде обогащённой селеном, позволит создать закваску прямого внесения для производства пробиотической сметаны.

Процесс производства закваски прямого внесения включает отделение биомассы бактерий, смешивание её с защитной средой и дальнейшее замораживание или высушивание. В данной работе получен замороженный концентрат прямого внесения. Качественная характеристика замороженной закваски прямого внесения приведена в таблице 5.
Таблица 5- Качественная характеристика замороженной концентрированной

закваски для производства сметаны.

Наименование показателя	Значение показателя
Консистенция и внешний вид Цвет	Замороженная суспензия От белого до светло-желтого
Активность сквашивания сливок, ч	10-12
Предельные значения рН	5,5-8,0
Содержание селена мг/см³	5
Объём замороженного концентрата, мл	3
Температура при выпуске с предприятия, ^оС, не более	-20±2
Количество бактерий, КОЕ/см³, не менее, на конец срока годности: Str.Cremoris B.bifidum 8₃ P. shermanii,	10⁹ 10¹⁰ 10¹⁰
Объем продукта (см³), в котором не допускаются: БГКП (колиформы) S. aureus Патогенные микроорганизмы (в т.ч. сальмонеллы) Дрожжи, КОЕ/см³, не более Плесени, КОЕ/см³, не более	2 2 10 5 5

Данные таблицы свидетельствуют о том, что концентрированная симбиотическая закваска с селеном обладает высокой биохимической активностью и может быть рекомендована для производства пробиотической сметаны, обогащённой селеном.
3.5 Разработка технологии производства сметаны, обогащенной селеном
Получение закваски прямого внесения определяет её широкое использование в молочной промышленности для производства пробиотической сметаны. В связи с чем, на следующем этапе исследований была разработана технологическая схема получения пробиотической сметаны, обогащённой селеном.

Технологический процесс производства осуществляется в следующей последовательности: приемка и подготовка сырья, сепарирование, гомогенизация, пастеризация, охлаждение; заквашивание и ферментация, охлаждение и перемешивание сгустка; розлив, упаковка, маркировка.

Приемка и подготовка сырья, нормализация

1. Молоко принимают по количеству и качеству по ГОСТ Р 52054-2003

2. Отобранное по качеству молоко немедленно охлаждают до (4+2)^оС

3. Для обеспечения бесперебойности технологических режимов молоко резервируют при температуре охлаждения не более 12 часов

4. Молоко подогревают до температуры (40-45)°С и направляют на очистку на сепараторах-молокоочистителях

5. После очистки молоко направляют на сепарирование. Цель сепарирования – получение сливок со стандартным содержанием массовой доли жира в соответствии с рецептурой.

Гомогенизация и пастеризация.

6. Сливки подогревают до (60-65)°С и гомогенизируют при давлении 10-12 МПа.

7. После гомогенизации сливки направляют на пастеризацию (92-96)°С с выдержкой 5-7 мин.

8.Сливки охлаждают до температуры заквашивания 35 °С.

Заквашивание и ферментация.

9. Заквашивают и сквашивают смесь в резервуарах для кисломолочных продуктов с охлаждаемой рубашкой, снабженных специальными мешалками, обеспечивающими равномерное и тщательное перемешивание смеси молока с заквасочным материалом. При небольших объемах производства пастеризацию смеси, заквашивание и сквашивание можно производить в ваннах ВДП или других двустенных емкостях с мешалками.

10. В охлажденную смесь при включенной мешалке вносят бактериальный концентрат (одна доза на 200 кг сливок). Заквашенную смесь перемешивают в течение 10 минут.

11. После перемешивания смесь оставляют в покое для сквашивания при температуре (34-36)⁰С на (10-12) часов до образования сгустка кислотностью не менее (65-70)⁰ Т.

12. После окончания ферментации сгусток охлаждают до (14-16)°С и перемешивают в течении 3-10мин.

13. Расфасовка в потребительскую тару.

14. Созревание при температуре (4-6 )°С

15. Хранение и реализация.

Рисунок 8- Технологическая схема производства сметаны.

Таким образом, технология приготовления комбинированного продукта достаточно проста и не требует значительных капитальных вложений на установку дополнительного оборудования. Производство пробиотического продукта осуществляется с применением бактериального концентрата прямого внесения, что уменьшает расход сырья на производстве, необходимый для поддержания активности закваски и позволяет выработать продукт, отвечающим высоким санитарно-гигиеническим требованиям, предъявляемым к пробиотическим молочным продуктам. Характеристика показателей готового продукта, полученного по данной технологии, представлена в таблице 6.

Таблица 6- Качественная характеристика.

Наименование показателей

Значение показателей

Вкус и запах
Консистенция
Цвет
Кислотность, ºT

Содержание селена, мкг/г

Количество жизнеспособных клеток на конец срока годности не менее, КОЕ/г

Str. Cremoris

Бифидобактерии

Пропионовокислые бактерии

БГКП в 0,1г(см³)

S. aureus в 1г (см³)

Патогенные, в т.ч. сальмонеллы 25г (см³)

Дрожжи, к.о.е./г, не более

Плесени, к.о.е./г, не более

Показатели безопасности

Чистый кисломолочный, без постороннего привкуса и запаха

Однородная, густая. Поверхность глянцевая.

