Влияние активного упаковочного материала на качество молока Текст научной статьи по специальности «Промышленные биотехнологии»

5. Овчинникова Е.И. Резервы повышения пищевой ценно -сти вторичного сырья в мясной промышленности // Совершенство -вание технологии переработки сырья животного и растительного происхождения: Сб. науч. тр. КНИИХП. - Краснодар, 2002. -С. 55-56.

6. Овчинникова Е.И. Использование коллагенсодержаще -го сырья в мясорастительных продуктах // Современные технологии переработки животноводческого сырья в обеспечении здорового пи -

тания: Наука, образование и производство: Материалы. Междунар. науч.-техн. конф. - Воронеж, 2003. - С. 383-385.

7. Пат. 2218807 РФ, МКИ А 2313/04, 3/32, А23Ь 3/3463. Способ переработки коллаген- и эластинсодержащего животного сырья / Е.И. Овчинникова, Г.И. Касьянов, В.С. Коробицин и др. -Опубл. в БИ. - 2002. - № 33.

Кафедра технологии мясных и рыбных продуктов

Поступила 11.10.04 г.

678.06:621.798

ВЛИЯНИЕ АКТИВНОГО УПАКОВО ЧНОГО МА ТЕРИАЛА НА КА ЧЕСТВО МОЛОКА

М.Ф. ГАЛИХАНОВ, А.Н. БОРИСОВА, А.Ю. КРЫНИЦКАЯ, Р.Я. ДЕБЕРДЕЕВ

Казанский государственный технологический университет

Упаковка играет существенную роль в сохранении качества пищевых продуктов. Основная функция упаковки - защита продукта от влияния климатических факторов (кислорода воздуха, влаги, света, температуры), от повреждений и порчи при транспортировке и хранении, а также от воздействия биологических факторов (микроорганизмов, насекомых и т. п.). Однако многие пищевые продукты уже содержат различные микроорганизмы, которые при длительном хранении способны вызывать их порчу. Например, в молоке содержатся лактобациллы, молочнокислый стрептококк и др.

Поступившие на предприятие молочные продукты подвергаются различным видам технологической обработки, направленным на уменьшение содержания в них микроорганизмов. Наиболее часто используют бактофугирование, пастеризацию, стерилизацию и ионизацию, при комбинировании которых удаляется до 99% бактерий [1]. При пастеризации молоко нагревают в течение 15-20 с до 90-92°С, при стерилизации -до температуры свыше 100°С под давлением. Подобная термическая обработка позволяет эффективно бороться с развитием большинства форм микроорганизмов, изначально содержащихся в молоке, однако при этом разрушаются многие витамины и другие питательные вещества. Для увеличения срока хранения чу вствительных к повышенным температурам продуктов перспективно применять обработку ионизирующими излучениями.

Однако необходимо не только удалить нежелательные микроорганизмы, но и исключить попадание новых бактерий и предотвратить активизацию жизнедеятельности оставшихся. Применение консервантов для этой цели не всегда уместно, так как они способны негативно влиять на здоровье человека, нарушая пищеварение, функции кожи, являясь аллергенами или канцерогенами. Это заставляет производителей искать методы упаковки, позволяющие сохранить как можно дольше питательные свойства и состав пищевых продуктов, в том числе молочных. Проблема увеличения сроков хранения продуктов питания за счет физических

свойств упаковки актуальна как в экономическом, так и в экологическом аспектах.

Материалы, оказывающие активное целенаправленное воздействие на упакованную продукцию, постепенно вытесняют традиционные материалы, которые, как правило, выполняют только механические и барьерные защитные функции. Технологии их получения относятся к нетрадиционной области переработки пластмасс и являются know-how фирм-производите-лей [2]. К таким технологиям можно также отнести использование в качестве стерилизующего агента электрического поля, создаваемого упаковочным материалом. Подобные материалы, обладающие постоянным электрическим полем, называются электретами и находят применение во многих областях - радиоэлектронике, машиностроении, медицине.

Нами исследована возможность использования полимерного электретного материала в качестве активной упаковки молока. Цель работы - выяснение механизма воздействия электрического поля упаковки на биохимические и биологические процессы, происходящие в молочной среде при хранении.

