Разработка технологии низкокалорийного сахарсодержащего продукта для алкогольных напитков

ВВЕДЕНИЕ............................................................................................................ 5
ГЛАВА 1.0. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ И ПЕРСПЕКТИВЫ САХАРНОЙ ПРОМЫШЛЕНОСТИ............................................................... 11
1.1. Классификация существующих видов сахара............................................ 11
1.2. Требования к показателям качества и безопасности кристаллического сахара..................................................................................................................... 20
1.3. Получение новых пищевых продуктов на основе сахара.......................... 28
1.4. Влияние натуральных и синтетических сахарозаменителей на организм человека................................................................................................................. 32
Выводы по Главе 1.0............................................................................................. 36
ГЛАВА 2.0. РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ ПОЛУЧЕНИЯ НИЗКОКАЛОРИЙНОГО САХАРОСОДЕРЖАЩЕГО ПРОДУКТА...... 38
2.1. Анализ известных способов получения низкокалорийного сахара........... 38
2.2. Пищевые добавки для получения низкокалорийного сахара..................... 42
2.3. Разработка способа и установки для обогащения кристаллического
сахара………………............................................................................................. 61
2.4. Разработка технологии низкокалорийного сахаросодержащего продукта для алкогольных напитков................................................................................... 65
2.5. Оценка качества и актуальности полученного продукта............................ 77
Выводы по Главе 2.0……………………………………………………………. 84
ЗАКЛЮЧЕНИЕ................................................................................................... 86
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ...................................... 88

Весь текст будет доступен после покупки

В настоящее время в России число страдающих заболеванием сахарным диабетом II типа (приобретенный вследствие неправильного питания) составляет около 9 миллионов человек, то есть 6% населения страны, и это только диагностированные случаи. В Москве таких больных - 707 тысяч человек (5,8% населения города), в Московской области – 177 тысяч человек (2,4% населения области) [9].
Данной категории людей следует придерживаться особой диеты для нормализации уровня сахара в крови. Помимо них существует достаточно большая группа людей, придерживающаяся здорового образа жизни, занимающаяся активными видами спорта, ведущая подсчет КБЖУ (калории, белки, жиры, углеводы) и соблюдающая определенные диеты, одним из условий которых является отказ от употребления рафинированного сахара, входящего в состав тех или иных продуктов питания.
Предупреждение и профилактика заболеваний являются одними из важнейших задач современного государства. Целью концепции распоряжения правительства РФ о повышении качества пищевой продукции в Российской Федерации до 2030 года является создание функциональных продуктов питания, которые призваны удовлетворять физиологические потребности человека в пищевых веществах и энергии. Изменяя рецептуру и внося функциональные ингредиенты, возможно не только создать новые продукты, но и сделать их полезными для организма, удовлетворить потребности потребителя не только во вкусовых ощущениях, но и потребности его организма в важнейших макро- и микронутриентах [7].
Актуальностью разработки технологии получения сахарсодержащего продукта пониженной калорийности является то, что при современных технологиях производства продукты в значительной степени обеднены полезными и крайне необходимыми макро- и микронутриентами, но при этом почти любой продукт, который можно найти на прилавке супермаркета, будь то пища или напиток, в составе обязательно найдется сахар.
Из-за чего, как следствие, почти каждый третий россиянин сталкивается с проблемами здоровья.
Всемирная организация здравоохранения (ВОЗ) уже который год бьет тревогу и пытается оказать влияние на человечество. На данный момент Россия занимает 24-е место среди стран всего мира, с 39,7 кг сахара на душу населения за 2018 год (обновленной статистики нет из-за сложившейся эпидемиологической ситуации). Приводимые цифры получаются не только на основе того, сколько сахара люди собственноручно кладут в свою еду и напитки. Очень многие продукты, которые мы приобретаем в магазинах, уже содержат сахар, и в некоторых - например, фруктовые соки и алкогольная продукция, - его очень много. В результате человечество потребляет много сахара. В 2010 году глобальная цифра составляла 123,4 миллиона тонн за год, в 2018 уже 172,4 млн (данные ISO).
Ежегодное потребление в России составляет 5,4–5,8 млн тонн. Общий объем складывается из производства собственного сахара и импорта сахара-сырца. В прошлом году агрокультурой было занято свыше 1110 тысяч гектаров. Больше всего прибавили южные регионы страны, увеличившие площади почти на 15% до 252,4 тысяч гектаров, и Центральное Черноземье — плюс 8,6% до 671 тысяч гектаров.
В 2020-м году производство сахара в стране составило 6 млн т, вернувшись на уровень 2016 г. В 2016–2019 гг. в России наблюдалось перепроизводство сахара. По данным Союза Сахаропроизводителей России, товарные запасы сахара в стране на 1 августа 2020 г. превысили 3 млн тонн, что стало историческим максимумом. В этой связи некоторые сахарные заводы предпочли приостановить производственную деятельность, чем продолжать производить сахар и реализовывать его ниже себестоимости.
В 2020 г ситуация существенно изменилась, поскольку производители сахарной свеклы ответили на призыв Министерства сельского хозяйства и сократили посевные площади культуры на 19,1%.
Свои коррективы внесли и погодные условия: засуха и сильные ветра, выдувшие в начале сезона часть посевов, в результате чего валовой сбор сахарной свеклы претерпел существенное падение. В связи с этим сахарные заводы скорректировали производственные планы в сторону снижения, в целом за год производство сахара в России снизилось на 16,9%. От более существенного падения, пропорционально сокращению валового сбора, производителей удержали складские запасы сырья, накопленные в предыдущие годы.
Рисунок 1. Производство сахара в России в 2016–2020 гг.

