CC BY
0Пищевая технология, биотехнология и биохимия Медведева Е.Г., аспирант 3 г/о кафедры «Технология кожи, меха и товароведение непродовольственных товаров»
Направление деятельности: рециклинг отходов молочной промышленности применительно к меховой отрасли
Шалбуев Д.В., кандидат технических наук, доцент, зав. кафедрой «Технология кожи, меха и товароведение непродовольственных товаров»
Направление деятельности: рациональное использование природных ресурсов, биотехнологические способы переработки кожевенно-мехового сырья
Советкин Н.В., кандидат технических наук, доцент, директор УНПК «ЭКОМ» ВСГТУ Направление деятельности: новые химические материалы в кожевенно-меховой промышленности
УДК 675.1.02:637.136
ИЗУЧЕНИЕ УСЛОВИЙ ХРАНЕНИЯ СЫВОРОТКИ, ПРЕДНАЗНАЧЕННОЙ ДЛЯ ОБРАБОТКИ МЕХА
В настоящее время перед предприятиями молочной промышленности возникла проблема переработки и утилизации молочной сыворотки. Использование сыворотки для пищевых целей затрудняется несбалансированным составом питательных веществ, низкими органолептическими показателями, большим содержанием воды. Предлагается рассмотреть другой подход - использование сыворотки для обработки мехового сырья. В данной работе был исследован температурный режим хранения комбинированной сыворотки, предназначенной для обработки меха.
STUDYING OF CONDITIONS OF STORAGE OF THE WHEY INTENDED FOR PROCESSING OF FUR
Medvedeva Elena, post-graduate student the department of "Leather and Fur Technology and Merchandise Study of Consumer Goods"
Direction of activity: recycle waste of the dairy industry with reference to fur branch Tel. +7(3012) 41-72-22, Fax: +7(3012) 43-14-15, e-mail: medvedevaLG84@mail.ru Shalbuev Dmitry, head of the department of "Leather and Fur Technology and Merchandise Study of Consumer Goods"
Direction of activity: rational use of natural resources, biotechnological ways of processing of leather-fur raw material
Tel. +7(3012) 41-72-22, Fax: +7(3012) 43-14-15, e-mail: shalbuevd@mail.ru Sovetkin Nikolay, head the department of Education-Research-Production Complex "ECOM" Direction of activity: new chemical materials in the leather-fur industry Tel. +7(3012) 41-72-22, Fax: +7(3012) 43-14-15
Now before the enterprises of the dairy industry there was a problem ofprocessing and recycling of dairy whey. Use of whey for the food purposes is at a loss unbalanced structure of nutrients, low organoleptics parameters, the greater maintenance of water. It is offered to consider other approach - use of whey for processing fur raw material. In the given work the temperature mode of storage of the combined whey intended for processing of fur has been investigated.
Сегодня многие исследователи и специалисты молочной отрасли решают проблему утилизации вторичного молочного сырья. Наибольший интерес представляет молочная сыворотка, объем которой по российским предприятиям составляет от 2 до 250 т/сут [1].
Молочную сыворотку (подсырную, творожную или казеиновую) получают при производстве сыров, творога, казеина. На долю этих продуктов приходится лишь 10-20 % массы молока, а 80-90 % - сыворотка, образующаяся в качестве побочного продукта [2].
Из литературных источников известно [3], что в сыворотке содержится 50 % сухих веществ молока, в их числе тонкодиспергированный молочный жир, растворимые азотистые соединения и минеральные соли, а также витамины, ферменты, органические кислоты (табл.1).
Таблица 1
Химический состав различных видов сыворотки
Состав Виды сыворотки
Подсырная Творожная Казеиновая
Вода, % 93,3 95,58 94-95
Сухое вещество, % 6,7 6,42 5,4-6,0
Плотность при 15°С, г/см 1,026 1,024-1,025 1,024-1,025
Белок, мг/г 0,60 0,53 0,9
Общий азот, мг/г 1,30 1,19 -
Небелковый азот, мг/г 0,34 0,34 -
Белковый азот, мг/г 0,95 0,85 -
Растворимый азот, мг/г 1,30 1,18 -
НБА, % к общему азоту 26,20 28,60 -
Лактоза, % 5,00 4,40 3,80-4,20
Зола, % 0,52 0,60 0,70-0,80
Кислоты, %
молочная 0,14 0,47 До 0,80
лимонная 0,10 - До 0,10
Кальций, % 0,05 - 0,10-0,13
Кислотность, °Т 20 60-75 44
РН, ед. 6,1 4,7 4,5-4,7
Все виды молочной сыворотки являются источником молочного сахара (лактозы), содержание которого составляет более 70 % сухого вещества. Молочная сыворотка является хорошей питательной средой для развития микроорганизмов. В ней быстро размножаются различные группы микробов, происхождение которых связано как с остаточной термостойкой и термофильной микрофлорой пастеризованного молока, так и с микрофлорой заквасок, используемых при производстве белковых продуктов.
