CC BY
16
1
иные
ІЖЖИ
t_____
сение
олни-
:лей
п
штки
ЛйДЗ#
риз
сарных :я про-зообра-гиток к
[ых на-: заква-южжи. ш доля virti, а говлен-
ке при-ческий
мат-па-шли с чиваю-
сти от я и пе-:пирта:
Для улучшения качества слабоалкогольных на-питкоа и увеличения срока хранения рекомендовано использовать консерванты: бензоат или сор-бат натрия.
Созданные технологии и нормативно-техническая документация на напитки были реализованы (1990-1996 гг.) предприятиям Читинской, Иркутской областей и Республики Бурятия.
Пакет ТИ и ТУ находится в ВСГТУ и может быть реализован всем заинтересованным организациям.
ЛИТЕРАТУРА
1. Храмцов А.Г., Жидков В.В. Молочная сыворотка — ценное сырье в производстве напитков: Обзорн. информ. Молочная пром-сть. — М.: АгроНИИТЭИММП, 1993. — 32 с.
2. Лапшин Б.Ф., Мощич А.П., Мороз А.Д., Клименко
Е.Ф. Применение молочной сыворотки в питании детей с хроническими заболеваниями мочевыводящих путей / / Вопр. питания. — 1990. — № 4. — С.31-34.
Кафедра ’’Технология молочных продуктов. Товароведение и экспертиза товаров”
Поступила 22.12.97
637.344.8:621.352.8.1
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ЭЛЕКТРОФИЗИЧЕСКИХ МЕТОДОВ ДЛЯ УТИЛИЗАЦИИ ЛАКТОЗОСОДЕРЖАЩЕГО СЫРЬЯ
А.Г. ХРАМЦОВ, С.А. РЯБЦЕВА, И.А. ЕВДОКИМОВ,
О.Б. СУРЖИКОВА
Ставропольский государственный технический университет
В решении проблемы создания безотходных технологий в молочной промышленности большой интерес представляют нетрадиционные методы обработки молочного белково-углеводного сырья, позволяющие внедрять комплексную переработку и утилизацию сырья, включая вторичные ресурсы и отходы производства. Немаловажным аспектом создания безотходных технологий является экологическая целесообразность предотвращения загрязнения окружающей среды отходами производства.
На кафедре технологии молока и молочных продуктов СтГТУ проводятся исследования применения электролитически активированной воды (ЭЛЛ-воды) для утилизации лактозосодержащего сырья, по использованию нетрадиционных электрофизических методов обработки молочного белково-углеводного сырья.
На первом этапе работы изучен процесс электролиза творожной сыворотки.
Применение электрического тока при обработке молочной творожной сыворотки с повышенной кислотностью (80-2 ЮТ) позволяет достичь заданного значения титруемой кислотности катодной
е, 1 S / / г Л У 5 S У
1 1 —г-/ / Г / / г А t
/ / / / / / е
ІІ V / < У У
її ' L1 / У і
і4 з ^ **4 |' 1
ю го за чо so so 7оі,мт
фракции сыворотки (30°Т) и использовать ее в производстве продуктов диетического питания типа сырной массы Кавказ.
Выявлены оптимальные условия проведения процесса: соотношение объемов исходного сырья на катоде и аноде YK/Ys изменяется от 4:1 до 6:1, оптимум 5:1; плотность электрического тока 0,12-0,36 А/см2. Плотность тока ниже принятого значения существенно увеличивает время воздействия, особенно при достаточно высокой начальной кислотности исходного сырья, а при плотности тока выше верхнего уровня резко увеличивается нагрев продукта.
На рисунке представлена зависимость титруемой кислотности от времени t, плотности тока / и соотношения площадей электродов Sa:SK при начальной кислотности творожной сыворотки 80Т (кривые 1-4 — характеристика катода; 5—8 — анода; 1, 2, 5,6 — S.:S, = 1:5; 3, 4,7,8 — Sa:Ss = = 1:1; 2, 3,6,7 —j = 0,36 А/см2; 1, 4,5,8 — / = = 0,12 А/см2).
Таким образом, получены следующие технологические характеристики процесса: скорость изменения титруемой кислотности на аноде больше, чем на катоде (кривые / и 5); за время проведения эксперимента титруемая кислотность на катоде изменилась на 90°Т, а на аноде — на 180°Т; скорость изменения титруемой кислотности на аноде и катоде пропорциональна плотности тока (кривые / и 2 при / = 0,12 и 0,36 А/см2 соответственно, Sa:SK = 1:5. При увеличении отношения площадей электродов влияние плотности,тока значительнее (кривые 5 и 8 при „Sa:SK 1:5 и 1:1 соответственно, / = 0,12 А/см2 на аноде или кривые / и 4 при Sa:SK 1:5 и 1:1 соответственно,
/ = 0,12 А/см2 на катоде).
Результаты исследований позволили разработать технологию получения сырной массы Кавказ с использованием раскисленной творожной сыворотки. Полученная же анодная фракция творожной сыворотки имеет достаточно высокое значение титруемой кислотности и может быть переработана при производстве сгущенной сыворотки или при синтезе молочной кислоты.
Разработанная технология позволяет повысить уровень использования сырья при производстве
сырной массы Кавказ до 87%, а при производстве сгущенной сыворотки — до 86%.
Внедрение предлагаемой технологии раскисления творожной сыворотки дает возможность, с одной стороны, уменьшить потери молочной сыворотки на 70%, с другой — использовать ее в полезных для человека целях. Кроме того, это существенно улучшит экологическую обстановку на предприятиях молочной промышленности и в окружающей среде.