По прогнозам, ожидалось, что в 2021 году выпуск сахара в стране продолжит снижаться, темп сокращения составит 12,8%. Исчерпание складских запасов сырья и низкая сырьевая база предыдущего сезона окажут негативное влияние на объемы отечественного производства. В дальнейшем ожидается, что производители вновь нарастят посевные площади, и это даст возможность обеспечить рост выпуска сахара в 2022–2025 гг. на 1,6–11,9%. [77].
Далее в контексте необходимости обеспечения продовольственной безопасности страны оценим потребность в сахаре в перспективе до 2030 года.
По данным Федеральной службы государственной статистики [10] за последние годы темпы прироста населения составляли 1,9% в год. При условии сохранения таких темпов численность населения страны к 2020 году составит 164532329 чел., а к 2030 году 200563991 чел. Расчетные значения потребности в сахаре к 2020 и 2030 году приведены в табл. 1.

Таблица 1. Перспективы роста потребности в сахаре до 2030 года
Численность населения, чел Нормативные потребности в сахаре, тыс. тонн
2014 г. 146 100 000 5698
2020 г. 164 532 329 6417
2030 г. 200 563 991 7822

Из полученных в табл. 1 результатов видно, что к 2030 году потребность страны в сахаре возрастет до 7,8 млн. тонн и при сохранении существующего в настоящий момент объема производства будет иметь место дефицит уже в 2,5 млн. тонн. При масштабном расширении свеклосахарного производства за счет увеличения площадей посевов и соответственного увеличения продолжительности сезона сахароварения до 160 суток дефицит будет меньше, и будет составлять порядка 800 тыс. тонн сахара. Такая ситуация не может устраивать с позиции выше обозначенных причин и, следовательно, в перспективе до 2030 года необходимо прорабатывать пути интенсификации свеклосахарного комплекса.
По официальным данным, представленными Федеральной службой государственной статистики, потребление основных продуктов питания
в год, по некоторым категориям, существенно отличаются от показателей, приведенными в Рекомендациях [15].
Следует отметить, что существенные отклонения представлены
по следующим категориям: молоко и молочные продукты, фрукты и ягоды,
а также овощи и бахчевые культуры.
В связи с этим, перед специалистами в области пищевых технологий стоит задача, заключающаяся в разработке новых видов пищевых продуктов, восполняющих недостающие строительные материалы для нормального функционирования здоровья человеческого организма.
Необходимость своевременного решения проблемы дополнительного обогащения продуктов питания носит исключительный характер, так как это может привести к нарушению обмена веществ, а также функциональной способности систем организма.
Объектом исследования является кристаллический белый сахар, стевиозид, изомальт.
Предметом исследования является низкокалорийный сахаросодержащий продукт с добавками растительного происхождения.
Проблематика исследования
Проблематика исследования заключается в следующем:
• Небольшой ассортимент продукции специального назначения;
• Малоизученная сфера производства алкогольных напитков;
