CC BY
207
липидной фракции семян в начальный период хранения, при этом масличность крупных семян на 2% превысила соответствующий показатель семян мелкой фракции.
Рис. 2, а я б наглядно показывают высокую интенсивность порчи в мелких семенах, особенно проявляющуюся при длительном хранении. Характер кривой 3 на этих рисунках указывает на крайнюю нежелательность хранения таких семян в общей массе.
Содержание фосфолипидов имеет тенденцию к росту в начальный период хранения, что наиболее выражено в крупных семенах (на 0,16% при исходном содержании 0,86%). В мелких семенах прирост незначителен либо не наблюдается вообще, однако исходное содержание несколько выше (1,09%). Содержание коричневых пигментов в целом больше в мелких семенах, чего нельзя сказать о каротиноидах, чье исходное содержание в крупных семенах выше: 4,0-10 2 против 3,2-10 2%. При хранении их содержание падает, причем в мелких семенах — наиболее интенсивно: с 2,4‘ 10~2 до 1,6-10~2%.
ВЫВОДЫ
1. Хранение партии семян рапса, разделенной на мелкую и крупную фракции по естественной неоднородности, выявило, что период послеуборочного дозревания у семян рапса крупной фрак-
ции более длителен по времени и сопровождается приростом содержания липидной фракции (около 2%), коррелирующим со снижением К.ч. (0,5 мг КОН) на фоне высокой активности ферментного комплекса.
2. Интенсивность порчи мелких семян рапса при хранении намного выше, чем крупных, что указывает на нежелательность хранения семян в общей массе без разделения по размерам.
ЛИТЕРАТУРА
1. Ксандопуло С.Ю., Семенов B.C. Естественная неоднородность семян рапса // Изв. вузов. Пищевая технология. — 1999. — № 1. — С. 12-13.
2. Ксандопуло С.Ю., Бенмеджбер А., Данильчук С.И., Милехина О.В. Технологические показатели и качество масла семян рапса различных размеров // Изв. вузов. Пищевая технология. — 1989. — № 6. — С. 88-89.
3. Ксандопуло С.Ю., Бенмеджбер А., Данильчук С.И. Белковый комплекс семян рапса различных размеров. — Деп. в АгроНИИТЭИПП, № 2137^пщ-89.
4. Ксандопуло С.Ю., Бенмеджбер А., Данильчук С.И. Эффективность разделения семян рапса на две фракции по размерам // Изв. вузов. Пищевая технология. — 1990.
— № 2-3. — С. 58-60.
5. Руководство по методам исследования, технохимическому контролю и учету производства в масло-жировой промышленности / Под общ. ред. У.И. Трусько, Н.А. Мироновой.
— 2. — Вып. 3. — Л.: ВНИИЖ, 1982. , .. , .
Кафедра технологии жиров
Поступила 04.02.99 г.
637.18.004.14
ВТОРИЧНЫЕ СЫРЬЕВЫЕ РЕСУРСЫ МОЛОЧНОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ И ПУТИ ИХ РАЦИОНАЛЬНОГО ИСПОЛЬЗОВАНИЯ В УСЛОВИЯХ РЫНОЧНОЙ ЭКОНОМИКИ
А.Г. ХРАМЦОВ
Ставропольский государственный , '
технический университет К 1 Ч1-г.
Промышленная переработка молока по традиционной технологии на современном уровне развития техники неизбежно связана с получением нормальных побочных и промежуточных продуктов, а также с возникновением отходов, отбросов и нормативных потерь [1].
Побочными продуктами являются обезжиренное молоко, пахта и молочная сыворотка, получаемые при производстве сметаны, сливочного масла, сыров, творога и казеина. Промежуточные продукты — альбуминное молоко и меласса образуются при производстве молочного сахара (лактозы). Отходы появляются при выработке плавленых сыров и топленого масла в виде зачисток. Отбросами являются ’’сепараторная слизь” и ’’лепешка” с фильтр-прессов.