На втором этапе работы изучена возможность применения катодной фракции ЭЛА-воды в технологии лактулозы.
В результате исследований предложен способ получения сиропа лактулозы, подтвержденный патентом РФ [Ц, который заключается в следующем. Готовят водный щелочной раствор лактозы с концентрацией 1-5%. При этом в качестве щелочного реагента используют католит ЗЛЛ-воды с pH 10,5— 12,5.
При растворении лактозы в католите и нагревании полученного раствора протекает реакция изомеризации лактозы в лактулозу. Установлено, что наибольшая степень и'омеризации достигается при невысоких концентрациях лактозы 1-5%.
Процесс изомеризации проводят при температуре 70-100°С. Его контролируют по изменению показателя удельного вращения плоскости поляризации, так как вначале удельное вращение раствора снижается, что свидетельствует о накоплении лактулозы, а затем этот показатель стабилизируется, что указывает на прекращение процесса изомеризации. Установлено, что при повышении концентрации лактозы в щелочных растворах выше 5% степень изомеризации снижается. Это явление объясняется слабыми щелочными свойствами ка-толита ЗЛЛ-воды и недостатком щелочных ионов для изомеризации больших количеств лактозы.
Нижний предел температуры обусловлен возможностью использовать католит сразу после получения в процессе электролиза без дополнительного подогрева, так как в этом случае вода нагревается до 70-75°С. В то же время эта температура является достаточной для образования лактулозы.
Изомеризация протекает эффективней при нагревании раствора до более высоких температур — выше 100°С. Но для этого требуется специальное оборудование, обеспечивающее проведение реакции под давлением, поэтому более высокие температуры использовать нецелесообразно.
Изомеризованный раствор сгущают, проводят отделение лактозы кристаллизацией. В результате получают сироп, содержащий в основном лактулозу, а также лактозу, галактозу и незначительное количество моносахаров. Выделенная кристаллическая лактоза может быть использована в повторном цикле, что обеспечивает безотходность технологии.
Предложенный способ позволяет исключить расход химических реагентов, операцию деминерализации раствора, что упрощает и ускоряет процесс и позволяет обеспечить достаточную чистоту готового продукта.
Таким образом, технологии с применением электрофизических методов обработки молочного сырья делают возможным развитие нового для пищевых производств направления — проектирования состава и качественных показателей продукции согласно ее целевому назначению. Это ставит во взаимное соответствие цели и задачи создания пищевых продуктов и позволяет по-новому подойти к непосредственному процессу их производства. Появляется возможность получить продукцию более высокого качества, сократить потери массы сырья, повысить сохранность его биологической и пищевой ценности, увеличить срок хранения и, в конечном счете, повысить эффективность производства, обеспечить экологическую безопасность всех его звеньев.
ЛИТЕРАТУРА
1. Пат. 2092563 РФ, МКИ6 13/00 5/00. Способ получения
сиропа лактулозы / А.Г. Храмцов, С.А. Рябцева, И.А.
Евдокимов и др. — Опубл. в Б.И. — 1997. — № 28.
Кафедра технологии молока и молочных продуктов
Поступила 20.02.98
637.13.004.8:66.069.94
ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ПРЕДПОСЫЛКИ И ПРАКТИЧЕСКАЯ ВОЗМОЖНОСТЬ КРИОКОНЦЕНТРИРОВАНИЯ ВТОРИЧНЫХ СЫРЬЕВЫХ РЕСУРСОВ МОЛОЧНОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ
А.Г. ХРАМЦОВ, А.И. КАЗНАЧЕЕВ, Н.М. ПАНОВА
Ставропольский государственный технический университет
Основным промышленным способом концентрации пищевого сырья является выпаривание. Из-за термолабильности белковых и ряда других веществ сгущение осуществляют под вакуумом, при пониженной температуре кипения. Однако полностью исключить отрицательное влияние теплового воздействия на молочное белково-углеводное сырье не удается. Так, вакуум-выпаривание молочной сыворотки сопровождается необратимой денатурацией всех фракций сывороточных белков. В результате длительной обработки молочной сыворотки в ваку-ум-аппарате частичная коагуляция сывороточных
белков сопровождается образованием сложных белково-минеральных комплексов. В сыворотке появляется хлопьевидный осадок, процесс накопления которого зависит от степени сгущения и имеет экспоненциальный характер. Длительное тепловое воздействие и увеличение кислотности в процессе сгущения может сопровождаться частичным гидролизом лактозы. При гидролизе лактозы в этом случае образуется ряд органических кислот: молочная, муравьиная, пропионовая, пировиноградная и другие, что снижает качество готового продукта. Кроме того, при выпаривании 30% воды уходят почти все ароматические вещества [1-3].
В связи с изложенным особого внимания заслуживает сгущение методом криоконцентрирования. Метод основан на явлении, что температура замер-
зания і зания ' При образу] ции), Í (этап с На п пе кри pacTBOf трации Про] процесс СВ в 2-ке, где II — ле и раств ра; Я0 -раствор эвтекти
/
ÍCN
■ ii-
ч-
к
При р охлажде небреж? ция расі отвод те
НИЖЄНИІ
ем раств нии (об жидкого температ изотерм] тическоі разделен Проце ся увели но, непрі зания ра При с молочної
ЛОЧНЫХ I КОМПОНЄ]
жением' значител с возраст трацией, го вещее этой при щихся В й степенью
КОВО ВЛИ!
Присутст:
