CC BY
87
---------------------□ □-------------------------
В роботі представлена технологічна схема виробництва молока знежиреного та незбираного гідролізованого з цукром. Особливістю технології є проведення гідролізу лактози знежиреного та незбираного молока з використанням ферментного препарату в-галактозидази. Проведено та визначено показники органолептичні та фізико-хімічні: органолептичні показники, активність води, масова частка сухих речовин продуктів, титруюча та активна кислотності в свіжих продуктах та в процесі зберігання нових продуктів
Ключевые слова: нізколактозні продукти, титруюча кислотність, активна кислотність, органолептичні показники, активність води
□-----------------------------------------□
В работе представлена технологическая схема производства молока обезжиренного и цельного гидролизованного с сахаром. Особенностью технологии является проведение гидролиза лактозы обезжиренного и цельного молока с использованием ферментного препарата в-галактозидазы. Проведены и установлены органолептические и физико-химические показатели: активности
воды, осмотическое давление, массовая доля сухих веществ, титруемая и активная кислотности в свежих продуктах и в процессе хранения новых продуктов
Ключевые слова: низколактозные продукты, титруемая кислотность, активная кислотность, органолептические показатели, активность воды ---------------------□ □-------------------------
УДК 637.142.2
ДИНАМИКА КИСЛОТНОСТИ ГИДРОЛИЗОВАННЫХ СГУЩЕННЫХ КОНСЕРВОВ С САХАРОМ В ПРОЦЕССЕ ХРАНЕНИЯ
Е. Д. Калинина
Кандидат технических наук, доцент* Е-mail: kalinina-elena@mail.ua А. В. Ковален ко Кандидат технических наук, с.н.с., доцент* Е-mail: Doktor3108@mail.ru О. В. Корнилова Ассистент* Е-mail: Ivanna-lg@mail.ru *Кафедра технологии мяса и мясопродуктов Луганский национальный аграрный университет ЛНАУ, г. Луганск, Украина, 91008
1. Введение
В последние годы большое внимание уделяется вопросам расширения ассортимента молочных консервов за счет упрощения технологии производства, разработки технологии со сбалансированным углеводным составом, создания технологии низколактозных (гидролизованных) продуктов с применением фермента р-галактозидазы. Низколактозные продукты являются функциональным питанием для людей с лактозной интолерантностью, применение р-га-лактозидазы свидетельствует о целесообразности ферментативного гидролиза лактозы для исключения кристаллизации лактозы в сгущенном молоке с сахаром, позволяет уменьшить количество сахара (за счет расщепления лактозы на более сладкие моносахара - глюкозу и галактозу), что дает определенный экономический эффект и диетические свойства [1-6].
Одной из актуальных проблем в производстве молочных консервов с сахаром является повышение их стойкости, определяющей надежность и сохранность в течение длительного периода времени.
Были проведены исследования динамики изменения титруемой кислотности в молоке обезжиренном и цельном гидролизованном сгущенном с сахаром в свежих продуктах и в процессе хранения, также были
определены органолептические показатели готового продукта, показатели активности воды и осмотического давления.
2. Анализ литературных данных и постановка проблемы
Качество всех видов молочных консервов оценивается по физико-химическим, органолептическим и микробиологическим показателям. Наличие бактерий может привести к таким порокам, как горечь, загусте-вание, повышение кислотности Загустевание вызывается микрофлорой, повышающей кислотность продукта, в результате чего в нем происходит коагуляция белка. В результате самопроизвольного загустевания продукт приобретает излишне вязкую консистенцию и становится нестандартным [7].
Изменение микрофлоры молока цельного сгущенного с сахаром в процессе его хранения зависит от осмотического давления, аэробных условий среды и температуры хранения консервов.
Микроорганизмы развиваются только при наличии определенного количества доступной для них влаги. В последнее время устойчивость пищевых продуктов к микробиологической порче определяется не на основе
© Е. Д. Калинина, А В. Коваленко О. В. Корнилова, 2014
Е
абсолютной влажности продуктов, а с учетом значения показателя активности воды. С помощью показателя активности воды устанавливается взаимосвязь между наличием в продукте доступной для микроорганизмов воды и достоверностью жизнедеятельности в этом продукте тех или других видов микрофлоры. С изменением значений активности воды, в продукте изменяются значения осмотического давления [8-12].
