close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

...и другие вещные права на жилые помещения;pdf

код для вставкиСкачать
Государственное научное учреждение
ВСЕРОССИЙСКИЙ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ
ИНСТИТУТ ПИЩЕВОЙ БИОТЕХНОЛОГИИ
(ВНИИПБТ)
ПЕРСПЕКТИВНЫЕ ФЕРМЕНТНЫЕ
ПРЕПАРАТЫ И БИОТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ
ПРОЦЕССЫ В ТЕХНОЛОГИЯХ ПРОДУКТОВ
ПИТАНИЯ И КОРМОВ
Сборник научных трудов
Под редакцией
академика Россельхозакадемии В.А.Полякова
члена-корреспондента Россельхозакадемии Л.В.Римаревой
Москва
2014
УДК 637.143
ПЕРСПЕКТИВЫ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ СОНОХИМИЧЕСКОЙ
ОБРАБОТКИ В БИОТЕХНОЛОГИИ ФЕРМЕНТИРОВАННЫХ
МОЛОЧНЫХ ПРОДУКТОВ
Тихомирова Н.А.', Кочубей-Литвиненко О.В.2
1 ФГБОУ ВПО Московский государственный университет пищевых
производств, г. Москва
2Национальный университет пищевых технологий, г.Киев, Украина
Ключевые слова: сонохимическая обработка, восстановленное молоко,
ферментированные молочные продукты, кислотность, растворимость,
микробиологические показатели, структурно-механические свойства
Аннотация
Изучено влияние сонохимического воздействия на технологические
свойства восстановленного молочного сырья и качество ферментированных
продуктов.
Приведены результаты исследования микробиологических показателей
обработанной воды, органолептических, физико-химических и структурно­
механических свойств восстановленного молочного сырья и кисломолочных
напитков. Изучена динамика нарастания кислотности при культивировании
на восстановленном обезжиренном молоке производственно-ценных
культур: Lactobacillus acidophilus (La-5) и симбиотическую культуру FD DVS
АВТ-5 - Probio-Тес ™фирмы «Хр. Хансен».
Представлены результаты измерения динамической вязкости
ферментированных молочных продуктов, выработанных с использованием
сонохимической водоподготовки.
Поскольку проблема полного и рационального использования
сырьевых и энергетических ресурсов актуальна для всех стран с развитой
молочной промышленностью, данная сфера является неисчерпаемым полем
для инноваций и побуждает ученных всего мира находить новые пути
решения вопроса ресурсо- и энергосбережения.
В современных промышленных технологиях все большую роль играют
нетрадиционные способы обработки сырья и пищевых продуктов,
способствующие интенсификации производства; сокращению затрат сырья и
энергии; улучшению технологических свойств сырья и получению
высококачественных продуктов.
Анализ научно-технической и патентной литературы свидетельствует
об интенсивном развитии физических методов обработки молочного сырья, к
числу которых относится ультразвуковая сонохимия, базирующаяся на
акустической кавитации, вызываемой в проточном ультразвуковом реакторе.
В р а б о т а х и с с л е д о в а т е л е й Ф Г Б О У В П О « М Г У Т У и м . К .Г . Р а з у м о в с к о г о » и
Ф Г Б О У В П О « М Г У П П » О .Н . К р а с у л и ,* С .Д . Ш е с т а к о в а , В .И . Б о г у ш а , Я .А .
А р т е м о в о й , Н .А . Т и х о м и р о в о й и д р . д о к а з а н а п е р с п е к т и в н о с т ь п р и м е н е н и я
сон охим ической
частн ости
в
обработки
качестве
в
м ясной
и
молочной
дополнительной
пром ы ш ленности,
водоп одготовки
в
в
процессе
в о с с т а н о в л е н и я с у х о г о м о л о ч н о г о с ы р ь я [1 - 6 ] .
У читы вая
сущ ествую щ ий
опы т,
авторам и
бы ла
и зучен а
ц елесообразн ость и сп о л ьзо ван и я со н о х и м и ч еско й обр аб о тки в техн о ло ги и
ф ерм ен тированн ы х м олочны х п родуктов, вы работан н ы х и з сухи х п родуктов.
Методы и объекты исследования.
П ри
проведении
исследований
и сп ользовалась эксп ер и м ен тальн ая устан о вка для со н охи м и ческой о б раб отки
ж идких
пищ евы х
сред
и
воды ,
серия
реактора
кави таци он ного
у л ь т р а зв у к о в о го Р К У (Т У 5 1 3 0 -0 0 2 -2 6 7 8 4 3 4 1 -0 8 ), п р е д о с т а в л е н н а я к а ф е д р о й
техн ологи и
продуктов
«М ГУ ТУ ».