Нормативные или так называемые естественные потери хотя и списываются в рамках отчетности, но фактически, в физическом виде (ополоски), требуют их рациональной утилизации.
Побочные и промежуточные продукты, отходы и нормативные потери могут быть в'целом отнесены к вторичным сырьевым ресурсам молочной промышленности. Имеются также отходы потребления, которые отраслью не ■учитываются. В услови-
ях рыночной экономики в практическом плане необходимо решать проблему переработки и использования обезжиренного молока, пахты и молочной сыворотки.
Нетрадиционная технология молочных продуктов, основанная на молекулярно-ситовой фильтрации (мембранные методы) и использовании биополимеров (пектин), также приводит к получению промежуточных продуктов — ультрафильтрата и бесказеиновой фазы, которые по аналогии относят к молочной сыворотке, хотя это уже принципиально новое молочное сырье [2].
Схема формирования основных видов вторичных сырьевых ресурсов молочной промышленности в процессе производства молочных продуктов приведена ниже.
молоко
Нормализация
(сепарирование)
Производство жирных продуктов (слие ' ки, сметана, сливочное масло)
Производство белково-жировых продук-тов (творог, сыр)
Молоко
обезжиренное
Молоко обезжиренное, пахта
Молоко обезжирен-ное, пахта подсыр-ная, сыворотка молочная
ается жоло ,5 мг гного
} при казы-бщей
ЇОДНО-
сноло-
С.И.,
[ЄСТВО
зузов.
С.И.
зв. —
С.И.
дай по 1990.
скому
>МЫШ-
ювой.
4.14
і
лане [ ис-: мо-
>дук-
>тра-
!ОПО-
нию та и осят іаль-
рич-
нно-
ктов
ІН-
!Н-
- Производство
белковых продуктов . (казеин, молочный белок, казеинаты)
Производство углеводных продуктов (молочный сахар)
Академиком Н.Н. Липатовым совместно с В.Н. Сергеевым, В.А. Павловым и З.М. Цкитишвили на основе системного подхода сформулирован новый феноменологический термин — молочное белко-во-углеводное сырье МБУС (взамен ранее использовавшихся побочного, вторичного, нежирного), к которому относят обезжиренное молоко, пахту, молочную сыворотку, а также альбуминное молоко и мелассу [3].
Объемы МБУС достигают 2/3 объема перерабатываемого молока и составляют ежегодно в России 12-15 млн т. В условиях рыночной экономики при нехватке финансовых средств полное и рациональное использование этих значительных ресурсов становится проблематичным [4].
Средние данные сравнительного химического состава и энергетической ценности основных видов молочного сырья приведены в таблице.
Таблица
Показатели Молоко цельное Молоко обезжиренное Пах- та Сыворотка молочная
СВ, % 12,5 8,9 9,0 6,2
Жир, % 3,8 0,05 0,5 0,1
Белок, % 3,3 3,3 3,3 1,0
Лактоза, % 4,7 4,8 4,7 4,7
Минеральные соли, % 0,7 0,7 0,7 0,6
Калорийность, кДж 2805 1440 1590 1013
В молочном белково-углеводном сырье содержится от 50 до 70% сухих веществ СВ молока. Степень перехода отдельных компонентов составляет от 100 (белок, лактоза, минеральные соли, биологически активные вещества БАВ) до 1,5% (молочный жир). Молоко обезжиренное и пахта содержат практически весь белковый, углеводный и минеральный комплексы цельного молока и до 15% молочного жира. В молочную сыворотку переходит углеводный комплекс, сывороточные белки и минеральные соли. Биологически активные вещества (кроме жирорастворимых витаминов) также переходят в основном в молочное белковоуглеводное сырье.
Таким образом, обезжиренное молоко и пахта являются белково-углеводным сырьем (50% в СВ), а сыворотка молочная — углеводным (70% в СВ).
