CC BY
72
хара. На способ производства разработанных изделий и их компонентный состав получены патенты РФ.
Контрольными образцами в наших исследованиях служили сухая бисквитная смесь бисквита традиционного и кекса Столичный.
Рассчитанный показатель Аw в сухих бисквитных смесях, бисквитном тесте и выпеченных бисквитных изделиях представлен в табл. 2.
В соответствии с классификацией продукции общественного питания по уровню активности воды показатель Ам, в сухих бисквитных смесях был низким -0,10-0,18. Очевидной причиной этого является низкая влажность смесей (7,61-8,44%) при достаточно высоком содержании моно- и дисахаров (39,79-50,41%). Таким образом, наиболее вероятными причинами порчи продукта, в отсутствии микробиального обсеменения в процессе хранения, могут выступать реакции окисления липидов.
Для исследуемых образцов теста в связи со значительным увеличением влажности (22,21-39,37%) и уменьшением количества моно- и дисахаров
(22,92-33,91%) по сравнению с сухими бисквитными смесями показатель Ак, возрастает - 0,396-0,629. В соответствии со значениями активности воды превалирующими микроорганизмами в порче теста могут быть культуры дрожжей и осмофильных плесеней.
После тепловой обработки в образцах выпеченных бисквитов содержание влаги в изделиях по сравнению с тестом снижается (11,59-27,61%) при незначительных изменениях массовой доли моно- и дисахаров (27,22-37,27%), в результате чего активность воды падает - 0,231-0,504. Снижение показателяАм, в выпеченных бисквитах позволяет говорить о замедлении процесса микробиального обсеменения изделий.
Полученные результаты по активности воды полно -стью согласуются с данными по исследованию микробиологических показателей безопасности сухих бисквитных смесей, бисквитного теста и выпеченных бисквитных изделий.
ЛИТЕРАТУРА
1. Катарьян Б.Т. Оценка качества кондитерских изделий по микробиологическим критериям. Сер. 17. - М.: Пищевая пром-сть, 1987.
2. Баранов Б.А. Теоретические и прикладные аспекты показателя «Активность воды» в технологии продуктов питания: Авто -реф. ... д-ра техн. наук. - СПб., 2000. - 42 с.
3. Могильный М.П., Шрамко Е.В. Новые сырьевые компоненты для производства хлебобулочных и мучных кондитерских изделий (характеристика использования). - М.: ДеЛи принт, 2006. -231 с.
Поступила 20.11.09 г.
USE OF FACTOR «ACTIVITY OF WA TER» A TDETERMINA HON BISCUIT PRODUCTS SAFETY
T.SH. SHALTUMAEV, M.P. MOGILNY
Pyatigorsk State Technological University,
56, 40 let Oktyabrya st., Pyatigorsk, 357500; fax: (8793) 97-39-27, e-mail: oo@pgtu.ru
Explored microbiological factors of safety dry biscuit mixtures, biscuit test, baked biscuit products using the factor «activity of water».
Key words: biscuit, biscuit mixtures, microbiological products safety, activity of water.
664.1.037
МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЗАРЯДА СУСПЕНЗИЙ САХАРНОГО ПРОИЗВОДСТВА
А.В. САВОСТИН, П.Е. ШУРАЙ, Р.С. РЕШЕТОВА, А.М. ЛУЦЮК, А Н. ЛАРЮХИНА
Кубанский государственный технологический университет,
350072, г. Краснодар, ул. Московская, 2; тел. : (861) 255-84-11, электронная почта: k-tsv@kubstu.ru
Проведены исследования по разработке метода определения заряда суспензий сахарного производства. Метод заключается в определении суспензионного эффекта суспензий.
Ключевые слова: преддефекация, метод определения заряда суспензий сахарного производства, суспензионный эффект.
Одной из главных целей преддефекации является ют отРицательный заряд, гоэтому для б°лее шлшго
максимальное осаждение высокомолекулярных соеди- их осаждения ждательш возвращать суспензии с по-
нений (ВМС) и веществ коллоидной степени дисперс- дажительтш зарядом [1-3] .
