А.Ю. Иванова магистр, И.В. Буянова д.т.н
advertisement
УДК 637.146:66.093.6 ОСОБЕННОСТИ ТЕРМОРАДИАЦИОННОГО ВАКУУМНОГО ОБЕЗВОЖИВАНИЯ МОЛОЧНЫХ КОНЦЕНТРАТОВ А.Ю. Иванова, И.В. Буянова А.Ю. Иванова, магистр, 1 курс, факультет многоуровневой подготовки; И.В. Буянова, доктор технических наук, профессор Кемеровский технологический институт пищевой промышленности Кемерово На современном этапе развития молочной промышленности переработка молочного сырья на продукты длительного хранения рассматривается как актуальное направление рационального использования сырья и эффективной работы предприятия. В связи с этим возникает задача об увеличении сроков хранения молочной продукции без изменения качественных показателей. Перед производителями стоит важная задача − работать равномерно в течение всего года и поставлять на рынок молока круглогодично стойкую в хранении продукцию. Создавая резервы на межсезонный период, решается проблема по сглаживанию сезонности в производстве молочных продуктов. В настоящее время наблюдается тенденция по удовлетворению потребности населения в высококачественных и разнообразных продуктах питания. При этом большое внимание отводится тому, что продукты должны не только обеспечивать потребности человека в основных питательных веществах и энергии, но и выполнять профилактические и лечебные свойства. Одним из существенных резервов увеличения производства молочных и других пищевых продуктов является рациональное использование составных частей молока. Молочная сыворотка и её компоненты являются ценнейшим молочным сырьем для переработки. Целесообразно перерабатывать молочную сыворотку на сухие концентраты долговременного хранения. Обезвоживание молочной сыворотки (подсырной и творожной) с целью получения концентратов, а также сывороточных напитков решает одну из основных проблем молочной отрасли по переработке вторичных молочных сырьевых ресурсов с целью расширения ассортимента и увеличения объемов производства молочной продукции из имеющегося сырья. Так же особый интерес представляют кисломолочные напитки, так как они имеют непродолжительный срок хранения и обладают диетическими и лечебно-профилактическими свойствами. Любая термическая обработка приводит к гибели микрофлоры этих продуктов и, соответственно, снижает их полезные свойства. Поэтому, для таких продуктов должна применяться обработка при щадящих температурных режимах с целью максимального сохранения свойств исходного сырья. Из изученных способов обезвоживания наиболее рациональным с точки зрения получения продукта высокого качества, а также экономии энергетических затрат является новый метод вакуумного обезвоживания при инфракрасном энергоподводе (терморадиационный). Применение вакуума позволяет повысить качество и стойкость полученных продуктов, так как из них удаляется газовая фаза, в том числе активный кислород, а также свободная вода, являющиеся основными факторами снижающими качество продуктов в процессе хранения. Инфракрасная сушка пищевых продуктов относится к одному из самых современных и эффективных способов обработки. Инфракрасное излучение проникает на глубину до 7 мм и оказывает не только термическое воздействие на продукт, но и биологическое, ускоряя биохимические процессы в белках и жирных кислотах. Это излучение не поглощается самим продуктом, что даёт возможность проводить процесс сушки при довольно низких температурах 4060 ºС. Биологически активные вещества и полезные витамины после инфракрасной сушки составляют около 90% от их содержания в свежем продукте. Сохраняется практически полностью естественный цвет и вкус исходного продукта. полезная микрофлора, Срок хранения пищевых продуктов после обработки увеличивается в несколько раз, при этом уменьшается вес и объем исходного сырья. Помимо этого, высушенные продукты возможно хранить в герметичной упаковке до 2-х лет, без применения консервантов. Такие характеристики процесса сушки продуктов с применением инфракрасного излучения позволяют говорить о том, что это направление является в настоящее время одним из самых перспективных среди других методов сушки пищевых продуктов. Выбор объектов исследования базировался с учетом потребительского спроса, потребностей отрасли в концентратах как рецептурного компонента в производстве молочных продуктов, так и для самостоятельного использования в питание людей. В