Основными и наиболее ценными компонентами МБУС являются белки, липиды (молочный жир) и углеводы (лактоза). Кроме них в него переходят минеральные соли, небелковые азотистые соединения, витамины, ферменты, гормоны, имунные тела, органические кислоты, т.е. практически все составные части сухого остатка молока и вода. К сожалению, это сырье воспринимает посторонние, в том числе нежелательные (микроорганизмы),
вредные (нитраты) и опасные (радионуклеиды) соединения цельного молока.
Охарактеризуем кратко основные компоненты МБУС [5].
Белковые азотистые соединения обезжиренного молока и пахты представлены всеми фракциями казеина и сывороточных белков и практически идентичны цельному молоку. В молочной сыворотке содержатся некоторые фракции казеина и все сывороточные белки — лактоальбумин, лактоглобулин, эвглобулин и псевдоглобулин, а также ангиогенин, интерес к которому проявляется во всем мире. Аминокислотный пул белков молочного белково-углеводного сырья включает все незаменимые аминокислоты.
Небелковые азотистые соединения представлены свободными аминокислотами, мочевиной, мочевой и гиппуровой кислотами, креатином и пуриновыми соединениями. В молочной сыворотке спектр небелковых соединений более выражен.
Липидный комплекс, как и в цельном молоке, представлен молочным жиром. В этом смысле термин обезжиренное молоко не совсем верен, так как в практическом плане речь идет о низкожирном молоке. Специфичной является более высокая дисперсность жировых шариков (0,5-1,0 мкм).
Углеводы представлены в основном лактозой, а также продуктами ее гидролиза — глюкозой и галактозой. Имеются сведения о присутствии ара-бинозы и лактулозы.
Минеральные вещества включают органические соединения в свободном и связанном состоянии. Минеральные соли содержат макро- и микроэлементы, в том числе введенные при переработке молока (кальций) и сорбированные со стенок технологического оборудования (олово, медь, железо).
Витаминный состав обеднен жирорастворимыми витаминами, что необходимо учитывать при использовании, но обогащен в молочной сыворотке пиридоксином (В6), холином и рибофлавином
(В2).
Ферменты представлены гидролазами, фосфо-рилазами, а также ферментами окисления, переноса и изомеризации. Последние особенно выражены в пахте.
Органические кислоты включают в основном молочную, лимонную и нуклеиновую.
Вода, как дисперсионная среда МБУС, несколько отличается по энергии связи с сухим веществом от молока, что следует учитывать при организации промышленной переработки, особенно при сгущении и сушке.
Физико-химические, структурно-механические, теплофизические и оптические свойства МБУС специфичны и могут быть использованы для определения качества.
Пищевая ценность МБУС характеризуется высокой доброкачественностью (безвредностью), достаточной калорийностью, хорошей усвояемостью, оптимальным соотношением питательных веществ, биологической и физиологической полноценностью. По органолептическим показателям молоко обезжиренное и сыворотку подсырную можно отнести к категории удовлетворительных, пахту и сыворотку творожную — оптимальных.
Биологическая ценность МБУС может быть выражена формулой профессора К.С. Петровского:
Молоко обезжирен-ное, сыворотка молочная
Альбуминное молоко, меласса
ИЗВЕС
’’Минимум калорий — максимум биологической ценности”.
Охарактеризуем ценность отдельных видов МБУС.
Обезжиренное молоко — источник высокоценного белка, который относится к лучшим видам животного белка. При расщеплении аминокислоты всасываются непосредственно в кровь. Наличие значительного количества холина придает липот-ропное, антиатеросклеротическое действие. Поэтому, например, нежирный творог рекомендуется для питания пожилых людей.
Пахта — продукт высокой биологической ценности, что обусловлено наличием в ней фосфолипидов, которые играют важную роль в нормализации жирового обмена, активизируют работу ферментов. Особая ценность пахты состоит в том, что лецитин в ней находится в активной форме за счет связи с белком. В пахте содержится минимум (10 мг в 100 г) холестерина, что придает ей атероген-ные свойства, особенно в условиях гипокинезии (малоподвижный образ жизни).