• Отсутствие примеров использования низкокалорийных сахаросодержащих продуктов в алкогольной промышленности с высокими потребительскими качествами.
Целью исследования является разработка рецептуры низкокалорийного сахарсодержащего продукта широко профиля назначения.
Для реализации поставленной цели, необходимо решить следующие задачи:
1) Проанализировать компоненты, входящие в состав сахаросодержащего продукта;
2) Выявить преимущества разрабатываемого сахаросодержащего продукта;
3) Разработать технологию производства низкокалорийного сахаросодержащего продукта;
4) Определить органолептические и физико-химические показатели качества готового продукта;
5) Рассмотреть возможности использовать сахаросодержащего продукта в алкогольной промышленности.
Для решения задач сформулированы гипотезы:
1) Предполагается, что употребление разработанного сахаросодержащего продукта будет сокращать количество употребляемых калорий, при этом не доставляя какого-либо дискомфорта для рациона и вкусовых качеств человека;
2) Расширение ассортимента продукта с нетрадиционными для сахара органолептическими показателями и высоким качеством, которые достигаются благодаря использованию натурального сырья и инновационной технологией производства.
Теоретической базой послужили работы российских и зарубежных ученых, писателей и научных деятелей в области разработки технологий сахаристых продуктов. В данной области стоит отменить работы Катанов И.Н., Славянского А.А., Семенов Е.В., Подгорнова Н.М., Бугаенко И.Ф., Решетова Р.С. и др., в которых рассматривались вопросы развития инновационной продукции сахарного производства.
Методологической базой исследования послужили:
1) Физико-химические методы анализов для определения показателей качества готового продукта;
2) Органолептический метод анализа с целью выбора наиболее гармоничного по всем показателям образца готового продукта.
3) Техническим анализом применяемого оборудования.
Выпускная квалификационная работа состоит из введения, двух глав, списка использованной литературы и приложений.

Весь текст будет доступен после покупки

ГЛАВА 1.0. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ И ПЕРСПЕКТИВЫ САХАРНОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ
1.1. Классификация существующих видов сахара
Сахар занимает важное место в питании человека. Более половины энергии, расходуемой человеком, восполняется углеводами, и треть их – сахаром. В чистом виде кристаллы сахара бесцветны. Желтый и коричневый оттенки характерны для недостаточно очищенного сахара. Ассортимент сахарной продукции в мире разнообразен. В торговлю поступают разные сорта кристаллического сахара (сахар для желирования, консервирования, сахарная пудра, кусковой сахар, белый крупнокристаллический или леденец, бурый крупнокристаллический и др.), а также разные виды сахарного сиропа [15].
Сахара различают в зависимости от цвета, степени очистки, физического состояния, присутствующих примесей (рис. 2), а также в зависимости от способа производства (рис. 3).