Молочно-белый, с кремовым оттенком, равномерный по всей массе;
60-90

0,075
10⁷

10⁷

10⁷

Не допускается

Не допускается
Не допускается

50

50

Не выше предельно допустимых норм, установленных госсанэпиднадзором

Таким образом, на основании проведенных экспериментов разработан способ обогащения сметаны селеном, который дает новое представление о роли микроорганизмов в процессе усвояемости селена. Разработана пробиотическая сметана, обогащенная селеном, которая характеризуется высоким содержанием жизнеспособных клеток бифидобактерий и пропионовокислых бактерий, содержанием селена в органической форме и может применяться профилактики различных заболеваний и нормализации микрофлоры желудочно-кишечного тракта.
3.6 Качественная характеристика сметаны
Сметана – это кисломолочный продукт, который представляют собой сливки, сквашенные молочнокислыми бактериями.

Сметана – русский национальный продукт. В других странах мира сметану начали употреблять только после второй мировой войны. За рубежом сметану часто называют «русскими сливками».

Закваска для изготовления сметаны состоит из чистых бактериальных культур – молочнокислых и сливочных стрептококков, ароматобразующих бактерий.

В данной работе для производства пробиотической сметаны использовали закваску, которая состоит из молочнокислых бактерий (Streptococcus Cremoris), бифидобактерий (Bifidobacterium Bifidum) и пропионовокислых бактерий Propionibacterium Freudenreichii subsp. Schermanii AC 2503, обогащенной селеном, т.к. является единственным высокоэффективным и быстрым путем решения задачи коррекции недостаточности селена.

Сравнительная характеристика сметаны полученной с использованием разработанного бакконцентрата без внесения селена и сметаны обогащённой селеном представлена в таблице 7.
Таблица 7- Качественная характеристика сметаны.

Органолептические характеристики
Наименование показателя	Контроль	Опыт
Внешний вид и консистенция	Однородная густая. Поверхность глянцевая.	Однородная плотная густая. Поверхность гладкая, глянцевая.
Вкус и запах	Чистый кисломолочный с привкусом пастеризованных сливок.	Чистый нежный кисломолочный, с ярко выраженным привкусом пастеризованных сливок.
Цвет	Белый с кремовым оттенком, равномерный по всей массе.	Белый с кремовым оттенком, равномерный по всей массе.
Физико-химические показатели
Массовая доля жира, %:	15	15
Кислотность, °Т	76	68
Содержание селена мкг/кг	__	75
Микробиологические показатели
КОЕ/г: бифидобактерий пропионовокислые бактерии St. Cremoris	110⁹ 410⁹ 5*10⁹	210⁹ 610⁹ 4*10⁹

Содержание селена в 1 пачке (200 г) сметаны составило 15 мкг, что составляет 27% от суточной дозы.

Консистенция – один из наиболее важных показателей для сметаны. В данном случае консистенция соответствует норме в обоих образцах. В сметане обогащённой селеном консистенция более плотная и обладает высокими тиксотропными свойствами. Из литературных источников и результатов, ранее проведённых исследований известно, что селен, влияет на продуцирование бактериями симбиотической закваски экзополисахаридов. В состав экзополисахаридов входят остатки нейтральных молекул глюкозы, ксилозы, галактозы, диокситалозы, уроновых кислот, а также ряд неидентифицированных пентоз и гексоз. Экзополисахариды выполняют роль естественных загустителей и стабилизаторов консистенции. Одним из важнейших аспектов связи с этим является не только само образование ЭПС, но и тип ЭПС, и момент их образования. Селен содержится в закваске изначально, поэтому образование ЭПС процессе сквашивания происходит на ранней стадии, что и позволяет получить гладкую и густую структуру сметаны. Если продуцирование ЭПС начинается на более поздней стадии ,даже при рН 5,6 электрический заряд на поверхности казеиновой решётки начинает формировать агломерации белков. Что приводит к образованию распространенного порока консистенции сметаны - крупке.

Вкус и аромат в представленных образцах также соответствует норме. В опытном образце вкус, более выраженный и нежный, что объясняется меньшей кислотностью по сравнению с контрольным образцом и большим накоплением сульфгидрильных групп.

Исследование сроков хранения сметаны.

Далее была исследована изменение свойств сметаны при хранении в течении 3 и 5 суток. Результаты приведены в таблице 8 и 9.
Таблица 8. Свойства сметаны через 3 суток хранения.