При выработке сгущенных молочных консервов с сахаром применяют принцип консервирования -осмоанабиоз. Сущность этого метода заключается в создании достаточной концентрации осмотически активных веществ, в результате которого происходит повышение осмотического давления, что вызывает плазмолиз микробных клеток. Для эффективного консервирования молочных консервов с сахаром осмотическое давление должно составлять 16...18 МПа. Этот показатель может быть достигнут путем введения в пищевой продукт осмотически активного компонента (сахара) и понижения в продукте содержания влаги [13-15].
Таким образом, определение физико-химических показателей новых сгущенных консервов с сахаром являются одними из важнейших задач при разработке технологий гидролизованного молока цельного и обезжиренного сгущенного с сахаром.
3. Цель и задачи исследования
Определение органолептических, физико-химических показателей, массовой доли сухих веществ, массовой доли сахарозы, активности воды. Проведение исследования динамики титруемой и активной кислотностей в молоке обезжиренном и цельном гидролизованном сгущенном в свежих продуктах и в процессе хранения.
При разработке новых технологий сгущенных молочных консервов с сахаром (молока обезжиренном и цельного гидролизованного сгущенного), особенностью которых является проведение гидролиза лактозы молока, для определения качества продуктов были поставлены следующие задачи:
• определение органолептических показателей;
• определение массовой доли сухих веществ;
• определение показателей активности воды и осмотического давления;
• определение показателей титруемой и активной кислотностей в свежих продуктах и в процессе хранения.
4. Сырье и методики исследований физико-химических показателей гидролизованных сгущенных консервов с сахаром
Для выработки консервов использовали молоко кислотностью 18 °Т с массовой долей лактозы 4,4 %, молоко обезжиренное с кислотностью 19 °Т с массовой долей лактозы 4,2 %. Предметом исследований были образцы молока обезжиренного гидролизованного сгущенного с массовой долей сухих веществ 66,0 %, в том числе сахарозы 31 %, молока цельного гидролизованного сгущенного с массовой долей сухих веществ
59 %, в том числе сахарозы 31 и 22 % и с массовой долей сухих веществ 62 %, в том числе сахарозы 31 %.
Экспериментальные образцы были выработаны по схеме: приемка, нормализация (для цельного молока), тепловая обработка, ферментативный гидролиз лактозы, гомогенизация и внесение стабилизационной системы (для цельного молока), тепловая обработка, сгущение, внесение сахарного сиропа, охлаждение, фасовка.
Экспериментальные образцы продуктов вырабатывали из молока обезжиренного и цельного с внесением ферментного препарата GODO-YNL2, полученного из дрожжей Kluyveromyces lactis (активность 5000 НЛЕ/см3), степень гидролиза лактозы должна составлять 70.72 %. Для молока цельного гидролизованного сгущенного с массовой долей сухих веществ 59 % в том числе сахарозы 22 и 31 % рекомендуется внесение стабилизационной системы ВЫсюс ^ (каррагинан, гуаровая камедь, декстроза), обеспечивающая необходимую консистенцию продуктов.
В качестве контроля использовали молоко обезжиренное сгущенное с сахаром и молоко цельное сгущенное с сахаром, выработанное по традиционной технологии.
В полученных образцах определяли массовую долю сухих веществ, сахарозы, кислотность по стандартным или общепринятым методикам. Осмотическое давление определяли криоскопическим методом, измеряя точку замерзания молока гидролизованного сгущенного на милиосмометре - криоскопе термоэлектрическом МТ - 5-0,2 (Россия), используя закон Рауля и Вант-Гоффа. Определение показателя активности воды а^, в сгущенных гидролизованных продуктах осуществляли с помощью портативного скоростного прибора AguaLab 3ТЕ. При соблюдении требований нормативной документации в молоке обезжиренном сгущенном с сахаром кислотность - не более 60 °Т; в молоке цельном сгущенном с сахаром кислотность - не более 48 °Т. Значения показателя активности воды для сгущенного молока с сахаром должна быть в пределах
0,85-0,83, осмотическое давление - 16-18 МПа.