качестве объектов исследований были выбраны: молочная сыворотка (подсырная и творожная); кисломолочные продукты, различного химического состава. Целью исследования являлось выявление закономерностей и обоснование рациональных параметров процесса обезвоживания молочных напитков с целью их концентрирования и получения продукта с длительными сроками годности. Экспериментальные исследования проводились в научно- исследовательских лабораториях кафедр "Технология молока и молочных продуктов", "Теплохладотехника" микробиология" Кемеровского и "Технология технологического жиров, биохимия института и пищевой промышленности. Исследования проводили поэтапно. На первом этапе исследований изучали химический состав, физикохимические свойства кисломолочных напитков и натуральной молочной сыворотки, как объектов обезвоживания. В качестве основного компонента учитывали массовую долю воды и ее состояние. Для проведения экспериментов подобрали несколько подвидов продуктов с учетом различного содержания в них массовой доли жира, углеводов, сухих веществ и различных заквасочных культур. Для определения химического состава сырья и готового продукта были использованы общепринятые стандартные методы: - отбор и подготовку проб осуществляли по ГОСТ 26809-86; - содержание массовой доли сухих веществ по ГОСТ 3626-73; - массовую долю жира определяли по ГОСТ 5867-90; - массовую долю белка определяли методом формольного титрования; - титруемую кислотность определяли стандартной методикой в градусах Тернера по ГОСТ 3624-92. В работе использовали стандартные методы исследования микробиологических показателей по ГОСТ 9225-84. Органолептические показатели определяли по специально разработанной методике, 10 бальной шкале. Выделенные видовые группы обладают определенными органолептическими свойствами, химическим составом, физико-химическими свойствами, особенностями технологии производства. Для них характерно низкое содержание жира, но высокое содержание сухих веществ за счет наличия белка и сахарозы в составе продуктов. На втором этапе исследований контролировали технологические параметры, влияющие на процесс обезвоживания. Сгущение проводили до достижения в объекте массовой доли сухих веществ 40% и 60%, что контролировали по потере массы объекта, зная исходное содержание массовой доли сухих веществ. В результате были определены факторы теплофизического процесса параметры теплового выпаривания терморадиационного воды. Рекомендуемые вакуумного оптимальные обезвоживания молочных концентратов представлены в таблице 1. Изучены влияния таких показателей как: толщина слоя объекта, мощность и температура нагрева. При установлении параметров руководствовались полученными высокими баллами органолептической оценке и значениями продолжительности процесса. по Таблица 1 - Рекомендуемые оптимальные параметры терморадиационного вакуумного обезвоживания молочных концентратов На Мощность нагрева 400 Вт Температура в камере 60°С, 90°С Толщина слоя продукта 10 мм Остаточное давление в камере 2-3 кПа Концентрация сухих веществ в концентрате 40-60% третьем завершающем этапе исследований анализировали результаты, проведенных экспериментов. Изучена кинетика инфракрасного вакуумного обезвоживания молочных напитков, позволяющая управлять продолжительностью процесса до желаемой концентрации сухих веществ. Из полученных результатов установили, что значения физико- химических показателей увеличивалось пропорционально степени сгущения. Было установлено, что все образцы, полученные при различной мощности нагрева, имели одинаковые органолептические и микробиологические показатели. Из этого следует что, изменение мощности нагрева не оказывало значительного влияния на свойства получаемых концентрированных продуктов. По комплексу показателей качества установлена рациональная мощность нагрева в приделах 400 Вт. Рациональные режимные параметры используемого способа сушки, обеспечили получение высокого уровня стойкости в хранении концентратов. Новый способ производства обеспечивает сроки годности полученных молочных концентратов с массовой долей сухих веществ 40 % до 3 месяцев, и с массовой долей сухих веществ 60 % - до 6 месяцев. При температуре хранения 4-6 0С. Подводя итог проведенных исследований можно утверждать, что применение нетрадиционного метода консервирования кисломолочных напитков на базе вакуумного