Первым этапом работы было приготовление активного упаковочного материала на основе полиэтилена высокого давления методом короноэлектризации в отрицательном поле [3]. Параметрами, характеризующими поле короноэлектрета, являются потенциал поверхности (~1500 В), эффективная поверхностная плотность заряда (~0,85 мкКл/м2), напряженность электрического поля (~60 кВ/м). Изготовление пакетов из электретного материала и обычной полиэтиленовой пленки, для сравнения, осуществлялось с помощью устройства для термоимпульсной сварки ИС-600. В процессе хранения упакованного в пакеты молока коровьего (ГОСТ 13277-79) исследовали следующие качественные характеристики: бактериальную обсеме-ненность (общее количество бактерий в единице объема), количество кишечных палочек, показателем которого является коли-титр, а также органолептические характеристики (ММФ 99А) и кислотность (ГОСТ 13264-88) [4].

В молоке, хранящемся некоторое время, появляются посторонние, неприятные и не свойственные свежему продукту привкусы - салистость, прогорклость и

х, сут

Рис. 1

т. п. Эти пороки в основном являются следствием накопления свободных жирных кислот в результате жизнедеятельности микроорганизмов, сбраживания молочного сахара с образованием молочной кислоты и общей активизации ферментов. Известно, что под действием электрического поля интенсивность дыхания, теплопродукция и другие энергетические параметры микробных клеток снижаются [5]. Это свидетельствует о замедлении метаболических процессов, а значит, угнетающем воздействии на микроорганизмы электрических полей. Проведенные исследования установили , что хранение молока в электретной пленке позволяет дольше сохранить первоначальные органолептические характеристики, повышает длительность хранения молока практически в полтора раза. На рис. 1 показана органолептическая оценка молока, хранившегося в активной (кривая 1) и простой (кривая 2) упаковках. Электрический заряд электретной упаковки снижает интенсивность роста кислотности среды в среднем на 2°Т/сут, а значит, замедляет жизнедеятельность микроорганизмов (рис. 2).

Данные микробиологического анализа свидетельствуют, что в обычной полиэтиленовой упаковке уже через 2 ч хранения общее количество мезофильных микроорганизмов в молоке было выше, чем при использовании активной упаковки (рис. 3). Уже через 6 сут общая обсемененность молока из обычной упа-

X , сут

Рис. 3

Кислотность,°Т

Т , сут

Рис. 2

ковки превышала аналогичный показатель молока из активной упаковки практически в 2,5 раза. Кишечных палочек ни в исходном, ни в упакованном молоке обнаружено не было.

Молоко - сложная дисперсная система, составные части которой находятся в различных агрегатных состояниях - в виде молекул и ионов (некоторые соли, лактоза, водорастворимые витамины и др.) и в форме заряженных, в основном отрицательно, коллоидных частиц (казеин, сывороточные белки, фосфат кальция, молочный жир). Между отдельными дисперсными фазами устанавливается тесная взаимосвязь, т.е. образуется единая равновесная система. Любые изменения в содержании и состоянии составных частей молочной дисперсии под воздействием каких-либо факторов (температура, рН и др.) могут привести к нарушению равновесия и потере устойчивости компонентов системы [1].

Устойчивость коллоидных частиц в молоке обусловлена электрическим зарядом. Например, казеиновые мицеллы имеют отрицательный заряд поверхности. Между заряженными коллоидными частицами действуют силы взаимного притяжения и отталкивания. Если между частицами преобладают силы отталкивания, система в целом устойчива. При уменьшении сил отталкивания и усилении сил притяжения устойчивость системы нарушается, коллоидные частицы при этом слипаются, укрупняются и коагулируют. Внешне это представляет собой образование слоя сливок на поверхности молока. Этот процесс обязательно сопровождается снижением отрицательного заряда казеина.

В связи с этим вполне вероятен механизм предотвращения преждевременной коагуляции казеина и других составных частей молока благодаря распространению в молочной среде отрицательного заряда упаковочного материала.

Молоко - плохой проводник электричества. Его электропроводность обусловлена главным образом ионами СІ-, №+, К+, Н+, Са2+, Mg2+ и др. Казеин, сывороточные белки и жировые шарики, хотя и имеют на поверхности электрический заряд, но из-за больших размеров передвигаются медленно, повышают внутрен-

нее трение растворов и уменьшают электропроводность. Наибольший практический интерес представляют фосфаты кальция. Часть их представляет собой истинный раствор, другая часть - коллоидный, между ними устанавливается равновесие. На устойчивость этого равновесия большое влияние оказывает кислотность молока. При хранении молока кислотность повышается по мере развития в нем микроорганизмов, сбраживающих молочный сахар с образованием молочной кислоты, что вызывает снижение отрицательного заряда белковых частиц и нарушение баланса между солями кальция - часть коллоидных солей кальция переходит в ионно-молекулярное состояние. Чаще всего равновесие сдвигается в сторону избытка ионов кальция и магния. При этом также нарушается необходимое для равновесия распределение фосфорной и лимонной кислот [6, 7]. При нарастании кислотности молока электропроводность увеличивается, вместе с ней возрастает и число коагулировавших частиц.