Молочная сыворотка — биологически ценный продукт питания, особенно за счет значительного содержания лактозы. Медленно сбраживаясь, лактоза нормализует микрофлору на всем протяжении желудочно-кишечного тракта (нутриенты) и предупреждает аутоинтоксикацию. Сывороточные белки за счет цистина, метионина и особенно ангиогенина создают предпосылки регенерации белков печени, гемоглобина и белков плазмы крови.
Минеральные соли МБУС рассматриваются как защитные комплексы антиатеросклеротического действия.
В целом МБУС и продукты из него характеризуются в свете теории адекватного питания и научных подходов трофологии как биологически полноценные, обладающие диетическими и даже лечебными свойствами, обеспечивающими охрану внутренней среды организма.
Отечественный и зарубежный опыт показывает, что решение проблемы рационального использования МБУС возможно только на основе организации промышленной переработки обезжиренного молока, пахты и молочной сыворотки в пищевые продукты, кормовые средства, медицинские препараты и технические полуфабрикаты.
Профессором М.С. Коваленко сформулированы два основных направления промышленной переработки МБУС\ полное использование всех компонентов (напитки, сгущенные и сухие продукты, заменитель цельного молока ЗЦМ и раздельное их использование (молочный жир, белок, лактоза, минеральный комплекс, БАВ).
В последние годы активно и целенаправленно формируется принципиально новое, третье направление — получение производных компонентов (гидролизаты белков, глюкозо-галактозный сироп, лактулоза, лактитол, этиловый спирт, метан, органические кислоты, синтетические смолы).
Промышленная переработка обезжиренного молока, пахты и молочной сыворотки позволяет реализовать принципы безотходной технологии, увеличить ресурсы полноценных продуктов питания и кормов, обеспечить рентабельность производства и исключить загрязнение окружающей среды. В условиях рыночной экономики следует учитывать энергозатраты (энергосберегающая технология) и
трудовые затраты (безлюдная технология). Осуществление этих принципов возможно за счет интенсивной технологии, концепция которой методологически разработана и апробирована применительно к технологии молочного сахара.
Для практической реализации разработан и предложен ряд продуктов из молочного белково-уг-леводного сырья разных видов.
Обезжиренное молоко, являясь нормальным побочным продуктом при сепарировании цельного молока, достаточно широко используется при производстве продуктов питания и кормовых средств, таких как питьевое нежирное молоко и напитки, нежирные кисломолочные напитки, сыры и белковые кисломолочные продукты, молочные нежирные консервы, молочно-белковые концентраты, а также ЗЦМ для молодняка сельскохозяйственных животных.
Наиболее рациональной и логически обоснованной является переработка обезжиренного молока в молочные продукты для непосредственного потребления — напитки, сгущенное молоко, молочно-картофельное пюре. Эта тенденция обязана стать доминирующей, особенно с учетом дефицита белка в рационе питания населения и биологической полноценности белковых продуктов из обезжиренного молока. Использование обезжиренного молока для ЗЦМ должно быть в разумных пределах [6].
Особый интерес представляет новое научное направление по безотходной переработке обезжиренного молока с применением полисахаридов, которое разрабатывается в НИИ комплексного использования молочного сырья [2].
Пахта с учетом ее состава и диетической ценности принципиально отличается, в том числе в плане использования, от обезжиренного молока (содержание жира в 10 раз, в том числе фосфати-дов в 11 раз, больше). Сформулированы основные направления безотходной технологии сливочного масла с полным использованием пахты в пищевых целях [7], включая получение оригинального напитка с бифидобактериями — биопахты.
Из пахты производят напитки свежие и сквашенные, мороженое, концентраты, сыры, белковые продукты.
Наиболее распространенным и экономически целесообразным является использование пахты для нормализации цельного молока по жиру. Сепарирование пахты проблематично и заслуживает специального исследования, которое проводится в СтГТУ под руководством проф. Е.А. Чеботарева.