5. Результаты и обсуждения эксперементальных исследований по определению титруемой и активной кислотностей в свежих и в процессе хранения гидролизованных сгущенных консервов с сахаром
Разработана нормативная документация на производство молока гидролизованного сгущенного (ТУ У15.5-00419880-096 : 2008) и осуществлена промышленная апробация разработанных технологий в производственных условиях на предприятиях: ЗАО «Бахмачконсервмолоко» п. Бахмач, Украина; ЗАО «Троицкий МДЗ» п.г.т. Троицкое, Украина; ООО «Пятихатский маслозавод» г. Пятихатки, Украина. Экспериментальные образцы исследовали в свежих образцах, через 3, 6, 8 и 10 месяцев хранения.
Динамика титруемой кислотности молока обезжиренного, цельного гидролизованного сгущенного с сахаром (рис. 1, 2).
Титруемая кислотность свежей сгущенной смеси молока цельного гидролизованного с массовой долей сухих веществ 62; 59 (сахарозы 22 %) и 59 % (сахарозы
3
31 %) - 46,0±1,0; 45,0±1,0 и 44,0±1,0 °Т, соответственно, через 6 месяцев хранения титруемая кислотность в образцах повысилась в среднем на 8...10 °Т и составила 50,0±1,0; 54,0±1,0 и 52,0±1,0 °Т, соответственно, через 8 месяцев хранения титруемая кислотность составила 52,0±1,0; 52,8±1,0 и 56,2±1,0 °Т.
зо
I
а 20 - •---------------------------------------
I '
а ю - •----------------------------------------
0 I I I ■ I I I I I I I
0 2 4 6 3 10
Срок хранения, мес.
Рис. 1. Изменение титруемой кислотности молока обезжиренного гидролизованного сгущенного с сахаром в процессе хранения: 1 - молоко обезжиренное сгущенное с сахаром (контроль); 2 - молоко обезжиренное гидролизованное сгущенное с сахаром, массовая доля сухих веществ 66 %, сахарозы 31 %
Срок хранения, мес.
Рис. 2. Изменение титруемой кислотности молока цельного гидролизованного сгущенного в процессе хранения: 1 - молоко цельное сгущенное с сахаром (контроль); 2 - молоко цельное гидролизованное сгущенное с сахаром, массовая доля сухих веществ 59 %, сахарозы 22 %; 3 - молоко цельное гидролизованное сгущенное с сахаром, массовая доля сухих веществ 59 %, сахарозы 31 %; 4 - молоко цельное гидролизованное сгущенное с сахаром, массовая доля сухих веществ 62 %, сахарозы 31 %
В контрольном образце через 6 месяцев хранения титруемая кислотность повысилась на 4 °Т и составила 38,0±1,0 °Т.
Показатели активной кислотности молока цельного и обезжиренного гидролизованного сгущенного с сахаром (табл. 1, 2).
Активная кислотность соответственно понижалась и через 6 месяцев хранения составляла 6,3±0,1 в контрольном образце (для молока цельного сгущенного), в экспериментальных образцах с массовой долей сухих веществ - 59 % и сахарозы - 22 и 31 %, рН понижался до 6,2±0,1.
