CC BY
31
|Д> ВСЕ ЛУЧШЕЕ ~ ДЕТЯМ
ТЕМА НОМЕРА
УДК 637.17
Реология вязких пищевых систем
на основе козьего молока
Ключевые слова: продовольственная безопасность; продовольственный рынок; уровень потребления продовольствия.
Keywords: food provision security; food provision market; foodstuffs consumption level.
С.В. Симоненко, канд. техн. наук НИИ детского питания
С.Е. Димитриева, канд. техн. наук, Е.Ю. Агаркова
ВНИИ молочной промышленности
m
250
200
150
100
50
Растущий интерес к козьему молоку, как к сырьевой основе новых продуктов с высокой биологической ценностью, вызывает необходимость в более детальном изучении его технологических свойств. Проведенные ранее исследования [1, 3, 6] в достаточно полной мере раскрывают химический состав нативного козьего молока, однако при имеющихся данных об особенностях его белковой и жировой фракций, а также солевого состава существует недостаток сведений о его технологических свойствах в этапах промышленной переработки, в частности, при производстве ферментированных молочных продуктов с различной вязкостью. Известные данные по этому вопросу зачастую противоречивы.
Известно, что основные технологические отличия козьего молока от ко-
20
40 60 80 100 120 140 160 Касательное напряжение, дн/см2
• - калье 67 гом
■ - калье 76 гом
* - калье 67 н/г
Рис. 1. Зависимость эффективной вязкости от касательного напряжения в образцах' творожного сгустка
"Образцы получены из гомогенизированного пастеризованного при 67'С козьего молока; гомогенизированного и пастеризованного при 76 'С; пастеризованного при 76 'С без гомогенизации.
ровьего связаны с термоустойчивостью и гелеобразованием [2, 4, 5]. При этом непосредственное влияние на процесс гелеобразования оказывает температурная обработка. Специалистами ВНИМИ и НИИДП было проведено исследование структурных особенностей ферментированных систем на основе козьего молока, подвергнутого различной температурной обработке и гомогенизации. Молоко очищали процеживанием через лавсан, нагревали до 70 °С, затем часть молока гомогенизировали при данной температуре и давлении 12,5 + 2,5 МПа, после чего и гомогенизированное и негомогенизированное молоко подавали на пастеризацию при различных температурных режимах. Из полученного таким образом козьего молока готовили образцы творога и йогурта. Полученные данные представлены на рис. 1 и 2.
Количественные связи реологических свойств пищевых эмульсий с характеристиками, взаимодействиями и объемным распределением содержащихся в них структур служат базовыми данными для проектирования вязких молочных продуктов.
Оценку структурных свойств полученных систем проводили с помощью вискозиметра Рео-тест 2. Особенность реологии таких систем состоит в том, что с ростом касательного напряжения гидродинамические силы становятся достаточно большими, что приводит к деформации хлопьев и, в конечном счете, к их распаду. В результате деформации хлопья становятся продолговатыми и располагаются вдоль поля сдвига, что обусловливает снижение вязкости. При распаде хлопьев их эффек-
тивная объемная доля становится меньше, что также вносит свой вклад в снижение вязкости взвеси. Вязкость достигает постоянного значения при высоких касательных напряжениях, потому, что все хлопья полностью распадаются на отдельные частицы, или потому, что количество флокулирован-ных частиц остается постоянным вследствие того, что скорости образования и разрушения хлопьев одинаковы. Точная зависимость кажущейся вязкости коллоидной дисперсии от касательного напряжения зависит от величины сил притяжения между флокулирован-ными частицами. Слабо флокулиро-ванные частицы распадаются при более низких касательных напряжениях, чем сильно флокулированные. Таким образом, реологические измерения степени разжижения коллоидных дисперсий свидетельствуют о силе взаимодействий между частицами.
В данном случае из представленных графических зависимостей (рис. 1) можно сделать вывод о незначительном влиянии гомогенизации на флоку-ляцию и образование каких-либо дополнительных структурных связей в творожном сгустке. При этом с повышением температуры пастеризации отмечено упрочнение структуры сгустка. Данное явление наблюдали при температурных режимах 76 °С, не обусловливающих осаждения сывороточных белков в коровьем молоке (полностью осаждаются при температуре 95 °С в течение 10 мин). В настоящее время в технологиях производства творога из коровьего молока практикуется повышение температуры пастеризации до 86...92 °С с целью осаждения сывороточных белков на казеине, с помощью чего увеличивается выход творога и повышается его биологическая ценность. Результаты проведенного исследования свидетельствуют, что подобного эффекта в козьем молоке можно добиться при более низких температурах.
Дополнительно были проведены исследования по оценке структурных свойств йогуртов из козьего молока
0
0
ALL THE BEST - TO CHILDREN
(рис. 2). Системы с менее стабильной и склонной к быстрому разрушению структурой при увеличении касательного напряжения характеризовались меньшим углом наклона линии аппроксимации к оси 0у.
При температуре пастеризации 76°С не наблюдали различий в структурных свойствах йогуртов в зависимости от наличия или отсутствия гомогенизации. Обе зависимости (эффективной вязкости от касательного напряжения) характеризовались значениями эффективной вязкости в 110 сП при начальных касательных напряжениях (10 дн/см2) и снижением ее до 15 сП при увеличении касательного напряжения до 200 дн/см2.
