CC BY
20
кандидат ветеринарных наук, доцент
Аннотация. Изучены процессы обработки овечьего молочного сырья (сепарирование, гомогенизация и пастеризация) для изготовления молочных продуктов на его основе. Установлены рациональные технологические параметры, обеспечивающие сохранность свойств в процессе изготовления. Ключевые слова: лакаюне, овечье молоко-сырье, технологические параметры обработки.
Интенсификация животноводства в Республике Беларусь позволила выделить отдельной подотраслью активно возрождающееся овцеводство. Для производства молока наиболее пригодна порода лакаюне, которую разводят на Лошницком ком-
бикормовом заводе в Борисовском районе Минской области (рис. 1). Однако такой вид нетрадиционного сырья, как овечье молоко, в нашей стране не направлялся на промышленную переработку ввиду отсутствия на него нормативно-технической документации.
Изучение физико-химического состава молока отечественных овец показало высокое содержание белка (6,1±1,3%), жира (6,7±1,5%), сухих веществ (17,8±2,2%). Также оно характеризуется высокими кислотностью
(22,6±2,6 °Т) и плотностью (1034,5±0,8 кг/м3). Установлено, что скор незаменимых аминокислот находится в пределах от 100,5% (по лейцину) до 168,5% (по изолейцину). Все это подтверждает его высокую биологическую ценность и делает возможным эффективное использование для создания полноценных высококачественных продуктов.
На основании проведенных исследований впервые в Беларуси были установлены общие технические требования к молоку овечьему сырому (жир - не менее 6,2%, белок - не менее 5,1%, сухие обезжиренные вещества -не менее 10%, кислотность - не более 25 °Т, плотность - не менее 1034 кг/м3, КМАФАнМ - не более 5х105 КОЕ/см3, соматические клетки в 1 см3 - не более 6х105), ставшие основой разработки технической и технологической документации.
При создании технологии производства молока и кисломолочных продуктов из овечьего сырья особое внимание было уделено исследованию таких параметров технологического процесса, как сепарирование, гомогенизация и пастеризация.
Поскольку степень обезжиривания зависит от температуры молока, то при сепарировании исследования проводились при показателях от 30 до 70 °С с интервалом 10 °С с целью определения оптимальных параметров. Отработка проведена в лабораторных условиях на центробежном молочном сепараторе «МОТОР СИЧ-100» (Украина). Процесс сепарирования оценивался степенью обезжиривания молока. Массовая доля жира молока овечьего до сепарирования составила 7,3%. Полученные экспериментальные данные представлены в табл. 1.
Проведенные исследования позволили установить оптимальные температуры сепарирования молока овечьего при температурах от 30 до 50 °С.
При хранении сырья с высоким содержанием жира происходит отстаивание сливок, что обусловлено постепенным поднятием на поверхность молока крупных жировых шариков вследствие меньшей по сравнению с плазмой плотностью. Мелкие шарики не образуют скоплений и не всплывают, так как силы электрического отталкивания между ними преобладают над силами притяжения [1]. По данным Богатовой О. В., в овечьем сырье отмечаются жировые шарики размером 5-6 микрон, что в 1,5-2 раза больше, чем в коровьем [2], поэтому считаем целесообразным проводить гомогенизацию для предотвращения отстаивания жира в нем.
Так как температура молока и рабочее давление гомогенизатора воздействуют на эффективность процесса [3], для изучения влияния одновременно двух данных факторов был спланирован полный факторный эксперимент типа «22+звезда» и выбрана методика ротатабельного центрально-композиционного планирования [4].