Таблица 1
Показатели активной кислотности молока обезжиренного гидролизованного сгущенного с сахаром в процессе хранения
Наименование продукта Массовая доля сухих веществ, % Активная кислотность, рН
продолжительность хранения, месяцев
0 2 6 8 10
Молоко обезжиренное сгущенное с сахаром, массовая доля сахарозы 45,0 % (контроль) 69,0 6,3±0,1 6,2±0,1 6,1±0,1 6,1±0,1 6,1±0,1
Молоко обезжиренное гидролизованное сгущенное с сахаром 66,0 6,2±0,1 6,2±0,1 6,1±0,1 6,1±0,1 6,1±0,1
Таблица 2
Показатели активной кислотности молока цельного гидролизованного сгущенного с сахаром в процессе хранения
Наименование продукта Массовая доля сухих веществ % Активная кислотность, рН
продолжительность хранения, месяцев
0 2 4 6 8 10
Молоко цельное сгущенное с сахаром, массовая доля сахарозы 43,5 % (контроль) 72,0 6,5±0,1 6,4±0,1 6,4±0,1 6,3±0,1 6,3±0,1 6,3±0,1
Молоко цельное гидролизованное сгущенное с сахаром, массовая доля сахарозы 22,0 % 59,0 6,4±0,1 6,4±0,1 6,3±0,1 6,3±0,1 6,3±0,1 6,2±0,1
Молоко цельное ги-ролизованное сгущенное с сахаром, массовая доля сахарозы 31,0 % 59,0 6,3±0,1 6,3±0,1 6,3±0,1 6,2±0,1 6,2±0,1 6,2±0,1
62,0 6,5±0,1 6,4±0,1 6,4±0,1 6,3±0,1 6,2±0,1 6,2±0,1
Физико-химические и органолептические показатели продуктов представлены в табл. 3
...............................................уэ
Физико-химические и органолептические показатели новых продуктов
Таблица 3
Наиме- нование продукта Степень гидролиза лактозы ,% Массовая доля показателей в продукте, % Осмоти- ческое давление Активность воды Органолептические показатели
сухих веществ молока сухих веществ продукта сахаро- зы влаги стаби- лизато- ра вкус и запах цвет внешний вид и консистенция
Молоко цельное сгущенное с сахаром (контроль) - 28,5 72,0 43,5 28,0 - 16,5 0,850 Чистый, сладкий с выраженным вкусом пастеризованного молока, без каких-либо посторонних привкусов и запахов Белый с кремовым оттенком, равномерный по всей массе Однородная по всей массе, без наличия ощущаемых органолептически кристаллов молочного сахара. Допускается мучнистая консистенция и незначительный осадок лактозы на дне банки при хранении
Молоко обезжиренное сгущенное с сахаром (контроль) - 24,0 69,0 45,0 24,0 - 17,0 0,848 Чистый, слад кий, допус- кается привкус сахарного сиропа Белый, со слегка синеватым оттенком, равномерный по всей массе Однородная, вязкая по всей массе. Допускается небольшой осадок лактозы на дне тары и незначительная пенистость от взбитого воздуха
Молоко цельное гидролизованное сгущенное с сахаром с г- 28,0 59,0 31,0 41,0 0,4 0,6 16,2±0,8 0,860±0,001 Сладкий, без-посторонних привкусов и запахов Белый с кремовым оттенком, равномерный по всей массе Однородная, вязкая по всей массе. Без осадка лактозы на дне тары при хранении
Молоко цельное гидролизованное сгущенное с сахаром с г- 37,0 59,0 22,0 41,0 0,2 0,4 17,3±0,9 0,856±0,001 Сладкий, без посторонних привкусов и запахов Белый с кремовым оттенком, равномерный по всей массе Однородная, вязкая по всей массе. Без осадка лактозы на дне тары при хранении
Молоко цельное гидролизованное сгущенное с сахаром с г- 31,0 62,0 31,0 38,0 - 17,0±0,8 0,852±0,001 Сладкий, без посторонних привкусов и запахов Белый с кремовым оттенком, равномерный по всей массе Однородная, вязкая по всей массе. Без осадка лактозы на дне тары при хранении
Молоко обезжиренное гидролизованное сгущенное с сахаром о г- 35,0 66,0 31,0 34,0 - 17,6±0,9 0,850±0,001 Сладкий, без посторонних вкусов и запахов Белый, с синеватым оттенком, равномерный по всей массе Однородная, вязкая по всей массе. Без осадка лактозы на дне тары, незначительная пенистость взбитого воздуха
Изменение кислотности во всех экспериментальных образцах возможно связано с развитием микроорганизмов, которые потребляют оставшуюся лактозу, и образующиеся моносахара - глюкозу и галактозу. В образцах титруемая кислотность повышалась в течение определенного периода, затем практически не изменялась за счет отмирания микрофлоры [16].
Таким образом, следует отметить, что вкус, запах, цвет и консистенция новых продуктов не отличались от контрольных образцов. Показатели активности воды в экспериментальных образцах с массовой долей сухих веществ 59 % незначительно отличались от контроля. Показатели осмотического давления, несмотря на численные отличия опытных образцов от контрольных соответствовали допустимым пределам.