Развитие микрофлоры в молочной сыворотке в процессе хранения может существенно влиять на ее сохранность и изменение компонентов. При этом предельная кислотность может достигать 300°Т и выше. С такой титруемой кислотностью молочная сыворотка непригодна как сырье для производства молочного сахара, так как повышение кислотности до 100°Т ведет к потере более 20 % лактозы [3].
При хранении состав и свойства продукта изменяются, что обусловлено воздействием молочнокислых бактерий в процессе производства и обсеменением посторонней микрофлорой. Лактоза подвергается ферментативному гидролизу, изменяются рН среды и мутность сыворотки. Кроме этого происходит гидролиз белков и жира, изменяется вкус сыворотки [4].
Существует еще несколько барьеров на пути использования молочной сыворотки в пищевых целях. Первый - ее высокая относительная зольность, в 2 раза превышающая этот показатель для молока. По этой причине сывороточные концентраты, в отличие от молочных, обладают горько-соленым вкусом. Второй барьер - низкое содержание в сыворотке сухих веществ (около 6 %), что примерно в 2 раза ниже, чем в молоке [1]. Третий - содержание большого количества воды (93,7%) в сыворотке [5] и низкие органолептические показатели [6].
В связи с вышеуказанными причинами, актуальным направлением переработки сыворотки является ее использование в меховой отрасли. Применение сыворотки для обработки мехового сырья не требует постоянного состава микрофлоры в сыворотке, а низкое содержание сухих веществ не сказывается на качестве готового мехового полуфабриката [7].
Для изучения возможности использования сыворотки в меховом производстве на ОАО «Молоко» г. Улан-Удэ была подготовлена комбинированная сыворотка. Она включала творожную, подсырную и казеиновую сыворотку, доведенную молочнокислым брожением до рН = 3,28-3,11.
Таблица 2
Общие свойства составов, полученных на основе комбинированной сыворотки
Показатель Варианты исследуемых пикельных составов
1 2 3 4 5 6
Цвет При перемешивании образует мутный бежевый цвет, при отстаивании - желтый прозрачный
Запах Специфический запах брожения
Консистенция Жидкая суспензия, при отстаивании образует белый осадок
Концентрация молочной кислоты, г/дм3 5 10 15 20 25 30
рН, ед. 3,49 3,38 3,28 3,17 3,11 3,07
Плотность (после отстаивания при температуре 22°С), г/см3 1,000 1,010 1,015 1,020 1,026 1,030
Относительная вязкость, ед. 1,145 1,200 1,218 1,236 1,248 1,260
Были исследованы некоторые общие свойства составов для обработки меха, полученных на основе комбинированной сыворотки (табл.2) с концентрацией молочной кислоты: состав 1 -5 г/дм3, состав 2 - 10 г/дм3, состав 3 - 15 г/дм3, состав 4 - 20 г/дм3, состав 5 -25 г/дм3, состав 6 -30 г/дм3.
о
В исследуемых составах концентрация молочной кислоты варьируется от 5 до 30 г/дм . По органолептическим показателям все составы имеют одинаковый цвет, запах и консистенцию. Для составов с большей концентрацией молочной кислоты (30 г/дм3) наблюдается меньшее значение рН (3,07 ед.), но большее значение плотности (1,030 г/см3) и вязкости (1,26
о
ед.). Для составов с меньшей концентрацией молочной кислоты - 5 и 10 г/дм повышается рН и составляет 3,49 и 3,38, плотность и относительная вязкость растворов уменьшается и имеет значения 1,000 и 1,010 г/см 3, 1,145 и 1,200 ед. соответственно.
Для использования данных составов в производстве необходимо обеспечить непрерывный поток сыворотки и создать условия для ее хранения. В связи с этим были определены оптимальные температурные режимы хранения сыворотки.
Экспонирование сыворотки проводили при температуре 10, 24 и 37°С. Каждые сутки измеряли титруемую кислотность, по которой судили о пригодности сыворотки в технологическом цикле обработке мехового сырья. По результатам эксперимента был построен график зависимости исследуемых параметров (рис.1).