Серия экспериментальных выработок осуществлялась на лабораторном гомогенизаторе ИОМОЬЛБ 2 (Италия), при этом эффективность гомогенизации контролировалась методом отстаивания жира [5]. Поскольку точка его плавления составляет от 35 до 38 °С [2], учитывалось, что данный процесс при более низкой температуре приводит к повышению вязкости и, как следствие, к скоплениям жира и его отстаиванию. При высоких температурах проводить гомогенизацию
Продукт, Массовая доля жира, %
Сырье получаемый после сепарирования 30 °С 40 °С 50 °С 60 °С 70 °С
Молоко овечье Сливки 67,5±0,7 66,3±0,6 66,6±0,4 67,4±0,7 67,9±0,8
сырое с массовой долей жира 7,3% Обезжиренное молоко 0,20±0,10 0,30±0,35 0,33±0,40 0,33±0,40 0,35±0,35
Таблица 1. Влияние температуры на содержание жира в сливках и обезжиренном молоке в процессе сепарирования овечьего молока с исходной массовой долей жира 7,3%
ТЕМА НОМЕРА
№ образца Режимы гомогенизации овечьего молока Температура, °С Давление, МПа Диаметр жировых шариков, мкм Степень отстаивания жира, %
1 45 9 2,75 38,1
2 65 9 3,13 31,6
3 45 16 3,13 25,4
4 65 16 3,75 22,8
5 40 12,5 3,75 35,3
6 69 12,5 3,75 36,5
7 55 7,5 3,13 64,8
8 55 17,5 3,40 6,7
9 55 12,5 2,65 42,2
10 55 12,5 2,65 42,2
Таблица 2. Экспериментальные факторы и их влияние на диаметр жировых шариков и степень отстаивания жира
нецелесообразно, так как в гомогенизирующей головке могут образовываться белковые отложения, что отрицательно сказывается на работе оборудования [3].
Определение эффективности технологических параметров (температуры и давления) данного процесса проводилось путем измерения диаметра жировых
Рис. 2. Жировые шарики овечьего молока под микроскопом
А - негомогенизированное молоко; Б - гомогенизированное молоко 0=55 °С, р=17,5 МПа)
Карта Парето Поверхность отклика
Рис. 3. Результаты регрессионного анализа двухфакторного эксперимента по определению рациональных режимов гомогенизации овечьего молока
шариков микроскопическим методом по формуле:
х=ж-жг
Ж, '
где Ж1 - массовая доля жира в верхнем слое молока, %; Ж2 - массовая доля жира в нижнем слое молока, %; 100 - коэффициент пересчета в проценты [5].
Пределы изменения факторов эксперимента и полученные результаты представлены в табл. 2.
Результаты исследований экспериментальных образцов показывают, что после гомогенизации молока размер жировых шариков составляет 2,65-3,75 мкм, в то время как у негомогенизированного овечьего молока - 5,0-6,3 мкм. Их микроскопический вид до и после гомогенизации представлен на рис. 2.
Результаты регрессивного анализа представлены на рис. 3 и подтверждают, что при гомогенизации температура и давление оказывают существенное влияние на диаметр жировых шариков.
Анализ результатов эксперимента позволил получить эмпирическую зависимость диаметра жировых шариков от режимов гомогенизации, которая может быть выражена следующим уравнением регрессии:
й = 12,06 - 0,26 • г - 0,56 • р + + 2,64 • 10-3- г2 + 0,02 • р2, Я2 = 0,94,
где й - диаметр жировых шариков, мкм;
г - температура гомогенизации, °С; р - давление гомогенизации, МП; Я - коэффициент детерминации.