ности (ВКД). Для увеличения полноты их осаждения и В реальных условиях производства сахарные заво-
коагуляции используют возвраты сатурационных осад- ды не имеют установок для электрофореза, поэтому
ков, при этом заряд суспензий играет большую роль. возврат суспензий соков I и II сатурации на преддефе-
Известно, что ВМС и ВКД диффузионных соков име- кацию регулируют и устанавливают эмпирическим пу-
тем по максимальной скорости осаждения осадка преддефекованного сока, без учета заряда суспензий. Такой подход оправдан только с точки зрения получения на I сатурации хорошо фильтруемых осадков, но не позволяет максимально осадить ВМС и ВКД, что снижает эффективность очистки соков на преддефекации. Недоосажденные ВМС и ВКД становятся причиной следующих негативных факторов:
затруднение фильтрации отсатурированных соков; нарастание цветности очищенных соков и сиропов; повышение содержания солей кальция в соках и сиропах;
повышенное накипеобразование на выпарной станции;
затруднение кристаллизации и фуговки утфелей; повышение цветности сахара; увеличение выхода мелассы и содержания сахара в ней;
снижение выхода сахара и его качества; повышение расхода условного топлива.
Отсутствие оперативных методов определения заряда суспензий соков I и II сатурации не позволяет своевременно корректировать технологические режимы на преддефекации в условиях изменяющегося качества свеклы. Особенно это важно при переработке подгнившей свеклы или с повышенным содержанием ВКД и ВМС. Поэтому разработка таких методов актуальна для сахарных заводов.
На кафедре технологии сахаристых продуктов Куб-ГТУ были проведены исследования по определению заряда модельных суспензий. Для этого был использован так называемый «суспензионный эффект» (СЭ), который заключается в том, что если суспензия имеет заряд, то рН суспензии отличается от рН фильтрата этой суспензии [4]. Это физическое явление обусловлено ионизацией частиц дисперсных фаз и адсорбцией на их поверхности ионов, присутствующих в растворе. Суспензионный эффект рассчитывается по уравнению
СЭ = рНс - рНф,
где рНс, рНф - рН суспензии и фильтрата соответственно.
рНго
Частицы суспензий, имеющих заряд, состоят из собственно твердых частиц или их агрегатов с потен-циалопределяющими ионами, адсорбционного и диффузного слоев противоионов. При фильтрации таких суспензий противоионы диффузного слоя отрываются от заряженных частиц и уходят в фильтрат, а противоионы адсорбционного слоя остаются с частицами дисперсной фазы на фильтре. При этом концентрация противоионов в фильтрате становится меньше, чем в исходной суспензии. Известно также, что знак СЭ совпадает со знаком заряда частиц дисперсной фазы.
На основе теории СЭ нами были проведены исследования по следующей методике. Готовили суспензию химически чистого карбоната кальция в дистиллированной воде из расчета 1 г на 100 г воды. Для создания определенного рН суспензию подщелачивали известковой водой, полученной после фильтрации известкового молока. Подкисление проводили уксусной кислотой. В приготовленных суспензиях определяли рН20, затем фильтровали и определяли рН20 фильтрата. Была проведена серия экспериментов, после чего результаты были обработаны.
Во второй серии исследований готовили суспензию химически чистого карбоната кальция в 15%-м растворе сахарозы из расчета 1 г на 100 г раствора. Результаты исследований представлены на рис. 1.
Анализ полученных зависимостей показывает, что СЭ суспензии чистого карбоната кальция в дистиллированной воде (кривая 1) изменяется следующим образом. При рН20 ниже 6,5-6,75 он имеет отрицательное значение. Это связано с тем, что в кислой среде в раствор из карбоната кальция переходят преимущественно ионы Са2+. Оставшиеся избыточные ионы СО^ создают на поверхности частиц карбоната кальция отрицательный заряд. В этом случае заряженные частицы СаСО3 имеют вид
^ [СаСОэ] п СО3~2 (п - х) Н+} 2хН+.
Соответственно при фильтрации такой суспензии ионы Н+ адсорбционного слоя остаются с осадком на фильтре и рН фильтрата будет больше рН суспензии, а СЭ имеет отрицательное значение: СЭ < 0.
РЩо
-О- С02 -Д- НСО3 СО*
Рис. 1
Рис. 2
Рис. 3
Это хорошо согласуется с графиком зависимости содержания различных форм угольной кислоты в воде (рис. 2) [5].
При рН 6,5-6,75 СЭ = 0. Это связано с тем, что при добавлении известковой воды в растворе увеличивается концентрация ионов Са2+. Для приведения системы в равновесное состояние избыточные ионы кальция возвращаются на поверхность карбоната кальция и нейтрализуют его избыточный поверхностный заряд. Это так называемая изоэлектрическая точка, в которой рНс = рНф.
