Использование микрофильтрации для биологической стабилизации молочной сыворотки Текст научной статьи по специальности «Прочие сельскохозяйственные науки»

143/149

В

:лебобу-ества в ыворот-: увели-ачество иедляет родукта

1а вкус, терских и муки зоротки сиропа, таи без )ронеж-

•лочной 'УРУ пе-зволяет Теченье ю окра-с конт-юсобст-

Iрецеп-'ричные

1МОЛОЧ-

1я на-видов онных I

юльзо-азлич-[ого ме-р яйце-^ кексо-ожных, лочные Л, бел-

эичных расход 1хара и ецепту-гве 3% ее 15%

проис-[ептура [ыбка с зделия зкус и стость, зышен-[еченье есь ис-

ШЙКОВ

;на до-% сгу-имеют

развитую пористость, мягкие по структуре, хорошо сохраняют свежесть.

Авторами разработана технология двух новых видов печенья с использованием нетрадиционного сырья — сывороточных белков и ароматизирующих веществ (кориандр, ванильная пудра).

Значительные сырьевые ресурсы молочной сыворотки по Ставропольскому краю и невысокий процент ее использования в производстве пищевых продуктов (особенно творожной) делают актуальными научно-исследовательские работы по расширению ассортимента мучных кондитерских изделий за счет использования нетрадиционного сырья и повышению уровня использования вторичных молочных продуктов.

вывод

На основании литературных и экспериментальных данных определена принципиальная возможность использования сывороточных белков молока в качестве одного из основных компонентов (наряду с пшеничной мукой) для производства кондитерских изделий. Это повышает их питательную и

биологическую ценность, расширяет ассортимент, а также позволяет экономить основные сырьевые ресурсы (муку, сахар, крахмал, меланж), существенно снижая себестоимость готовой продукции.

ЛИТЕРАТУРА

1. Переработка и использование молочной сыворотки: Технологическая тетрадь / А.Г. Храмцов, В.А. Павлов, П.Г. Нестеренко и др. — М.: Росагропромиздат, 1989. — 271 с.

2. Калинина Л.В. Высокотемпературная коагуляция белков молока // Молочная пром-сть. — 1980. — № 12.

3. Сирохман М.В. Кондитерские изделия из нетрадиционного сырья. — Киев: Техника, 1987. — 164 с.

4. Резервы повышения эффективности переработки творожной сыворотки: Обзорн. информ. / В.А. Павлов, Б.И. Стерлигов, И.А. Дубровин и др. — М., 1987.

5. Зверева Л.Ф., Черняков Т.И. Технология и технологический контроль хлебопекарного производства. — М.: Пищевая пром-сть, 1974.

6. Кузнецова Л.С., Сиданова М.Ю., Ковалева Л.С. Ресурсосберегающая технология в производстве кондитерских изделий: Обзорн. информ. — М., 1989.

Кафедра технологии молока и молочных продуктов

Поступила 03.04.96

637.344.067.3

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ МИКРОФИЛЬТРАЦИИ - ■ '

ДЛЯ БИОЛОГИЧЕСКОЙ СТАБИЛИЗАЦИИ '

, МОЛОЧНОЙ

А.Г. ХРАМЦОВ, Е.Р. АБДУЛИНА, И.А. ЕВДОКИМОВ

Ставропольский государственный технический университет

Молочная сыворотка, получаемая при производстве сыра, творога и казеина, содержит более половины сухих веществ СВ молока (почти 20% белка, большую часть лактозы, минеральных солей, водорастворимых витаминов и др.). Значительное содержание микрофлоры как заквасочного происхождения, так и вторичного обсеменения уменьшает стабильность сыворотки в процессе хранения из-за утилизации микроорганизмами практически всех ее компонентов. Продукты гомо- и гетероферментативных реакций вызывают изменение органолептических и физико-химических свойств сырья и влияют на качественные показатели и выход готовой продукции, а также на последующую технологическую обработку.

Существующие способы стабилизации свойств сыворотки связаны в основном с замедлением развития и частичным разрушением микрофлоры путем теплового, химического и других воздействий.