♦ гтрп температуре 37°С —•— при температуре 24°С —*— ттртт температур е 10 ° С
Рис. 1. - Зависимость величины титруемой кислотности сыворотки от продолжительности экспонирования при разных температурных режимах
При экспонировании комбинированной сыворотки в течение 31 суток при температуре 24 и 37°С титруемая кислотность уменьшилась от 254°Т до 54 и 4°Т, соответственно (рис.1). Обратная зависимость наблюдается при температуре 10°С: за 14 суток экспонирования титруемая кислотность уменьшилась с 254 до 245°Т, а по истечении 31 суток она возросла до 268°Т.
Происходящие изменения объясняются развитием термофильных микроорганизмов, вовлекающих молочную кислоту в цикл трикарбоновых кислот,- в одном случае, и в другом -развитием уксуснокислых бактерий, потребляющих лактозу с выделением уксусной кислоты и побочных продуктов. Таким образом, при температуре 24 и 37°С размножаются термофильные микроорганизмы, при температуре 10°С рост данных микроорганизмов прекращается и титруемая кислотность изменяется незначительно, а ее прирост в конце экспонирования объясняется развитием уксуснокислых бактерий.
Установлено, что оптимальными условиями хранения комбинированной сыворотки, предназначенной для обработки мехового сырья, является температура 10°С. Также рассматривается возможность ее хранения при температуре 24 и 37°С, но при продолжительности не более 10 суток - при температуре 37°С и не более 19 суток - при температуре 24°С.
БИБЛИОГРАФИЯ
1 Современное состояние переработки молочной сыворотки/Евдокимов И.А., Храмцов А.Г., Нестеренко П.Г //Молочная промышленность, 2008.-№ 11.-С.36-40
2 Степаненко П.П. Микробиология молока и молочных продуктов. - М.: ООО «Все для Вас-Подмосковье», 2002. - 415 с.
3 Переработка и применение молочной сыворотки/Гапонова Л.В., Полежаева Т.А., Волотов-ская Н.В.//Молочная промышленность, №7, 2004. - С.52-53
4 Низкотемпературная обработка сыворотки: технологические и микробиологические аспекты/Смирнов Е.Р., Емельянов С.А., Евдокимов И.А.//Молочная промышленность, 2007. - №8. -С.53-55
5 Технология молока и оборудование предприятий молочной промышленности /Г.Н. Крусь, В.Г. Типяков, Ю.Ф. Фофанов. М.: Агропромиздат, 1986.
6 Научно-технические основы экспертизы вторичного молочного сырья и получаемых из него продуктов/А.Г. Храмцов, И.А. Евдокимов, С.А. Рябцева, С.Е.Виноградская, Н.И. Дунченко, А.Ф. Мячин, Д О. Полищук/ /ВестникСевКавГТУ, № 1, 2003.
7 Исследование возможности использования отходов молочной промышленности в меховом производстве/Медведева Е.Г., Шалбуев Д.В., Советкин Н.В.//Кожа и мех в ХХ1 веке. Технология, качество, экология, образование: мат. междунар. науч.-практич. конф. - Улан-Удэ: Изд-во ВСГТУ, 2008. - С.152-157
The list of the used sources
1 Modern condition of processing of dairy whey /I.A. Evdokimov, A.G. Hramcov, P.G. Nesterenko// The dairy industry, 2008.-№ 11.-P.36-40
2 Stepanenko P.P. Microbiology of milk and dairy products. - М.: Open Company "All for you to Moscow", 2002. -415 p.
3 Processing and application of dairy whey /L.V. Gaponova, T.A. Polegaeva, N.V. Volotovskaya//The dairy industry, №7, 2004. - P.52-53
4 Low temperature processing of whey: technological and microbiological aspects /E.P. Smirnov, S.A. Emelyanov, I.A. Evdokimov//The dairy industry, 2007. - №8. - P.53-55
5 Technology of milk and the equipment of the enterprises of the dairy industry/G.N. Krusie, V.G. Tipyacov, Y.Ph. Pho-phanov М.: Agropromizdat, 1986.
6 Scientific and technical bases of examination of secondary dairy raw material and products received from it / I.A. Evdokimov, A.G. Hramcov, S.A. Ryabceva, S.E. Vinogradskaya, N.I. Dunchenko, A. Ph. Myachin, D.O. Polishuk/The bulletin SKGTU, № 1, 2003.
7 Research of an opportunity of use of waste of the dairy industry in fur manufacture /E.G. Medvededva, D.V. Shalbuev, N.V. Sovetkin.// Leather and fur in XXI century. Technology, quality, ecology, formation: materials of the intern.-practic. conf.- Ulan-Ude: ESSTU, 2008. - P.152-157