В интервале рН от 6,75 до 8,4-8,5 СЭ имеет положительный заряд, возрастающий прямолинейно. Здесь тоже просматривается взаимосвязь с растворимостью углекислого газа в воде. В этом интервале рН накапливается ион НСО3, что приводит к образованию бикар -боната кальция Са(НСО3)2, имеющего большую растворимость, чем СаСОз. С другой стороны, в растворе повышается концентрация ионов кальция за счет диссоциации гидроксида кальция по второй ступени. Это приводит к повышению в растворе концентрации ионов Са2+, которые становятся потенциалопределяю щи-ми, и осадок карбоната кальция заряжается положительно, а его заряженные частицы имеют вид
{т [СаСО3] п Са2+ 2 (п - х) ОН } 2хОН-
При фильтрации такой суспензии противоионы адсорбционного слоя ОН- остаются с частицами твердой фазы на фильтре, концентрация их в фильтрате меньше, соответственно рНф < рНс, а СЭ имеет положительное значение.
Максимальное положительное значение СЭ суспензии чистого карбоната кальция имеет при рН20 -8,5, что соответствует максимальной концентрации в воде ионов НСО3 (рис. 2).
При рН > 8,5 СЭ остается положительным, но начинает убывать и при рН 12,5 становится равным 0. Это связано с тем, что при рН > 8,5, с одной стороны, в воде начинают накапливаться ионы СО3~, которые осаждают ионы Са2+. С другой стороны, уменьшается диссоциация гидроксида кальция по второй ступени и кон-
/-ч 2+
центрация ионов Са уменьшается, соответственно уменьшается и СЭ.
Зависимость СЭ чистого карбоната кальция в 15%-м растворе сахарозы (рис. 1: кривая 2) несколько иная, хотя общие тенденции сохранятся. При этом сахароза, как слабая кислота, связывает ионы кальция с образованием сахаратов. Поэтому в суспензии карбоната кальция ионов кальция в растворе сахарозы меньше, чем в суспензии, приготовленной на дистиллированной воде, отсюда и меньшее значение СЭ.
Параллельно с определением СЭ в тех же суспензиях определяли ^-потенциал при помощи установки для электрофореза (рис. 3, нумерация кривых аналогична рис. 1).
Если сравнить данные рис. 1 и 3, то выявляется зависимость между СЭ и ^-потенциалом суспензии карбоната кальция. Приблизительно можно считать, что Х-потенциал = 100 • СЭ.
Нами были также проведены исследования на ре -альных суспензиях соков I и II сатурации, отобранных на разных сахарных заводах. Полученные результаты подтвердили соответствие СЭ и Х-потенциала суспензий.
Проведенные исследования и теоретическое обоснование их результатов позволяют сделать вывод о возможности использования методики определения СЭ для определения заряда суспензий соков I и II сатурации.
При проведении анализов по этой методике необходимо соблюдать некоторые требования, в противном случае могут быть получены неправильные результаты:
определение рН суспензии и фильтрата проводить при одинаковой температуре 20°С;
при определении рН суспензии поддерживать ее во взвешенном состоянии, чтобы избежать влияния потенциала осаждения;
обеспечивать тщательную фильтрацию суспензий, фильтрат не должен опалесцировать.
Предлагаемая методика определения заряда суспензий сахарного производства может быть реализована в лаборатории любого сахарного завода и позволит технологам оперативно решать вопрос о целесообразности возврата суспензий на преддефекацию.
ЛИТЕРАТУРА
1. Захаров К.П., Семененко В.З., Жижина Р.Г., Жари-
нов Н.И. Возврат сатурационных осадков на преддефекацию // Са-харн. пром-сть. - 1981. - № 7. - С. 34-36.
2. Олянская С.П., Хомичак Л.М., Алексеев О.Л. Влия -ние несахаров диффузионного сока на величину Х-потенциала карбоната кальция // Сахарн. пром-сть. - 1984. - № 4. - С. 22-24.
3. Захаров К.П., Семененко В.З., Загородний П.П., Жижина Р .Г. О расходе извести на очистку диффузионного сока // Са-харн. пром-сть. - 1986. - № 1. - С. 16-19.
4. Фролов Ю.Г. Курс коллоидной химии. Поверхностные явления и дисперсные системы. - М.: Химия, 1989. - 464 с.
5. Таубе П.Р., Баранова А.Г. Химия и микробиология воды. - М.: Высш. шк., 1983. - 280 с.