Органолептические характеристики
Наименование показателя	Контроль	Опыт
Внешний вид и консистенция	Однородная густая. Поверхность глянцевая.	Однородная плотная густая. Поверхность гладкая, глянцевая.
Вкус и запах	Чистый кисловатый с привкусом пастеризованных сливок.	Чистый нежный кисломолочный, с ярко выраженным привкусом пастеризованных сливок.
Цвет	Белый с кремовым оттенком, равномерный по всей массе.	Белый с кремовым оттенком, равномерный по всей массе.
Физико-химические показатели
Массовая доля жира, %:	15	15
Кислотность, °Т	80	70
Содержание селена мкг/кг	__	75
Микробиологические показатели
КОЕ/г: бифидобактерий пропионовокислые бактерии St. Cremoris	110⁹ 210⁹ 2*10⁹	210⁹ 410⁹ 3*10⁹

Таблица 9. Свойства сметаны через 7 суток хранения.

Органолептические характеристики
Наименование показателя	Контроль	Опыт
Внешний вид и консистенция	Однородная густая. Наблюдается небольшая крупка.	Однородная плотная густая. Поверхность гладкая, глянцевая.
Вкус и запах	Чистый кисловатый с привкусом пастеризованных сливок.	Чистый нежный кисломолочный, с ярко выраженным привкусом пастеризованных сливок.
Цвет	Белый с кремовым оттенком, равномерный по всей массе.	Белый с кремовым оттенком, равномерный по всей массе.
Физико-химические показатели
Массовая доля жира, %:	15	15
Кислотность, °Т	85	73
Содержание селена мкг/кг	__	75
Микробиологические показатели
КОЕ/г: бифидобактерий пропионовокислые бактерии St. Cremoris	810⁸ 910⁸ 1*10⁹	210⁹ 310⁹ 2*10⁹

Результаты, приведенные в таблицах свидетельствует, что показатели в опытном и в контрольном образцах соответствуют нормам. Но органолептические показатели сметаны, обогащенной селеном на порядок лучше, чем в контроле. Также в опытном образце количество жизнеспособных клеток выше, чем в контроле. Возможно, это объясняется большим присутсвием ЭПС. В литературе имеются данные, что экзополимеры являются ауторегуляторами роста популяций. Эти соединения не являются обязательными для роста бактерий, но, как правило, быстро используются в биосинтетических процессах и служат легко доступным источником необходимых мономеров, выполняют функцию детоксикантов, специфических стимуляторов роста.

Таким образом, можно сделать вывод, что применение симбиотической закваски прямого внесения обогащенной селеном позволяет улучшить качество сметаны.
4. СТАНДАРТИЗАЦИЯ И СЕРТИФИКАЦИЯ
Подтверждение соответствия пробиотической сметаны.

Сертификация – это обязательное или добровольное подтверждение того, что продукция либо вся система организации работы предприятия соответствует определенным стандартам.

На сегодняшний день основной целью сертификации является защита человека, окружающей среды, животных, птиц и рыб от потенциально опасной продукции и условия ее утилизации, а также содействие потребителям в компетентном выборе товаров, продукции, услуг, а также создание условий для деятельности хозяйствующих субъектов на едином национальном, региональном и международном уровнях.

Госстандарт РФ в области управления качеством оказывает содействие отечественным товаропроизводителям во внедрении международных стандартов ИСО 9000, которые представляют более высокий уровень развития науки управления качеством.

В соответствии с требованиями технического регламента на молоко и молочные продукты и положениями «Закона о техническом регулировании» в настоящее время существует 2 вида подтверждения соответствия:

·        обязательное;

·        добровольное.

Добровольное подтверждения соответствия осуществляется в форме добровольной сертификации, а обязательная в 2 формах- декларирование соответствия и обязательная сертификация.

Обязательная сертификация- подтверждение уполномоченным на то органом соответствия продукции обязательным требованиям, установленным законодательством.

Молоко и молочные продукты, реализуемые на территории Российской Федерации, подлежат обязательному подтверждению соответствия требованиям настоящего Федерального закона в форме принятия декларации о соответствии или обязательной сертификации по схемам, установленным настоящим Федеральным законом.

Обязательная сертификация является формой государственного контроля за безопасностью продукции. Ее осуществление связано с определенными обязанностями, налагаемыми на предприятии, в том числе материального характера.

При обязательной сертификации подтверждаются только те обязательные требования, которые установлены законом, вводящим обязательную сертификацию.

При обязательной сертификации действие сертификата соответствия и знака обращения соответствия распространяется на всей территории РФ.

Организация и проведение работ по обязательной сертификации возлагаются на специально уполномоченный федеральный орган исполнительной власти в области сертификации.

В ВКР предлагается пробиотическую сметану сертифицировать по схеме 4с, в соответствии с требованиями к которой орган по сертификации продукции на основании положительных результатов испытаний типовых образцов, полученных с участием аккредитованной испытательной лаборатории (центра), и осуществления анализа состояния производства этих продуктов с проведением последующего контроля органом по сертификации продукции за сертифицированными продуктами переработки молока и при необходимости за состоянием их производства, проведенных в аккредитованной испытательной лаборатории (центра), выдает заявителю сертификат соответствия на срок до трех лет с учетом стабильности работы заявителя.