После изучения технологических параметров гомогенизации установлены оптимальные параметры для овечьего молочного
№ образца Режимы пастеризации овечьего молока КМАФАнМ, КОЕ/см3
1 без пастеризации 6,5х105 ± 1,6х105
2 65±2 °С без выдержки 3,0х104 ± 1,6х104
3 65±2 °С с выдержкой 1 мин 2,3х104 ± 1,3х104
4 65±2 °С с выдержкой 5 мин 9,9х103 ± 2,1х103
5 65±2 °С с выдержкой 30 мин 9,0х103 ± 4,0х103
6 75±2 °С без выдержки 1,1х103 ± 0,4х103
7 75±2 °С с выдержкой 1 мин 6,5х102 ± 3,5х103
8 75±2 °С с выдержкой 5 мин 4,1х102 ± 0,4х102
9 90±2 °С без выдержки 2,3х102 ± 1,3х102
10 90±2 °С с выдержкой 1 мин 1,9х102 ± 1,4х102
11 90±2 °С с выдержкой 5 мин 1,5х102 ± 0,9х102
Таблица 3. Влияние температуры обработки на микробиологическую чистоту овечьего молока-сырья (КМАФАнМ)
№ образца Режимы пастеризации овечьего молока S. aureus, в 1,0 г БГКП, Сальмо- в 1,0 г неллы, в 25 г L. monocytogenes, в 25 г
1 без пастеризации +/- +/- +/- +/-
2 65±2 °С без выдержки +/- - +/- +/-
3 65±2 °С с выдержкой 1 мин +/- - +/- +/-
4 65±2 °С с выдержкой 5 мин +/- -- -
5 65±2 °С с выдержкой 30 мин - -- -
6 75±2 °С без выдержки - -- -
7 75±2 °С с выдержкой 1 мин - -- -
8 75±2 °С с выдержкой 5 мин - -- -
9 90±2 °С без выдержки - -- -
10 90±2 °С с выдержкой 1 мин - -- -
11 90±2 °С с выдержкой 5 мин - - - -
Таблица 4. Влияние температуры обработки на микробиологическую чистоту овечьего молока-сырья. Примечание:«+»- обнаружено,«-»- не обнаружено
сырья: температура от 55 до 65 °С и давление 17,5 МПа, при которых размеры шариков после гомогенизации уменьшаются от 5,0-6,3 до 2,65-3,75 мкм, что предотвращает отстаивание жира.
Для изучения воздействия температуры пастеризации на микробиологическую загрязненность молока были проведены исследования по влиянию различных параметров тепловой обработки на показатели, характеризующие его качество (КМАФАнМ,
S. aureus, БГКП, сальмонелла, L. monocytogenes).
Эксперименты осуществлялись при температурах 65, 75, 90 °C и при длительности обработки без выдержки и с выдержкой 1, 5 и 30 мин. Полученные
экспериментальные данные представлены в табл. 3, 4.
На основании полученных данных было показано, что при повышении температуры молока общее количество микроорганизмов снижается от 6,5х105 КОЕ/см3 до 1,5х102 КОЕ/см3. По результатам органолептической оценки установлено, что образцы, пастеризованные при 90±2 °С, имели выраженный вкус и запах пастеризации, а также имели однородную по всей массе консистенцию, без сгустков, коагулированный белок не обнаружен.
Установлено, что пастеризация 65 °С с выдержкой 30 мин, 75 °С и 90 °С с длительностью обработки без выдержки и с выдержкой 1 и 5 мин обеспечивают микробиологическую чистоту и безопасность овечьего молока-сырья.
Итоги экспериментов свидетельствуют, что пастеризация является эффективным технологическим процессом, позволяющим повысить качество сырого овечьего молока, снижая его микробиологическую загрязненность.
Полученные результаты позволили провести научно-исследовательские и опытно-технологические работы по созданию технологий изготовления молока овечьего питьевого цельного пастеризованного и кисломолочного из овечьего молока, обеспечивающих гарантированное качество и безопасность данных продуктов.
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
1. Горбатова К. К., Гунькова П. И. Биохимия молока и молочных продуктов: учеб. - СПб., 2010.
Богатова О. В., Догарева Н. Г. Химия и физика молока: учеб. пособие. - Оренбург, 2004. Технология и техника переработки молока / С. А. Бредихин [и др.]. - М., 2003.
Колесников В. Л. Математические основы компьютерного моделирования химико-технологических систем. -Остапчук Н. В. Основы математического моделирования процессов пищевых производств. - Киев, 1981.
Минск, 2003.
http://innosfera.by/2019/10/milk-raw