Для оптимальной организации технологических процессов и исключения нежелательных изменений составных частей сыворотки целесообразна разработка более эффективных способов, обеспечивающих сохранение ее исходных свойств.

В связи с этим изучали возможность использования микрофильтрационной обработки молочной сыворотки для ее биологической стабилизации.

СЫВОРОТКИ

Исследования проводили на установке ’’Агшсоп-8400” в статических условиях с перемешиванием на мембранах МИФИЛ и ММФГ с размером пор 0,10-0,45 мкм при 50°С и давлении 0,30 МПа.

Скорость фильтрации описывалась уравнением: У = 0,00679 + 64,90/^, - 1237,9/Г,, мл/с, где Х{ — время фильтрации, с, со средней относительной ошибкой 6,47%, средней усредненной ошибкой 3,51%, множественным коэффициентом корреляции 0,993.

Контрольные и обработанные образцы сыворотки хранили при 6-10 и 20~25°С.

Оценочными критериями задержки бактерий в процессе микрофильтрации приняты: общее количество микроорганизмов, содержание дрожжей и плесеней, наличие бактерий группы кишечной палочки в исходном сырье и продуктах фильтрации (МФ-фильтрат и МФ-концентрат), а уровня биологической стабилизации — величина активной кислотности.

Эффективность отделения микроорганизмов, %, рассчитывали по формуле:

э = (к{ - /д/А'0,01,

где Я-,, К2 — количество микроорганизмов соот-! , ветственно в исходном сырье и

фильтрате, КОЕ/г.

Подконтрольные показатели определяли по стандартным методикам.

Анализ влияния размера пор мембран на эффективность отделения микроорганизмов (таблица) позволяет судить о том, что с его уменьшением от

0,45 до 0,10 мкм величина рассматриваемого показателя возрастает от 95,90 до 99,99%.

Таблица

Сыворотка Раз- мер пор мемб- раны, мкм Общее коли- чество бактерий Количество дрожжей и плесеней БГКП Эффективность обработки, %

КОЕ/г

Исходная - 11000000 20 310 -

Фильтрат 0.10 20 - - 99,99

» 0,13 30 - - 99,99

» 0,20 550 - - 99,95

» 0,45 45100 - - 95,90

Полученные данные показывают, что эффект отделения при микрофильтрации соизмерим с эффектом тепловой обработки молочной сыворотки при принятых в промышленности режимах.

Зависимость активной кислотности pH от времени хранения в эксперименте с сывороткой творожной показана на рис. 1, где кривая / — (контроль) необработанная сыворотка, температура хранения (?хр) 24-25°С; 2 — то же, гхр 6~10°С; 3 — сыворотка, обработанная на мембранах с размером пор 0,13 мкм, ґхр 24-25°С; 4 — то же, ?хр 6-10°С; 5 — сыворотка, обработанная на мембранах с размером пор 0,20 мкм, ?хр 24-25°С; 6 — то же, ґхр 6—10°С; 7 — сыворотка, обработанная на мембранах с размером пор 0,45 мкм, ї 24-25“С; 8 — то же, ? 6~10°С.

а р

Рис. 2

Зависимость значений pH от времени хранения в эксперименте с сывороткой подсырной показана на рис. 2, где кривая 1 — (контроль) необработанная сыворотка, гхр 24-25°С; 2 — то же, £хр 6~10°С; 3 — сыворотка, обработанная на мембранах с размером пор 0,20 мкм, і 24~25°С; 4 — то же, I 6-10’С.

Как видно из рисунков, при хранении МФ-фильтрата (продукт обработки на мембранах с размером пор 0,10-0,20 мкм) в течение 7 сут при 6~10°С значения активной кислотности оставались практически неизменными, в то время как у контрольных образцов она изменялась на 1,30 ед. pH для подсырной сыворотки и на 0,35 ед. pH — для творожной.

При хранении МФ-фильтрата (20~25°С) величина pH практически не изменялась в течение 3 сут и составляла 6,25 ед. для подсырной и 4,80 ед. для творожной сыворотки. В этих же условиях значение активной кислотности исходных образцов снижалось соответственно на 2,31 и 0,99 ед.