Данная продукция предназначена для ежедневного употребления всех групп населения, в том числе детей, пожилыми, ослабленными и больными людьми. Качество и безопасность молочной продукции в значительной степени зависят как от качества исходного сырья, так и от строгого соблюдения нормативов санитарно-гигиенического состояния производства, технологического процесса, режимов хранения и сроков годности, условий и режимов транспортирования и реализации. Все это справедливо обусловило необходимость подтверждать соответствие молочных продуктов требованиям безопасности и качества.

Учитывая требования настоящего Федерального закона от 20.12.08г «Технический регламент на молоко и молочную продукцию» порядок работ по сертификации на предприятии состоит в следующем:

1. При выборе любой схемы обязательной сертификации заявитель подает заявку на сертификацию продуктов переработки молока и одновременно представляет установленный частью 6 настоящей статьи комплект документов в аккредитованный орган по сертификации продукции.

2. Орган по сертификации продукции рассматривает представленные заявителем комплект документов и заявку и принимает решение относительно заявки. При положительном решении относительно заявки орган по сертификации осуществляет отбор типовых образцов продуктов переработки молока, выпускаемых серийно, либо репрезентативную выборку образцов этих продуктов из партии этих продуктов, проводит их идентификацию, определяет программу исследований (испытаний) и направляет типовые образцы или репрезентативную выборку образцов этих продуктов на исследования (испытания) в аккредитованную испытательную лабораторию (центр).

3. Аккредитованная испытательная лаборатория (центр) проводит исследования (испытания) типовых образцов продуктов переработки молока либо репрезентативную выборку образцов этих продуктов и оформляет протокол их исследований (испытаний) и измерений.

4. Протокол исследований (испытаний) и измерений типовых образцов продуктов переработки молока либо репрезентативной выборки образцов этих продуктов наряду с их характеристикой должен содержать описание этих продуктов непосредственно или с указанием на национальный стандарт, стандарты организаций или международный стандарт либо описание (при его наличии), в соответствии с которыми эти продукты произведены, а также заключение о соответствии типовых образцов либо репрезентативной выборки образцов этих продуктов требованиям указанной документации и требованиям настоящего Федерального закона.

5. Предлагается сертифицировать пробиотическую сметану по схеме 4с орган сертификации продукции на основании положительных результатов анализа комплекта представленных документов, идентификации сертифицируемых продуктов переработки молока и положительных результатов исследований (испытаний) типовых образцов этих продуктов, проведенных в аккредитованной испытательной лаборатории (центре), выдает заявителю сертификат соответствия на срок до трех лет с учетом стабильности работы заявителя.

6. Заявитель, получив сертификат соответствия на продукты переработки молока, маркирует их знаком обращения на рынке.

7. Заявитель при производстве и реализации продуктов переработки молока принимает необходимые меры по обеспечению их соответствия требованиям настоящего Федерального закона.

8. В течение всего срока действия сертификата соответствия орган по сертификации продукции осуществляет контроль за сертифицированными продуктами переработки молока путем проведения периодичных исследований (испытаний) типовых образцов этих продуктов, отбор которых осуществляется на складах изготовителя и продавца (при сертификации этих продуктов с использованием схемы 4с), в соответствии с принятым графиком контроля.

9. Органом по сертификации продукции по результатам проведенного им контроля за сертифицированными продуктами переработки молока принимается относительно таких продуктов одно из следующих решений:

1) подтвердить действие сертификата соответствия;

2) приостановить действие сертификата соответствия;

3) прекратить действие сертификата соответствия.

10. Орган по сертификации систем управления качеством, проводивший сертификацию системы управления качеством заявителя, осуществляет контроль за сертифицированной системой управления качеством заявителя.

Согласно статьи 36 ФЗ молоко и молочные продукты должны сопровождаться информацией для потребителей, соответствующей требованиям законодательства Российской Федерации в области защиты прав потребителей и требованиям настоящего Федерального закона.

Информация для потребителей наносится на каждую единицу групповой упаковки молока, молочной продукции, единицу многооборотной тары или транспортной тары такой продукции, а также на каждую единицу потребительской упаковки такой продукции.

На каждую единицу групповой упаковки, единицу многооборотной тары или транспортной тары такой продукции наносится маркировка, содержащая следующую информацию для потребителей:

1) наименование молока и молочной продукции в соответствии с требованиями настоящего Федерального закона;

2) наименование и место нахождения изготовителя такой продукции;

3) товарный знак изготовителя такой продукции;

4) масса нетто и масса брутто групповой упаковки, многооборотной тары или транспортной тары такой продукции;

5) количество единиц потребительской упаковки такой продукции в групповой упаковке, многооборотной таре или транспортной таре;

6) срок годности такой продукции;

7) дата производства такой продукции;

8) условия хранения такой продукции;

9) масса нетто потребительской упаковки такой продукции;

10) обозначение стандарта, нормативного или технического документа, в соответствии с которыми произведена такая продукция;

11) номер партии такой продукции;

12) информация о подтверждении соответствия такой продукции требованиям настоящего Федерального закона;

13) необходимые предупредительные надписи или манипуляторные знаки - "Беречь от солнечных лучей", "Ограничение температуры", "Беречь от влаги".

С переходом на Технический регламент требования и виды маркировки произошли изменения такие как:

- массовая доля белка в молоке и продуктов его переработки составляет 2,8%;

- не используется классификация по МДЖ (нежирный, маложирный, классический и т.д.)

- не допускается использование понятия «молоко» в случае использования молока сухого цельного, молока сухого обезжиренного.
5. ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ
Основная цель данной главы- представить информацию по обеспеченности с производственной стороны выпуска продукции, продемонстрировать высокий уровень продуманности технологического процесса и разработать меры по предупреждению и развитию производства.

Производственный план состоит из следующих подразделов:

·        производственная программа;

·        материально-техническое обеспечение;

·        трудовой потенциал;

·        расчет себестоимости.

В таблице 10 представлены показатели плана производства и реализации продукции.

Таблица 10- Показатели плана производства и реализации продукции.

Наименование продукции	Сменный объем выпуска продукции, кг	Годовой объем выпуска продукции, кг	Действующие оптовые цены руб. за 200 г.	Товарная продукция, тыс. руб.	НДС 18%	Отпускные цены	Товарная продукция с НДС, тыс. руб.
Сметана	2000	500000	25	12500	4,5	29,5	14750

Для производственного бизнеса рассматриваются вопросы, касающиеся материально-технического обеспечения: состав необходимого оборудования, его поставщики, условия поставок, стоимость. В таблице 11 отображен расчет стоимости нового оборудования.
Таблица 11- Расчет стоимости нового оборудования.

Наименование оборудования	Тип, марка, производительность	Количество	Цена оборудования, руб.	Стоимость оборудования, руб.
Насос	6МЦ10-8-20; 10000	1	47000	47000
Резервуар	ОМВ-2,5; 2500	1	150000	150000
Пастеризационно- охладительная установка	ОГС-3; 3000	1	470000	470000
Сепаратор- сливкоотделитель	ОСЦ П-3; 3000	1	480000	480000
Гомогенизатор	ОГМ-2,5; 2500	1	300000	300000
Емкость	ОСВ-2,5; 2500	1	150000	150000
Фасовочный аппарат	М6-ОРП	1	450000	450000
Итого				2047000

Расчет количества и стоимости сырья и основных материалов приведены в таблице 12.

Таблица 12- Расчет количества и стоимости сырья, основных материалов.

Наименование продукции	Объем производства за год, т	Используемое сырье	Норма расхода сырья на 1 т продукции, т	Расход на всю продукцию, т.	Цена сырья, руб.	Стоимость на весь объем производства, тыс. руб.
Сметана	500	Молоко	3	1500	25	37,5
Сметана	500	Бакконцентрат	5	2500	100	250
Итого	287,5

В таблице 13 представлен расчет количества вспомогательных материалов.
Таблица 13- Расчет количества вспомогательных материалов.

Наименование материала	Ед. изм, л.	Норма расхода на 1т. готового продукта	Расход на всю продукцию, шт.	Цена вспомогательного материала, руб.	Стоимость материала на весь объем производства, тыс. руб.
Полимерные стаканчики	0,25	1010	505000	5	2525

В таблицах 14 приведен расчет количества и стоимости энергоресурсов, воды и пара.

Таблица 14- Расчет количества и стоимости ресурсов.

Наименование продукции	Объем производства за год, т.	Электроэнергия, кВт/час
Наименование продукции	Объем производства за год, т.	Норма расхода на 1 т. продукции	Количество на весь объем производства	Цена за 1 кВт/час, руб.	Стоимость, тыс. руб.
Сметана	500	6,8	3400	1,35	4,59
	Вода, м³
	500	1,56	780	7	5,46
Итого	10,05

В таблице 15 представлен расчет фонда заработной платы основных производственных рабочих-сдельщиков.

Таблица 15- Расчет фонда заработной платы рабочих-сдельщиков.

Наименование продукции	Объем продукции за год, кг	Сдельная расценка, руб. за 200г.	Сумма сдельной з/п, руб.	Сумма доплат, руб. (8%)	Основная з/п, руб.	Сумма дополнительной з/п, руб. (20%)	ФЗП, руб
Сметана	500000	5	2500000	200000	2700000	540000	3240000

Численность рабочих производства составляет 20 человек.
Статья «Цеховые расходы» объединяет затраты, связанные с работой цехов в целом. Расчет цеховых расходов сводится в таблицу 16.

Таблица 16- Смета цеховых расходов.

№ п/п	Наименование статей	Сумма в тыс. руб.
1	Содержание аппарата управления цеха и прочего цехового персонала (основная и дополнительная з/п с отчислением на соц. страх. цехового персонала 26,2%)	2391,12
2	Амортизация зданий и сооружений (1,5-2% от стоимости здания и сооружений) Цена=1500000	30
3	Содержание зданий и сооружений (3% от стоимости зданий и сооружений)	45
4	Испытания, опыты, исследования, рационализация и изобретательство (принимаются в размере 2,5% от суммы 1-3 статей)	61,7
5	Износ малоценного и быстроизнашивающегося инвентаря (2-3 % от стоимости оборудования)	61,4
6	Прочие расходы, не предусмотренные предыдущими статьями (принять на уровне 1-3 % от ФЗП основных рабочих)	64,8
7	ИТОГО	2654

Расчет затрат на годовой объем продукции сводится в таблицу 17.

Таблица 17- Расчет себестоимости товарной продукции.

№ п/п	Статьи затрат	Наименование продукции
№ п/п	Статьи затрат	Сметана, тыс. руб.
1	Сырье и основные материалы	287,5
2	Транспортно-заготовительные расходы	14,4
3	Вспомогательные материалы на технологические цели	2525
4	Топливо и энергия на технологические цели	10,05
5	Основная заработная плата	2700
6	Дополнительная зарплата	540
7	Отчисление на соц. страхование 26,2% от зарплаты рабочих	2391,12
8	Цеховые расходы	2654
9	Общезаводские расходы (5-7% от зарплаты рабочих)	194,4
	Производственная себестоимость	11316,5
10	Внепроизводственные расходы (1-2% от производственной себестоимости)	226,3
	Итого полная себестоимость	11542,8
	Себестоимость за 200 г, руб.	23,1

В таблице 18 представлен расчет прибыли и рентабельности.

Таблица 18- Расчет прибыли и рентабельности.

Наименование продукции	Оптовая цена продукции, руб., (200г)	Себестоимость продукции, руб., (200г)	Прибыль единицы продукции, руб.	Прибыль всего, руб.	Рентабельность продукции, %
Сметана	25	23,1	1,9	950	8

ВЫВОДЫ
1.     Исследована устойчивость St. Cremoris к различным дозам селена. Установлено, что молочнокислые бактерии рода Streptococcus Cremoris устойчивы к высоким дозам селена.

2.     Выбрано оптимальное соотношение культур St. Cremoris, B. Bifidum и Propionibacterium Freudenreichii subsp. Schermanii AC2503 (40:30:30), при котором наблюдается сбалансированный рост популяций трех культур и полученная закваска обладает наилучшими органолептическими показателями и высокой биохимической активностью.

3.     Разработана технология замороженного концентрата для производства сметаны.

4.     Выбраны и обоснованы технологические параметры производства сметаны, обогащенной селеном.

5.     На основании проведенных исследований разработана пробиотическая сметана на основе St. Cremoris, B.Bifidum и P. shermanii АС2503, обогащенная селеном, которая обладает лечебно-профилактическими свойствами.

6.     Установлено, что продукт обладает высокими потребительскими свойствами.
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
1.     Тутельян В.А., Спиричев В.Б. Микронутриенты в питании здорового и больного человека. М.: Колос, 2002г.-424 с.

2.     Сидельникова В.Д. Геохимия селена в биосфере.// Проблемы биогеохимии и геохимии экологии. М.: Наука, 1999г. Т 23-121 с.

3.     Ермаков В.В., Ковальский В.В. Биологическое значение селена. М.: Наука, 1974г.

4.     Калинина Л.В. Технология цельномолочной продукции. СПб.: ГИОРД, 2008г- 248 с.

5.     Банникова Л.А. Микробиологические основы молочного производства. М.: Агропромиздат, 1987г-400 с.

6.     Гудков А.В., Эрвольдер Т.М. Производство молочной продукции с использованием бифидобактерий. М.: ЦНИИТЭИмясомолпром, 1981г.

7.     Тихомирова Н.А. Технология и организация производства молока и молочных продуктов. М.: ДеЛи принт, 2007г- 560 с.

8.     Митыпова Н.В. Разработка биотехнологии комбинированной закваски для производства пробиотических продуктов.- Улан-Удэ

9.     Кузнецова О.С. Разработка технологии бактериального концентрата пропионовокислых бактерий.- канд. дисс.- Улан-Удэ, 2005г- 113 с.

10. Романская Н.Н, Янковская Н.Е, Дымент Г.С. Совершенствование технологии производства сметаны.- М.: АгроНИИТЭИММП, 1987г- 32с.

11. Горбатова К.К. Физико-химические и биохимические основы производства молочных продуктов. СПб.: ГИОРД, 2004г.-347 с.

12. Охрименко О.В., Охрименко А.В. Исследование состава и свойств молока и молочных продуктов.- Вологда.: ВГМХА, 2000г.-162 с.

13. Кузнецова А.Б. Разработка технологии бактериального концентрата на основе симбиоза бифидобактерий и сливочного стрептококка.- канд. дисс.- Улан-Удэ, 2007 г- 136 с.

14. Тумурова С.М. Разработка технологии бактериального концентрата пропионовокислых бактерий.- канд. дисс.- Улан-Удэ, 2004 г- 102 с.

15. Митыпова Н.В. Разработка технологии концентрированной закваски на основе симбиоза пробиотических бактерий: Дисс. канд. техн. наук.- Улан-Удэ, 2007г- 130 с.

16. Горбатова К.К. Биохимия молока и молочных продуктов. СПб.: ГИОРД, 2001г.- 320 с.

17. ГОСТ 9225-84 Молоко и молочные продукты. Методы микробиологического анализа: - переизд. февраль 1986 с изм. 1. - Взамен ГОСТ 9225-68 Введен 01.01.86. -.: Издательство стандартов, 1986. - 24 с.

18. ГОСТ 5867-90 Молоко и молочные продукты. Методы определения жира:- Взамен ГОСТ 5867-69, ГОСТ 6822-67 Введен 07.01.1991.-.: Издательство стандартов, 1991.- 21 с.

19. Зобкова З.С. Функциональные цельномолочные продукты // Молочная промышленность, 2006.- № 4.- с. 86-70.

20. Еремина И.А. Микробиология молока и молочных продуктов: Учебное пособие. – Кемерово, 2004. – 80 с.

21. Дымент Г.С., Янковский Д.С., Товкачевская Л.Д., Рувинская Е.А. Новое в производстве бактериальных концентратов для сметаны // Пути развития науки и техники в мясной и молочной промышленности: Тез. Всесоюзн. науч.-техн. конф. г.Углич.-М., 1988.- Вып.2.-С.

22. Степаненко П.П. Микробиология молока и молочных продуктов. – Сергиев Пасад: ООО “Все для вас –Подмосковье”, 2003г.-415 с.
ПРИЛОЖЕНИЕ А
ПАТЕНТНАЯ ПРОРАБОТКА
Для обеспечения высокого уровня техники, патентоспособности и патентной чистоты работ, направленных на создание новых или усовершенствование существующих устройств, способов и т.д. проводятся патентно-информационные исследования.

Патентно-информационные исследования включают поиск, систематизацию и анализ документации.

Патентный поиск представляет собой разновидность информационного поиска и осуществляется преимущественно в фондах патентной документации.

Патентный поиск – это подбор оригинальных патентных материалов по определенной теме за определенный период времени.

Поиск в зависимости от направленной цели предусматривает:

1.                      поиск с целью определения уровня техники.

В данном случае достаточно подобрать документацию за последние несколько лет. Глубина поиска зависит от срока обновления технических решений в отрасли (5-10 лет).

В результате выявляются: решались ли данные задачи ранее, какие формы работают над аналогичной проблемой, каковы перспективы разработки проблемы.

2.                      поиск с целью прогнозирования.

Глубина поиска зависит от сроков, на который составлен прогноз

3.                      поиск при экспертизе изобретений на новизну.

При этом виде поиска требуется найти все предшествующие источники публикаций по данной теме (патентные и научно-технические), которые должны раскрывать сущность изобретения. Этот вид поиска является трудоемким и сложным.

4.                      поиск при экспертизе на патентную чистоту.

Поиск и экспертиза проводятся только по патентным источникам, которые еще не утратили силу. Срок действия патентов в зависимости от законодательства страны 15-20 лет.

Целью патентной проработки данной работы является определение тенденций развития технических характеристик объекта исследования, предлагаемого технического уровня.

Патентная проработка проводится по патентной документации и научно-технической литературе России, США, Японии, Франции, ФРГ. Англии и др. зарубежных стран.

Патентная документация - это совокупность публикуемых документов или извлечений из них, содержащих сведения о результатах научно-технических исследований и проектно-конструкторских разработок, заявленных или признанных открытиями или изобретениями.

Патентный фонд – это систематизированная совокупность патентной документации.

Патент на изобретение- охранный документ, удостоверяющий приоритет, авторство и исключительное право на изобретение. Патент выдается в единственном числе только патентообладателю.

Патентная информация является наиболее оперативным видом научно-технической информации и позволяет судить о существующем уровне и тенденциях развития современной науки и техники.

Патентные исследования- исследования технического уровня и тенденций развития объектов хозяйственной деятельности, их патентоспособности, патентной чистоты, конкурентоспособности (эффективности использования по назначению) на основе патентной и другой научно-технической информации.

Порядок проведения патентных исследований следующий:

·        составление задания на проведение патентных исследований;

·        разработка регламента поиска информации;

·        поиск и отбор патентной, научно-технической информации;

·        систематизация и анализ отобранных источников;

·        подготовка выводов и рекомендаций;

·        составление отчета о патентных исследованиях.

Задание со сформулированной темой на проведение патентных исследований выдается руководителем научно-исследовательской работы.