Таким образом, основными особенностями применения электретного материала в качестве активной упаковки явились воздействие накопленного в ней электрического заряда на микроорганизмы, с одной стороны, и стимуляция поддержания исходного равновесного состояния дисперсной системы молока, с другой. Кроме того, поскольку распространяемое электрическое поле исследуемой активной упаковки имеет отрицательный заряд, оно оказывает стабилизирующее влияние на сохранение внешнего вида и консистенцию молочных продуктов: в молоке, упакованном в элек-

третные пленки, наблюдается более равномерное распределение частиц эмульсии.

Результаты, полученные в ходе исследования, сви-детельсвуют, что электрическое поле упаковки отрицательной полярности позволяет увеличить срок хранения, сохранить органолептические и физические характеристики молока.

ЛИТЕРАТУРА

1. Горбатова К .К. Физико-химические и биохимические основы производства молочных продуктов. - СПб.: ГИОРД, 2003. -352 с.

2. Власова Г.М., Сыцко В.Е. Инновационные технологии в пластиковой упаковке // Изв. вузов. Пищевая технология. -2004. - № 1. - С. 110-112.

3. Лущейкин Г .А. Полимерные электреты. - М.: Химия, 1984. - 184 с.

4. Крусь Г.Н., Шалыгина А.М., Волокитина З.В. Методы исследования молока и молочных продуктов. - М.: Колосс, 2002. - 386 с.

5. Макаревич А.В., Пинчук Л.С., Гольдаде В .А. Электрические поля и электроактивные материалы в биотехнологии и ме -дицине. - Гомель: ИММС НАНБ, 1998. - 106 с.

6. Чекулаева Л .В., Полянский К. К., Голубева Л.В. Технология продуктов консервирования молока и молочного сырья. -М.: ДеЛи принт, 2002. - 249 с.

7. Горбатова К .К. Биохимия молока и молочных продуктов. - СПб.: ГИОРД, 2003. - 320 с.

Кафедра технологии переработки полимеров и

композиционных материалов

Кафедра промышленной биотехнологии

Поступила 11.10.04 г.

665.3:641.563

СПЕЦИАЛИЗИРОВАННЫЕ СМЕСИ РА СТИТЕЛЬНЫХ МАСЕЛ ФУНКЦИОНАЛЬНОГО НАЗНАЧЕНИЯ

С.Н. НИКОНОВИЧ, Т.И. ТИМОФЕЕНКО, И.В. СПИЛЬНИК, Е.В. СКАКАЛИН

Кубанский государственный технологический университет

Пищевая ценность масел определяется их жирнокислотным составом и наличием биологически активных компонентов, в первую очередь, токоферолов и каротиноидов [1, 2].

В соответствии с современными представлениями диетологии сбалансированными по жирнокислотному составу являются жировые продукты, содержащие 50% олеиновой и 20% линолевой кислоты [3-5]. В тоже время имеется информация об использовании не только линолевой, но и линоленовой кислоты в профилактике и лечении ряда заболеваний [6, 7].

Суточная потребность в линоленовой кислоте, по данным [7], составляет не менее 10% от содержания линолевой кислоты, по другим источникам [8, 9] -800-1100 мг.

В природных маслах наиболее распространено соотношение линолевая : линоленовая (Л : Лн) от 10 : 1

до 30 : 1 [10]. Имеется информация о положительном влиянии на метаболические процессы в организме сочетания Л : Лн, равное 2 : 1 [11, 12].

Цель настоящего исследования - создание жировых продуктов, оптимизированных по трем главным жирным кислотам: олеиновой (50%), линолевой (20%) и линоленовой (10%).

Объектами изучения были дезодорированные рафинированные растительные масла линолево-олеино-вой, линолево-линоленовой и олео-пальмитиновой групп: подсолнечное, кукурузное, соевое, рапсовое, оливковое рафинированное и льняное нерафинированное.

Физико-химические и органолептические показатели масел определяли по стандартным методикам [11, 12] (табл. 1).

Из приведенных данных следует, что все масла соответствуют требованиям, предъявляемым к пищевым маслам. По жирнокислотному составу исследуемые масла не отличались от приведенных в литературе сведений.