ВЫВОДЫ

1. Микрофильтрация молочной сыворотки на мембранах с размером пор 0,10-0,20 мкм позволяет отделить до 99,95±0,04% микроорганизмов.

2. Обработка молочной сыворотки на мембранах с размером пор 0,10-0,20 мкм позволяет сохранить

ее биологическую стабильность и увеличить срок хранения до 7 сут при 6-10° С и до 3 сут при 20-25°С.

Кафедра технологии молока и молочных продуктов

Поступила 18.10.90

637.344:578.08

ОЧИСТКА БИОЛОГИЧЕСКИХ ЖИДКОСТЕЙ ХИТОЗАНОМ НА ПРИМЕРЕ МОЛОЧНОЙ СЫВОРОТКИ !

А.Г. ХРАМЦОВ, С.В. ВАСИЛИСИН, И.А. ЕВДОКИМОВ

Ставропольский государственный технический университет

Качество и выход молочного сахара-сырца тесно связаны с осветлением молочной сыворотки. Процесс удаления из сыворотки молочного жира и казеиновой пыли с помощью специальных сепараторов достаточно эффективен и не вызывает трудностей. Этого нельзя сказать о выделении сывороточных белков. На практике для их денатурации и последующего удаления используют тепловой метод или тепловой в сочетании с кислотным, щелочным, кислотно-щелочным. При этом сыворотку нагревают до 92-95°С и выдерживают при этой температуре 15-30 мин. Процесс достаточно длителен по времени, энергоемок, а эффективность выделения белков не превышает 54%. Использование для этих целей различных комплексообразова-телей может быть одним из альтернативных вариантов с меньшей энергоемкостью и большей эффективностью. Комплексообразователи позволяют получить белок в нативном состоянии, не требуют капитальных затрат, технология их применения проста, экологична. Наше внимание привлек хито-зан. Это продукт переработки хитинсодержащих отходов ракообразных. По химической природе хитозан представляет собой Н-ацетилгликозамин с катионными полиэлектролитическими свойствами, что обеспечивает его прочную связь в широком диапазоне pH (2-6) со многими веществами. Он может использоваться как эмульгатор простых и многокомпонентных эмульсий, загуститель, связующее вещество для придания продуктам заданной структуры [1, 2],

В США и Японии хитозан широко применяется для очистки сточных вод, в том числе с извлечением белковых веществ для последующего использования в кормах.

Имеются исследования белковых комплексов с хитозаном, подтверждающие их фармацевтические свойства. В России успешно изучается применение хитозана в качестве лечебного препарата в медицине [3, 4].

В наших опытах использовали сухой хитозан, соответствующий требованиям ТУ 1501482-88. Из него готовили гель-хитозан. Для этого 10 г сухого хитозана заливали 500 мл 2%-го раствора уксусной кислоты и оставляли на 24 часа для набухания. Смесь нейтрализовали насыщенным раствором двууглекислого натрия до прекращения выделения С02. Гель хитозана хранили при 8°С не более 10 сут.

Сырьем служила творожная сыворотка с кислотностью 55°Т, pH 4. температурой 20“С, содержанием белков 0,68%, имеющая прозрачность 0,18 усл.ед.

В экспериментах исследовали влияние на степень выделения белков и осветление сыворотки дозы хитозана, продолжительности контакта его с сывороткой, температуры и активной кислотности среды.

Количество комплексообразователя в образцах колебалось от 0,0025 до 0,0500% ( в пересчете на сухой препарат) к массе сыворотки. Смесь перемешивали и оставляли в покое на 90 мин. После этого образцы сыворотки центрифугировали и в фугате определяли содержание белка и прозрачность. Из сыворотки удалось выделить до 87% белков и повысить прозрачность в 1,6 раза (табл. 1).

Таблица 1

Доза внесенного гель-хитозана, % Эффективность очистки сыворотки

удалено белка, % повышена прозрачность, раз

0,0025 85,3 1,53

0,0050 85,5 1,61

0,0100 87,1 1,67

0,0250 87,1 1,67

0,0500 87,1 1,67