Регламент поиска предусматривает следующие операции:

1.     определение предмета поиска или разбивка его на составные части;

2.     определение стран поиска информации;

3.     определение глубины поиска;

4.     классификация предмета поиска и его составных частей по Международной патентной классификации (МПК) и при необходимости, по национальным классификациям.

В таблице А1 представлен регламент поиска информации.
Таблица А1- Регламент поиска.

Наименование узлов, составов, технологических процессов.	Шифр МПК
Молочные продукты Пищевые продукты витаминизированные Добавки к пищевым продуктам Сливки	A23 C9/00-23/00 А23 L1/30 A23 L1/03-1/035 A23 C13/00

Затем проводится поиск и отбор патентной информации, данные представлены в таблице А2.
Таблица А2- Аналоги, выявленные в процессе исследований.

Страна	Номер охранного документа	Классификационный индекс по МПК	Название изобретения	Формула изобретения
Россия	2169474	А 23 С 13/16	Биосметана	1. Способ получения биосметаны, включающий пастеризацию молочного сырья, гомогенизацию, охлаждение до температуры заквашивания, внесение закваски, сквашивание, охлаждение и розлив, отличающийся тем, что сквашивание ведут закваской, приготовленной из бактериального препарата «Бактисубтил», причем закваску вносят в количестве 1-5 % от объема молочного сырья, а сквашивание осуществляют при 22-32°С в течение 10-20 часов. 2. Способ п.1, отличающийся тем, что после сквашивания вносят вкусовые наполнители.

В таблице А3 представлены результаты анализа заявляемого технического решения с прототипом.
Таблица А3- Результаты анализа заявляемого технического решения с прототипом

Номер охранного документа	Результаты сравнения разрабатываемого объекта с прототипом
Номер охранного документа	Общие признаки	Отличительные признаки
2169474	Обладают пробиотическими свойствами	1. Прототип не обогащен микроэлементом- селен. 2. В состав закваски входят несколько разных микроорганизмов-бифидобактерии, пропионовокислые бактерии, St. Cremoris.

Таким образом, анализ патентной информации показал, что разработано значительное количество пробиотических продуктов. Но нигде нет информации о консорциуме бифидобактерий, пропионовокислых бактерий и Str. cremoris. Поэтому разработка комбинированной закваски с использованием выше указанных микроорганизмов и сквашивания данными микроорганизмами продукты являются актуальной.
ПРИЛОЖЕНИЕ Б
МАТЕМАТИЧЕСКАЯ ОБРАБОТКА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ДАННЫХ
Для объективной оценки полученных результатов исследований необходимо эти результаты математически обработать.

В технологических исследованиях математическая обработка необходима при изучении показателей состава, свойств и качеств сырья и готовой продукции в зависимости от технологических параметров производства и условий хранения.

С помощью математической обработки исследований можно выявить особенности изучаемых признаков объекта, закономерность их изменения, связь одних свойств объекта с другими.

Грамотная обработка экспериментальных данных нередко дает подтвердить реально существующие закономерности, зафиксированные в ходе эксперимента. В НИР обработка экспериментальных данных необходима:

1.     для оценки истинного значения измеряемой величины показателя;

2.     для оценки точности измерения величины показателя;

3.     для оценки сопоставления точности 2 методов анализа, и способов производства

4.     для установления корреляционной и функциональной зависимостей одних свойств объекта с другими.

Обработка данных эксперимента проведена с помощью методов математической статистики и включает расчет следующих статистических величин:

·        средняя арифметическая -   M; (формула 11)

                                                      (11)
где x_i- значение единичного измерения величины:

       n – число повторностей измерений величины.

·        среднеквадратичное отклонение единичного результата (формула 12)

                                                                                    (12)

где: М – средне- арифметическая

                  x_i- значение единичного измерения величины:

·        стандартное отклонение среднеарифметической или ошибка средней арифметической из всех n
повторностей – m; (формула 13)

                               .       при
n<30                                               (13)

·        доверительная ошибка оценки измеряемой величины (формула 14)

                                                                                                  (14)

где m - стандартное отклонение,

        t   критерий Стьюдента

Критерий   t (P;
f) берется в зависимости от уровня значимости- q (q
=1-
P
) и числа степеней свободы f.

Статистическая обработка результатов анализа кислотности сметаны с доверительной вероятностью Р=0,95. В опыте были получены следующие результаты:

Образец	Кислотность, °Т
контроль	76	78	76
опыт	68	70	67

Расчет статистических величин отражен в таблице Б1.
Таблица Б1- Расчет статистических величин.

Статистические величины	контроль	опыт
Сред. арифметическая	76,7	68,3
Дисперсия	1,3	2,3
Среднеквадратичное отклонение	2,7	4,7
Стандартное отклонение	1,2	1,5
Доверительная ошибка	0,9	1,1
Результат	76,7±0,9	68,3±1,1

Bukvasha