Весь текст будет доступен после покупки

1. Эргашева Е.Н. Совершенствование технологии кристаллического сахара повышенной чистоты, сохраняемости и функциональности. – М., 2008. – 144 с.
2. ГОСТ 31896-2012 Сахар жидкий. Технические условия.
3. Славянский А.А. Проектирование предприятий отрасли (Учебное пособие). – М.: «Форум», 2009. – 318 с.
4. Славянский А.А. Сахар: назначение, свойства и производство (Учебное пособие). – М.: МГУТУ, 2012. – 215 с.
5. Славянский А.А., Гольденберг С.П., Мойсеяк М.Б. Повышение выхода и качества сахара в продуктовом отделении сахарного завода (Учебное пособие). – М.: Издательский комплекс МГУПП, 2009. – 172 с.
6. Славянский А.А., Макарова С.А., Лебедева Н.Н. Сахар и продукты на его основе. Труды международной научно-практической конференции «Крахмал и крахмалопродукты, состояние и перспективы», М.: ВНИИ Крахмалопродуктов. – 2011. – С. 130–136.
7. ГОСТ 4159-79 Реактивы. Йод. Технические условия
8. Славянский А.А. Технология сахаристых продуктов (Учебное пособие). - М.: МГУТУ, 2012. - 230с.
9. ГОСТ 21-94 Сахар-песок. Технические условия. - М.: Издательство стандартов, 2002. - 13 с.
10. ГОСТ Р 52647-2006 «Свекла сахарная. Технические условия». - М.: Издательство стандартов, 2006. - 10 с.
11. ГОСТ 33222–2015 «Сахар белый. Технические условия». Межгосударственный стандарт. - М.: Стандартинформ, 2015. - 31 с.
12. ГОСТ Р 12569 «Сахар Правила приемки и метод отбора проб». - М.: Издательство стандартов, 1999. - 61 с.
13. Аронов И.З., Версан В.Г. О выборе системы управления: ежемес. науч.- технич. журнал. // Методы менеджмента качества. – 2003. - №2.- С. 10-12. Подгорнова Н.М., Петров С.М. Устройство для нанесения функциональных добавок на сахар-песок. // Сахар 2007 Сборник научных трудов участников VII ежегодной международной научно-практической конференции «Энерго- и ресурсосберегающие технологии сахарного производства». - М.: Издательский комплекс МГУПП. – 2007. – С. 177-181.
14. Разработка технологии продуктов функционального назначения на основе сахара-песка / Н.М. Подгорнова, С.М. Петров, Д.Н. Варламов и др. // Сборник научных трудов VI ежегодной международной научно-практической конференции «Сахар 2006: Повышение эффективности работы сахарной промышленности» (26-30 апреля 2006 г.). – М.: Издательский комплекс МГУПП, 2006. – С. 169-174.
15. Рябцева И.Ф., Новаченко Ю.Ф. ФГБОУ ВПО «Юго-Западный государственный университет». Серия: экономика, социология, менеджмент. – Курск. Издательство: Юго-Западный государственный университет. ISSN: 2223-1552.
16. Сапронов А.Р. Технология сахарного производства (Учебник). – М.: Колос, 1998. – 425 с.
17. Тужилкин В.И., Штерман С.В. Сахар в современном мире. // Сахар. – 2012. - №9. – С. 44-51.
18. Утратенко В. А. Безопасность сладкой продукции гарантируем: научно-технический журнал. // Сертификация – 2003. - С. 26-30.
19. Чепурной И.П. Товароведение и экспертиза кондитерских товаров (Учебник). – М.: Дашков и К, 2007. – 414 с.
20. Котешкова, О.М. Подсластители в питании больных сахарным диабетом / О.М. Котешкова, И.С. Сретенская, М.Б. Анциферов // Фарматека № 17 (132) 2006 г.
21. Стюард, Х.Л. Новая революционная система питания (Сжигатели сахара для всех) / Х.Л. Стюард, М.К. Бетти, С.С. Эндрюс и др. //. М., 1999. - 24 с.
22. Красина И. Б., Агафонова Н. А., Зубко Н. В. Стевия в продуктах функционального назначения. // Фундаментальные исследования. – 2007. – № 7. – С. 87-88.
23. Минифай, Б. У. Шоколад, конфеты, карамель и другие кондитерские изделия / пер. с англ. – СПб.: Издательство «Профессия», 2005. – 808 с.
24. Донченко Л.В. Безопасность пищевой продукции: учеб. пособие / Л.В. Донченко, В.Д. Надыкта. – М.: Пищепромиздат, 2001. - 528с.
