CC BY
13
УДК 543.436:637.344.8
Исследование коллоидной стабильности безалкогольных напитков
на основе модифицированных форм творожной сыворотки
Е. И. Мельникова, д-р техн. наук, профессор; В. В. Хрипушин, канд. техн. наук, доцент; М. О. Фисенко, Е. В. Богданова, аспиранты Воронежская государственная технологическая академия
Ключевые слова: нефелометрия; мутность; коллоидная
стабильность; экстракт; безалкогольный напиток.
Keywords: nepheiometry; a turbidity; colloidal stability; an extract; soft drink.
Творожная сыворотка — сложный биологический объект для пищевых технологий, который характеризуется нестабильными физико-химическими и микробиологическими показателями, низкой хранимоспособностью, сдерживающей ее переработку на пищевые цели.
С применением методов молекуляр-но-ситовой фильтрации и экстрагирования нами проведена модификация состава и свойств творожной сыворотки, позволяющая повысить ее коллоидную стабильность и увеличить хранимоспособность. Модифицированные формы творожной сыворотки (молочно-растительные экстракты якона и цикория) использованы в ка-
честве основ для получения безалкогольных газированных напитков. Это позволило осуществить частичную либо полную замену рафинированного углевода сахарозы, обогатив готовый продукт физиологически ценными компонентами растительного и молочного сырья.
К важным показателям качества безалкогольных напитков относится их коллоидная стабильность, обеспечивающая сохранение прозрачности в течение длительного периода за счет физико-химической стойкости дисперсной системы. Нарушение коллоидной стабильности напитков приводит к увеличению их оптической гетерогенности, флокуляции коллоидов,
опалесценции и образованию осадков (помутнений).
Коллоидную стабильность напитков на основе модифицированных форм творожной сыворотки определяли с применением нефелометрического метода, основанного на измерении интенсивности света, рассеянного испытываемыми пробами. В качестве контрольного образца выбран безалкогольный газированный напиток на основе ультрафильтрата творожной сыворотки [2]. Исследования проводили с использованием персонального компьютера, сканера со встроенным слайд-адаптером и разработанного нами кюветодержателя (рис. 1). Обработку поступающих со сканера изображений осуществляли разложением на цветовые компоненты R, G, B [1].
В цветовой схеме RGB цвет определяется как точка в трехмерном пространстве в координатах трех базовых компонентов [3]. Для описания цвета пикселя применяют три байта, что обеспечивает (28)3 различных цветов. При переходе к скалярным величинам цвет изображения С определяется тримплетом из кодов цветовых компонентов (R, G, B) путем сложения основных цветов с черным цветом (0, 0, 0). Базисный белый цвет оценивается как Cw = (255, 255, 255), модельный красный — CR = (255, 0, 0), зеленый — CG = (0, 255, 0), синий — CB = (0, 0, 255)).
По суммам значений цветовых компонентов R, G, B строили градуи-ровочный график, представляющий собой зависимость интенсивности рассеянного пробой света от величины ее мутности (ЕМ / дм3, единиц мутности
11
Свет
от осветителя сканера
Ж
/1
Рассеянный свет на сенсор камеры
б
Рис. 1. Устройство для определения мутности: а — внешний вид; б — принцип действия; 1 — корпус; 2 — крышка;
3 — днище; 4 — отверстие в днище; 5 — кювета; 6 — кюветодержатель; 7 — зеркало; 8 — отверстие в крышке; 9 — сканер; 10 — крышка сканера; 11 — слайд-адаптер сканера; 12 — стекло сканера; 13 — движущийся сенсор
5^ 2010
10
2
8
8
2
5
12
3
50
по формазину). В качестве стандартных суспензий применяли растворы формазина мутности 12,5; 25; 50; 100; 200; 400 ЕМ/дм3.
По результатам проведенных исследований мутность напитков на основе молочно-растительных экстрактов якона и цикория составила соответственно 103,6 и 92,1 ЕМ/дм3, для контрольного образца — 82,15 ЕМ/дм3. Образование в напитках осадка и взвеси в результате микробиологических и физико-химических изменений приводит к резкому увеличению их мутности на 15-е сутки хранения (рис. 2). Установлены пороговые значение мутности, обеспечивающие коллоидную стабильность: для напитка на основе экстракта якона — 139,4 ЕМ / дм3; на основе экстракта цикория — 141,3; контрольного образца — 120,6 ЕМ/дм3.
Параллельно изучали изменение мутности исследуемых напитков в процессе хранения фотоэлектроколори-метрическим методом по стандартной методике [4]. Полученные результаты коррелируют с данными нефеломе-трического анализа. Разработанный способ количественного определения мутности жидких дисперсных систем может быть применен в пищевой промышленности для оценки коллоидной стабильности, обеспечивающей заданные характеристики напитков. Метод позволяет: экспрессно, доступно и универсально проводить качественный и количественный анализ мутности в широком интервале оптической плотности; удешевить и упростить методику определения мутности; сохранять данные в цифровом виде; создавать электронную базу данных
анализируемых изображений жидких
дисперсных систем.
ЛИТЕРАТУРА
1. Храмцов, А. Г. Технология продуктов из молочной сыворотки: учебное пос./А. Г. Храмцов, П. Г. Нестеренко. — М.: ДеЛи принт, 2004. — 587 с.
2. Хрипушин, В. В. Исследование динамики изменения антиоксидантной активности и цветности кефира с добавкой фруктозо-глюкозного сиропа/В. В. Хрипушин [и др.] // Хранение и переработка сельхозсырья. — 2009. — № 9. — С. 39-41.
3. Шадрин, А Color Management System (CMS) в логике цветовых координатных систем/А. Шадрин, А. Френкель. — М.: Дрофа, 2002. — 120 с.
4. Государственный стандарт Российской Федерации. Вода питьевая. Методы определения вкуса, запаха, цветности и мутности. ГОСТ 3351-74. &
5- 2010
51