обезвоживания при инфракрасном энергоподводе позволяет максимально сохранить и увеличить концентрацию полезной микрофлоры, сохраняя функциональную направленность полученных концентратов. При непродолжительном инфракрасную сушку замачивании продукт (10-20 восстанавливает все мин.) прошедший свои натуральные органолептические, физические и химические свойства и может употребляться в свежем виде. Инфракрасная сушка позволяет выпускать продукты не содержащие консервантов и других посторонних веществ. Прошедший инфракрасную сушку продукт более стоек к развитию микрофлоры. Еще один положительный момент - технология инфракрасной сушки влажных продуктов позволяет практически на 100% использовать подведенную к продукту энергию. В отличие от всех других видов сушки, при инфракрасной сушке энергия подводится непосредственно к воде, содержащейся в продукте, чем и достигается высокое КПД и, следственно, значительно экономится электроэнергия. Установлено, что термообработка продуктов инфракрасным излучением позволяет сократить время обработки различных изделий в несколько раз, расход энергии до 15 раз. Преимущество концентрированных продуктов по сравнению с традиционными в том, что их легко можно транспортировать, удобно хранить, являются, кроме того концентратом большого количество питательных веществ, а также с помощью этой группы продуктов ликвидируется сезонность в снабжении населения молочными продуктами. Список литературы 1. Гинзбург, А.С. Основы теории и техники сушки пищевых продуктов. – М.: Пищевая промышленность, 1973. – 528 с. 2. Картечкина, О.А. Увеличение срока хранения молочных продуктов: обзорная информация / О.А. Картечкина. – М.: АгроЦНИИТЭИММП, 1989. – С. 7–8. 3. Ковтунов, Е.Е. Качество молочных продуктов и сокращение их потерь в процессе производства и хранения: обзорная информация / Е.Е. Ковтунов, И.Г. Бушуева, А.Н. Пинаева и др. – М.: АгроНИИТЭИММП, 1991. – 44 с. 4. Липатов, Н.Н. Интенсификация технологических процессов с помощью вакуумирования: обзорная информация / Н.Н. Липатов, И.А. Селезнев, З.М. Цкитишвили. – М.: АгроНИИТЭИММП, 1987. – 48 с. 5. Попов, А.М. Результаты экспериментальных исследований вакуумной сушки брусники / А.М. Попов, В.В. Гурин, А.Н. Расщепкин, Е.А. Расщепкина // Хранение и переработка сельхозсырья. – 2007. – № 9. – С. 67–70. 6. Рогов, И.А. Применение инфракрасного излучения в отраслях пищевой промышленности / И.А. Рогов, И.Н. Жуков. – М.: Машиностроение для пищевых продуктов, 1971. – 78 с. 7. Семенов, Г.В. Вакуумное низкотемпературное обезвоживание жидких и пастообразных термолабильных материалов / Г.В. Семенов, С.М. Бражников // Вестник МАХ. – 2002. – № 3. – С. 43–46. 8. Шидловская, В.П. Органолептические свойства молока и молочных продуктов: справочник / В.П. Шидловская. – М.: Колос, 2000. – 280 с. 9. Крусь, Г.Н. Методы исследования молока и молочных продуктов / Г.Н. Крусь, А.М. Шалыгина, З.В. Волокитина; под общ. ред. А.М. Шалыгиной. – М.: Колос, 2000. – 368 с. ГНУ Реферат УДК 637.146:66.093.6 ОСОБЕННОСТИ ТЕРМОРАДИАЦИОННОГО ВАКУУМНОГО ОБЕЗВОЖИВАНИЯ МОЛОЧНЫХ КОНЦЕНТРАТОВ А.Ю. Иванова, И.В. Буянова А.Ю. Иванова, магистр, 1 курс, факультет многоуровневой подготовки; И.В. Буянова, доктор технических наук, профессор Кемеровский технологический институт пищевой промышленности Кемерово Молочная сыворотка и её компоненты являются ценнейшим молочным сырьем для переработки. Целесообразно перерабатывать молочную сыворотку на концентраты долговременного хранения. Кисломолочные напитки имеют непродолжительный срок хранения, но занимают значительную роль в организации лечебно-профилактического питания населения. Для выбранных продуктов исследовали комбинированный метод терморадиационного и вакуумного обезвоживания с целью получения концентратов длительного хранения. Изучена кинетика инфракрасного вакуумного обезвоживания, позволяющая управлять продолжительностью процесса до желаемой концентрации сухих веществ. Полученные результаты по физико-химическим и органолептическим показателям концентратов. Установили, что значения физико-химических показателей увеличилось пропорционально степени сгущения. Новый способ производства обеспечивает сроки годности полученных молочных концентратов с массовой долей сухих веществ 40 % до 3 месяцев, и с массовой долей сухих веществ 60 % - до 6 месяцев. При температуре хранения 4-6 0С.