Представляет интерес зарубежная технология напитка из обезжиренного молока с имитацией пахты ’’Батермилк” за счет сквашивания и механического разрушения сгустка с введением сливок. Следует учитывать специфику коагуляции пахты (слабый сгусток) и ее сушки для хранения (окисление жира).
Сыворотка молочная является, пожалуй, единственным видом молочного сырья, проблема полного и рационального использования которого пока не решена полностью во всем мире. В нашей стране накоплен определенный опыт промышленной переработки молочной сыворотки (особенно подсырной), активно ведутся поисковые исследования по творожной сыворотке, ждет своего решения проблема использования казеиновой сыворотки [8-10].
В п ного I казеи ной с ваниі жира биолс щенн
В ( следо котор альнь ного ных ( питка сухої влаж хран< ходне из ул ковы; гии г
ПИТКІ
напи
добаи
полу
стей,
требе
тиям
ные 1
ции
инфс
”Изв
Г.).
0[
МБУ
СТВЄІ
цией
лока.
[11].
Д.Д-
г.и.
Кыргг
Кубаь
Та
напр
Эт
ВИЯ»
ный
возм
ШЄН]
этой
в<
ликі
сти
мест
в
важі
-6,1999
)суще-
интен-
'ОДОЛО-
:итель-
тан и эво-уг-
льным пьного и про-1едств, татки, белко-:ежир-аты, а енных
дован-юлока го по-иолоч-5язана яцита огиче-| обез-1ННОГО делах
учное
езжи-
)ИДОВ,
го ис-
;енно-сле в олока фати-)вные чного девых ■о на-
сква-
1елко-
гески
13ХТЫ
I. Свивает тся в гва. югия цией меха-сли-яции ения
;дин-пол-о по-ашей ыен-енно ледо-ieme-эрот-
В последние годы ассортимент этого вида молочного сырья пополнится ультрафильтратами и бес-казеиновой фазой. Перечень продуктов из молочной сыворотки насчитывает более 1000 наименований и постоянно пополняется. Это продукты из жира и белковые продукты, напитки, продукты биологической обработки, молочный сахар, сгущенные и сухие концентраты, мороженое, сыры.
В СтГТУ функционирует отраслевая научно-ис-следовательская лаборатория ’’Углеводы молока”, которая принимает участие в решении ряда актуальных для отрасли вопросов по технологии молочного сахара в альфа- и бета-формах, его производных (лактулоза, лактозил-мочевина, лактитол), напиткам в натуральном, сгущенном (сиропы) и сухом видах, концентратам с промежуточной влажностью (блочная сыворотка для длительного хранения). В ОНИЛ ведутся исследования безотходной технологии молочного сахара, в том числе из ультрафильтрата, лактулозы, сывороточных белковых концентратов для пищевых целей, технологии пеногасителя ’’Афромин”, тонизирующих напитков на основе лактофлоры, слабоалкогольных напитков типа пива и шампанского, кормовых добавок ’’Бикодо” и др. В зависимости от объема получаемой сыворотки, энергетических возможностей, кадрового обеспечения, а также с учетом требований менеджмента и маркетинга предприятиям отрасли могут быть предложены альтернативные варианты с получением прибыли от реализации на уровне основной продукции. Подробная информация изложена в спецвыпуске журнала ’’Известия вузов. Пищевая технология” (№ 1, 1997 г.).
Организационно промышленная переработка МБУС может быть осуществлена в рамках государственной программы ’’Резерв-молоко” с организацией централизованной сушки обезжиренного молока, пахты и молочной сыворотки либо их смеси [11].
В целом реализация концепции МБУС и его безотходная промышленная переработка по интенсивной технологии позволяет в условиях рыночной экономики пополнить продовольственные ресурсы полноценными продуктами питания и кормовыми средствами, предотвратить загрязнение окружающей среды и получить дополнительную прибыль, в том числе за счет поставок продукции на экспорт.