25. Заменители сахара. // Пищевые ингредиенты. Сырье и добавки. – 2002. – № 1. – С. 42-45.
26. Азрилевич М.Р. Заменители сахара. // Кондитерское производство. – 2015. – № 1. – С. 42.
27. Баев В.В. Аспартам. // Наука и жизнь. - 2014. - № 12. – С. 28-29.
28. Панов Д.П. Обогащение продуктов питания массового потребления. - М.: Пищевые ингредиенты. – 2007. - №1. – С. 72-73.
29. Замятина О.В. Принципы ХАССП. Безопасность продуктов питания и медицинского оборудования. Пер. с англ. – М.: РИА «Стандарты и качество», 2006. – 232 с.
30. Сорокин А.И., Спичак В.В., Бугаенко И.Ф. Инновация продукции сахарного производства. Агро-НИИТЭИПП. Обзорная информация. 1996. - Вып. 1. – 32 с.
31. Славянский А.А. Сахар: назначение, свойства и производство (Учебное пособие). – М.: МГУТУ, 2012. – 215 с.
32. Егорова М.И., Милых А.А., Михайличенко М.С. Основные тенденции создания сахаристых продуктов здорового питания. // Сборник материалов научно-практической конференции «Научно-инновационные аспекты при создании продуктов питания». - Углич, 2012. - С. 88-89.
33. Корпачев В.В. Сахара и сахарозаменители. — Харьков: Изд-во «Книга плюс»,2004. —320с.
34. Корпачев В.В. Сахара и сахарозаменители. — Харьков: Изд-во «Книга плюс»,2004. —320с.
35. Сапронов А.Р. Технология сахарного производства (Учебник). – М.: Колос, 1998. – 425 с.
36. Славянский А.А. Сахар: назначение, свойства и производство (Учебное пособие). – М.: МГУТУ, 2012. – 215 с.
37. Славянский А.А., Гольденберг С.П., Мойсеяк М.Б. Повышение выхода и качества сахара в продуктовом отделении сахарного завода. – М.: Издательский комплекс МГУПП, 2009. – 172 с.
38. Славянский А.А. Проектирование предприятий отрасли (Учебник). – М.: «Форум», 2009. – 318 с.
39. Славянский А.А. Технология сахаристых продуктов: крахмал и крахмалопродукты (учебное пособие). - М.: МГУТУ, 2012. - 230 с.
40. Журнал BUSINESSTAT. «Анализ рынка сахара в России в 2016–2020 гг., оценка влияния коронавируса и прогноз на 2021–2025 гг.» 2020 г.
41. Численность постоянного населения на 1 января 2014 года // Сайт Федеральной службы государственной статистики. – Электрон. текстовые дан. – Режим доступа: http://www.gks.ru. – Загл. с экрана.
42. Данные об урожайности сахарной свеклы в 2013 год в разрезе регионов // Сайт Федеральной службы государственной статистики. – Электрон. Текстовые дан. – Режим доступа: http://www.gks.ru/rosstat_main/site. – Загл. с экрана.
43. Сахарные заводы России и стран СНГ // Сайт Союза сахаропроизводителей России. – Электрон. текстовые дан. – Режим доступа: http://rossahar.ru/Sugar-factories-in-Russia-and-CIS/Russia. – Загл. с экрана.
44. Сахарные заводы России по регионам // Информационно-аналитический сайт Saharonline. – Электрон. текстовые дан. – Режим доступа: http://saharonline.ru/factory.php?id=79. – Загл. с экрана.
45. Крылов, М.И. Хранение сахарной свеклы / М.И. Крылов. – М.: Агропромиздат, 2006. – 77с.
46. Гуляева, Т.И. Свеклосахарное производство России: Статистический анализ, прогноз: монография / Т.И. Гуляева. – М.: Финансы и статистика, 2000. – 264 с.
47. Егорова, М.И. Перспективы повышения эффективности свеклосахарного подкомплекса. / М.И. Егорова, В.В. Спичак, В.М. Дулин. // Сахар. – 2003. – №2. – С.10
48. Сидоренко, В.В. Продовольственная безопасность в современном мире / В.В. Сидоренко, П.В. Михайлушкин. // Международный сельскохозяйственный журнал. – 2012. – № 2. С.40-45
49. Дедов И.И. Сахарный диабет 2 типа. Книга для пациентов / И.И. Дедов, А.Ю. Майоров. М.: ООО «Медицинское информационное агентство». 2008. – 334 с.

Весь текст будет доступен после покупки