Структурные свойства образцов, пастеризованных при температуре 67 °С, подвергнутых и не подвергнутых гомогенизации, резко различались. При этом значение эффективной вязкости гомогенизированного молока при начальных касательных напряжениях (5 дн/см2) составило 100 сП, а при высоких значениях касательного напряжения (130 дн/см2) - 10 сП; негомогенизи-рованного - 110 сП (5 дн/см2) и 19 сП (230 дн/см2) соответственно. В данном случае могла иметь значение некоторая задержка процесса сквашивания (и структурообразования) в образце гомогенизированного молока за счет удлинения времени теплового воздействия, так как фактически температура гомогенизации и пастеризации совпадали.
С повышением температуры пастеризации до 86 и 92 °С прочность сгустка образцов гомогенизированного молока значительно превышала соответствующий показатель негомогенизированных образцов. В частности, при 86 °С значение эффективной вязкости гомогенизированного молока при начальных касательных напряжениях (20 дн/см2) составило 700 сП, при высоких значениях касательного напряжения (285 дн/ см2) - 11 сП; негомогенизированного -300 сП (10 дн/см2) и 8 сП (238 дн/см2) соответственно. В образцах пастеризованных при 92 °С значение эффективной вязкости гомогенизированного молока при начальных касательных напряжениях (10 дн/см2) составило 400 сП, при высоких значениях касательного напряжения (350 дн/см2) - 18 сП; негомогенизи-рованного - 520 сП (18 дн/см2) и 6 сП (205 дн/см2) соответственно. Хотя начальные значения эффективной вязкости негомогенизированных образцов превышали подобные значения образцов, подвергнутых гомогенизации, значения касательного напряжения, которые выдерживала структура последних, оказались значительно выше. Эта особенность объясняется образованием более прочных взаимодействий между частицами в образ-
1000
100
m
10
цах кисломолочного сгустка, полученного из гомогенизированного и пастеризованного при 92 °С козьего молока.
В технологиях производства пищевых продуктов из козьего молока с учетом его специфических особенностей принято использовать щадящие температурные режимы его обработки. Применение гомогенизации в технологиях ферментированных продуктов призвано именно улучшать структуру продукта, так как непосредственно сам сквашенный продукт имеет достаточно прочный каркас, препятствующий отделению жировой фазы. Кроме того, часто считается, что гомогенизацией козьего молока можно пренебречь, так как одна из его особенностей - сравнительно небольшой размер жировых шариков.
Нами было отмечено, что гомогенизация при последующей пастеризации козьего молока при 67°С оказала отрицательное воздействие на прочность структуры исследованных ферментированных систем. Повышение температуры пастеризации до 76 °С выравнивало структурные свойства исследованных систем, различий между гомогенизированными и негомогенизированны-ми образцами не наблюдалось. Повышение температуры свыше 76 °С (86 и 92 °С) оказало значительно большее положительное влияние на прочность сгустков из гомогенизированного молока.
Таким образом, варьирование режимами температурной обработки и гомогенизации служит важным инструментом воздействия на системы на основе козьего молока и позволяет получить ферментированные молочные продукты с заданными структурными свойствами.
ЛИТЕРАТУРА
1. Андрусенко С.Ф. Обогащенные безлактозные продукты из козьего мо-лока^Молочная промышленность. 2008. № 11. С. 78-79.
2. Иолчиев Б.С., Марзанов Н.С., Чалых Е.А. Биотехнологические особенности молока коз//Молочная промышленность 2000. № 7. С. 44.
50
образец № 2 образец № 7 образец № 6 образец № 5 образец № 1 образец № 4 образец № 3 образец № 8
100 150 200 250 300 350 400 Касательное напряжение, дн/см2
Экспоненциальный образец (образец № 2) Экспоненциальный образец (образец № 5) Экспоненциальный образец (образец № 8) Экспоненциальный образец (образец № 3) Экспоненциальный образец (образец № 6) Экспоненциальный образец (образец № 1) Экспоненциальный образец (образец № 4) Экспоненциальный образец (образец № 7)
Рис. 2. Зависимость эффективной вязкости от касательного напряжения в образцах йогурта, полученного при различных режимах пастеризации с применением и без применения гомогенизации:
Уравнения аппроксимации
№ 1 пастеризация 67 °С без гомогенизации у = 144,89е-0-0102х К2 = 0,935
№ 2 пастеризация 76 °С без гомогенизации у = 85,01е-0 0087х К2 = 0,6964
№ 3 пастеризация 86 °С без гомогенизации у = 176,79е-0 0113х К2 = 0,8567
№ 4 пастеризация 92 °С без гомогенизации у = 365,56е-0 0187х К2 = 0,8733
№ 5 пастеризация 67 °С гомогенизированное у = 70,295е-0 0172х К2 = 0,9173
№ 6 пастеризация 76 °С гомогенизированное у = 90,648е-0 0094х К2 = 0,8267
№ 7 пастеризация 86 °С гомогенизированное у = 500,58е-0 0125х К2 = 0,9099
№ 8 пастеризация 92 °С гомогенизированное у = 322,38е-0 0071х К2 = 0,9746
3. Остроумова Т.Л., ФриденбергГ.В, Волкова Л.Г., Бирюкова З.А., Пантелеева О.Г., Скобелева Н.В., Скобелев М.М. Козье молоко - натуральная формула здоровья//Молочная промышленность. 2005. № 8. С. 69-70.
4. Протасова Д.Г. Свойства козьего молока//Молочная промышленность. 2001. № 8. С. 25-26.
5. ТвердохлебГ.В, Раманаускас Р.И. Химия и физика молока и молочных продуктов - М.: ДеЛи принт, 2006.
6. Matak K. E, Sumner S. S, Duncan S. E, Hovingh E, Worobo R. W, Hackney C. R. and Pierson M. D. Effects of Ultraviolet Irradiation on Chemical and Sensory Properties of Goat Milk//J. Dairy Sci. 2007. 90: Р. 3178-3186.
0