ЛИТЕРАТУРА
1. Храмцов А.Г., Нестеренко П.Г. Безотходная технология в молочной промышленности / Под ред. А.Г. Храмцова.
— М.: Агропромиздат, 1989. — 279 с.
2. Молочников В.В., Орлова Т.А., Анисимов С.В, Безотходная технология переработки обезжиренного молока на основе безмембранного осмоса. — М.: АгроНИИТЭ-ИММП, 1986. — 36 с.
3. Липатов Н,Н. Молочная промышленность XXI века. — М.: АгроНИИТЭИММП, 1989. — 56 с.
4. Продукты из обезжиренного молока, пахты и молочной сыворотки / А.Г. Храмцов, Э.Ф. Кравченко, К.С. Петровский и др.; Под ред. А.Г. Храмцова и П.Г. Нестеренко. — М.: Легкая и пищевая пром-сть, 1982. — 296 с.
5. Храмцов А.Г., Полянский К.К., Нестеренко П.Г., Василисин С.В. Промышленная переработка нежирного молочного сырья. — Воронеж: Изд-во ВГУ, 1992. — 192 с.
6. Гордезиани B.C. Производство заменителей цельного молока. — М.: Агропромиздат, 1990. — 272 с.
7. Вышемирский Ф.А. Маслоделие России. — М.: Россель-хозакадемия, 1998. — 405 с.
8. Залашко М.В. Биотехнология переработки молочной сыворотки. — М.: Агропромиздат, 1990. — 192 с.
9. Полное и рациональное использование молочной сыворотки на принципах безотходной технологии / А.Г. Храмцов, С.В. Василисин, А.И. Жаринов и др.; Под ред. А.Г. Храмцова, С.В. Василисина. — Ставрополь: ИРО, 1997. — 120 с.
10. Храмцов А.Г., Жидков В.Е., Холодов Г.И. Биотехнология напитков из молочной сыворотки. — Ставрополь, 1996.
— 143 с.
11. Храмцов А.Г., Нестеренко П.Г. Рациональная переработка и использование белково-углеводного молочного сырья.
— М.: Молочная пром-сть, 1998. — С. 105.
Кафедра технологии молока и молочных продуктов
Поступила 20.02.98 г.
663.97.004.8
ПРОБЛЕМА ПЕРЕРАБОТКИ ВТОРИЧНОГО ТАБАЧНОГО СЫРЬЯ В УСЛОВИЯХ КЫРГЫЗСТАНА
Д.Д. БАВЛАНКУЛОВА, С.В. КОЧНЕВА,
Г.И. КАСЬЯНОВ
Кыргызский технический университет им. И. Раззакова Кубанский государственный технологический университет
Табаководство является одним из приоритетных направлений в сельском хозяйстве Кыргызстана.
Это обусловлено, во-первых, природными условиями. Обилие тепла и света, длинный безморозный период, легкие структурные почвы, а также возможность регулирования водного режима орошением обеспечили быстрый рост табаководства в этой зоне.
Во-вторых, табаководство является для республики высокоэффективной отраслью. По доходности с единицы площади табак занимает первое место среди других сельскохозяйственных культур.
В настоящее время Кыргызстан — один из важнейших районов табаководства, поставляю-
щий промышленности, в том числе российской, ароматичное сырье.
Табаководство в республике развито в двух разных по природным условиям и качеству сырья географических зонах: Ошской области (южная зона) и Таласской долине (северная зона). Южная зона — основной регион производства табака в Кыргызстане, где сосредоточено до 80% посевных площадей. Как промышленную культуру табак здесь начали возделывать на небольших площадях с 1926 г. В последующие годы увеличивались площади под табаком, повышалась его урожайность, росли валовые сборы [1].
В хозяйствах выращиваются преимущественно ароматические сорта Дюбек-4407, Дюбек Алма-Атинский-5.
Об объемах переработки табака в настоящее время говорят следующие данные. В этой зоне действуют четыре ферментационных завода, в том