э
6. Выводы
1. Органолептические показатели гидролизованных сгущенных консервов с сахаром не отличались от контроля.
2. Определены показатели титруемой кислотности на конец сроков хранения:
- для молока обезжиренного гидролизованного сгущенного с сахаром с массовой долей сухих веществ 66 % - 58,0±1,0 °Т;
- для молока цельного гидролизованного сгущенного с сахаром от 50,0 °Т до 54 °Т.
3. Определены показатели активной кислотности на конец сроков хранения:
- для молока обезжиренного гидролизованного сгущенного с сахаром с массовой долей сухих веществ 66 % - 6,1±0,1;
- для молока цельного гидролизованного сгущенного с сахаром на уровне от 6,3 до 6,2.
4. Показатели активности воды находятся в диапазоне от 0,848 до 0,860, в образцах с массовой долей сухих веществ 59 % незначительно отличались от контроля.
5. Показатели осмотического давления находятся в диапазоне от 16,2 до 18,1 МПа, которые соответствуют допустимым пределам.
Литература
1. Остроухов, Д. Еще раз о лактозе [Текст] / Д. Остроухов // Молочная промышленность. - 2008. - № 2. - С. 15.
2. Харью, М. Удаление лактозы из молока [Текст] / М. Харью // Молочная промышленность. - 2005. - № 4. - С. 52-54.
3. Пашковская, О. Низколактозные и безлактозные продукты компании Valio [Текст] / О. Пашковская // Переработка молока. - 2007. - ноябрь. - 42 с.
4. Visser, R. A. Lactose and its chemical derivatives [Text] / R. A. Visser, W. P. Fergusson // Bull of IDF. - 1988. - Vol.233. - P. 33-44.
5. Mann, E. Utilization of lactose [Text] / E.Mann // Dairy industries international. - 1977. - Vol. 42, № 2. - P. 60-61.
6. Lamy, P. What is left of lactose intolerance [Text] / P. Lamy // Ann. Gastroent Hepatol. - 1990. - Vol. 26 (2). - P. 61 - 65.
7. Шидловская, В. П. Органолептические свойства молока и молочных продуктов [Текст] / В. П. Шидловская. - М.: Колос, 2004. - 348 с.
8. Чекулаева, Л. В. Технология продуктов консервирования молока и молочного сырья [Текст] / Л. В. Чекулаева. - М.: ДеЛи принт, 2002. - 245 с.
9. Радаева, И. А. Основные условия производства молочных консервов и сухого молока [Текст] / И. А. Радаева // Молочная промышленность. - 2000. - № 8. - С. 32-34.
10. Галстян, А. Г. Активность воды в молочных продуктах [Текст] / А. Г. Галстян, А. Н. Петров, В. В. Павлова // Переработка молока. - 2002. - № 7. - С. 8-9.
11. Гудков, А. В. Влияние активности воды на развитие молочнокислых бактерий [Текст] / А. В. Гудков // Молочная промышленность. - 1978. - № 10. - С. 20-23.
12. Scott, W. J. Water relation of Food Spoilage Microorganisms [Текст] // W. J. Scott // Advances in Food Research. - 1957. -Vol. 7. - Р. 85-123.
13. Ересько, Г. А. Измерение осмотического давления в сгущенных молочных продуктах [Текст] / Г. А. Ересько, З. А. Буртовая, Е. А. Цапюк // Молочная промышленность. - 1987. - № 5. - С. 12-14.
14. Голубева, Л. В. Хранимоспособность молочных консервов [Текст] / Л. В. Голубева, Л. В. Чекулаева, К. К. Полянський. - М.: ДеЛи принт, 2001. - 113 с.
15. Радаева, И. А. Пороки консервов и меры их предупреждения [Текст] / И. А. Радаева, А. Н. Петров // Молочная промышленность. - 2004. - № 1. - С. 37-40.
16. Полянский, К. К. Микробиологическая стойкость молока цельного сгущенного с сахаром [Текст] / К. К. Полянский, Г. П. Шуваева, Л. В. Голубева // Молочная промышленность. - 1995. - № 3. - С. 12-13.
Е