Поступила 15.07.09 г.
METHOD OF DETERMINING THE CHARGE OF SUSPENSIONS IN SUGAR MANUFACTURE
A.V. SAVOSTIN, P.E. SHURAY, R.S. RESHETOVA, A.M. LUTSYUK, A N. LARYUKHINA
Kuban State Technological University,
2, Moskovskaya st., Krasnodar, 350072; ph. : (861) 255-84-11, e-mail: k-tsv@kubstu.ru
The researches on the method of determining the charge of suspensions of sugar manufacture are conducted. The method consists in determining suspension effect of suspensions.
Key words: pre defecation, method of determining the charge of suspensions in sugar manufacture, suspension effect.
663.42 (045)
МЕТОДИКА РАСЧЕТА ВОЗМОЖНОЙ ЗАГРЯЗНЕННОСТИ ПИВА ПО ИНДИКАТОРНОМУ ВЕЩЕСТВУ СОСТАВА ПИВА ИЛИ ПРОМЕЖУТОЧНОГО ПРОДУКТА
Л.Н. ТРЕТЬЯК, ЕМ. ГЕРАСИМОВ
Оренбургский государственный университет,
460018, г. Оренбург, пр-т Победы, 13; тел.: (3532) 20-26-14, электронная почта: іїеії>ак@кои,їе.osu.ги
Предложена доступная заводским лабораториям методика определения концентраций микроэлементов в составе пива или степени ожидаемого загрязнения готового продукта (ориентировочно допустимый уровень (ОДУ), мг/л) потенци -альными токсикантами по фактической концентрации одного из индикаторных химических веществ.
Ключевые слова: пиво, методика определения концентраций микроэлементов, ориентировочный допустимый уровень, токсичность пива, индикаторные элементы, коэффициенты «полезности пива».
Данные материального баланса химических элементов в ходе технологического процесса пивоварения были использованы для разработки методики расчета возможной загрязненности пива [1]. Сопоставление нормируемых ПДК металлов в воде и пиве с максимально допустимыми суточными дозами потребления свидетельствует о значительных расхождениях в существующих принципах нормирования, выходящих за пределы понятия «токсичность вещества». Расхождение нормативов по токсичности более чем 10-100 раз свидетельствует, что без ущерба для безопасности потребителя можно использовать обобщающий индикатор токсичности, удобный для предупредительного санитарного надзора и не слишком сложный для промежуточного внутрилабораторного контроля. Методической основой для разработки такого индикатора токсичности пива по содержанию в нем солей тяжелых металлов мы приняли МУ2.1.5.720-98 [2]. Суть подхода к установлению комплексного норматива, например в качестве ориентировочного допустимого уровня
(ОДУ), заключается в признании смеси сложного состава как единого вещества с суммарной максимально неэффективной дозой по общетоксическому эффекту. Суммарная нормативная величина, рассчитанная по лимитирующему признаку вредности, может характеризовать токсичность всей смеси при анализе по одному индикаторному веществу. Соотношения фактических удельных значений концентраций основных токсикантов в каждом сорте солода и пива приведены в табл. 1.
Мы рассчитали удельные значения (У,) индикаторных элементов, которые могут помочь определить ожидаемые (прогнозные) концентрации (С,-) других компонентов пива (в данном случае из смеси 4 токсикантов по фактическим значениям одного из них). Удельные показатели смеси: для кадмия 0,04; для ртути 0,14; для свинца 0,4; для мышьяка 0,4.
На основе методики расчета ориентировочных удельных нормативов индикаторных компонентов водных растворов (раздел 13 [2]) нами разработана мето-
Таблица 1
Концентрация, мг/л
Элемент ООО Пивоваренный завод «Орский» ООО «Балтика» Чешское пиво Солод ПДК
Жигулев- ское Старого -родское Балтика 3 Балтика-К Светлое Светлый лагер Солод Пиво
Cd 0,02* 0,016 0,087 0,05 0,012 0,012 0,078 0,12 0,056
Hg 0,091 0,073 0,236 0,3 0,0244 0,0243 0,427 0,036 0,009
Pb 0,18 0,339 0,066 0,06 0,73 0,732 0,143 0,60 0,56
As 0,71 0,571 0,61 0,586 0,012 0,012 0,352 0,24 0,37
Z* 0,059 0,007 0,0023 0,0024 0,041 0,041 0,039 0,83 0,535
Сумма фактических значений концентраций, которые необходимы для проверки прогнозных расчетов.