М етод
и сп ользован и и
питания
обработки,
явления
гарм он и ч ески м и
и
эксп ерти зы
р еали зуем ы й
акустической
колебаниям и
товаров
Ф ГБОУ
установкой,
кавитации,
ул ьтр азву ко во го
основан
ВПО
на
вы зы ваем ого
уп руги м и
ди ап азон а
частоты ,
р асп р о стр ан яем ы м и в ж и д ко сти и сто ч н и к о м ультразвука.
О бъектам и
молоко,
исследований
восстановленное
бы ли
вы бран ы : вода, сухое о безж и рен н ое
обезж иренное
молоко
и
ф ерм ентированны е
м о л о ч н ы е н ап и тки , вы р аб о тан н ы е из во сстан о вл ен н о го сы рья.
В осстановление п роводили на воде, подготовлен ной по классической
техн ологи и
(к о н т р о л ь )
(э к с п е р и м е н т ).
Д алее
и
обработанной
восстановленное
п р о и зв о д с т в е н н о -ц е н н ы м и
в
сонохим ическом
сы рье
п о двергали
реакторе
закваш иван ию
Lactobacillus acidophilus ( L a - 5 ) и
FD DVS АВТ-5 - Probio-Tec™,
культурам и:
в к л ю ч аю щ ей её с и м б и о т и ч е с к о й к у л ь т у р о й
п редо ставлен н ы е ф ирм ой «Х р. Х ансен».
Д ля
определения
влияния
п р о и зв о д с т в е н н о -ц е н н ы е
техн ологи чески е
кави таци он ного
м и кроорган и зм ы
свойства
зак в асо ч н ы х
возд ей стви я
бы ли
культур:
на
исследованы
динам ика
нарастания
ки сл о тн о сти , о р ган о л еп ти ч еск ая о ц ен ка и стр у к ту р н о -м ех ан и ч еск и е св о й ств а
сгустков.
П ри
м етоды
проведении
эксперим ентов
исследован и й;
ф ерм ентированны х
продуктов
бы ли
зад ей ств о ван ы
стандартны е
стр у к ту р н о -м ех ан и ч еск и е
определяли
на
приборе
свойства
« Р е о т е с т -2 »
по
общ еп ри н ятой м етодике.
П оскольку важ ны м услови ем п р ои зводства кислом олочны х продуктов
является
м и н и м и зац и я
количества
остаточной
микрофлоры
в
молочной
см еси п еред закваш и ван и ем с ц елью о б есп еч ен и я б л агоп ри ятн ы х услови й
для
р азви ти я
придерж иваться
техн ологи чески
ж естких
ценной
санитарны х
норм
микрофлоры ,
необходим о
на всех этап ах
п рои зводства,
вклю чая п о д го то вк у воды д л я в о сстан о в л ен и я сы рья. И сх о д я из это го , б ы ли
так ж е п ровед ен ы и сследован и я вли яни я со н охи м и чески х воздей стви й на
бактери ологи ческую ч и стоту о б р аб о тан н о й воды .
277
Обсуждение результатов.
сон охим ическая
обработка
аэробны е м и кроорган и зм ы
Э ксп ери м ен тальн о
обладает
подтверж дено,
инактивирую щ им
что
действием
на
и п лесн евы е гри б ы , п ри чем си ла возд ей стви я
зави си т от п ар ам етр о в о браб отки - м ощ н ости и тем п ер ату р ы . У стан о вл ен о ,
что
сон охим ическая
обработка
м ощ ностью
80
%
обеспечивала
полную
и н н акти вац и ю аэр о б н ы х м и к роорган и зм ов. В л и ян и е тем п ер ату р н о го ф акто р а
при этом бы ло н езн ач и тельн ы м . В то вр ем я как н а сн и ж ен и е п о п у л я ц и и
п лесневы х гр и б о в оказы вала вли ян и е не то л ько м ощ н ость во зд ей стви я, н о и
тем п ература
образцах
обрабаты ваем ой
воды ,
воды .
обработанны х
при
Ч исло
колоний
тем пературе
плесневы х
50
°С ,
с
гри бов
в
увеличением
м ощ н ости о б р аб о тки п остеп ен н о сн и ж ал о сь и д о сти гало 0 п ри м о щ н о сти 80
%.
П олученны е
нам и
р езультаты
сонохим ическая обработка воды
п озволяю т
предп олож и ть,
приводит к повреж дению
что
м олекулярны х
структур клеток и клеточн ы х м ем бран , что, в свою оч ер ед ь, о б у сл о вл и вает
м о рф ологи чески е
и зм ен ен и я
и
деструкцию
клеток
с
их
частичной
или
полн ой п отер ей ж и зн есп особн ости .
пользу
предполож ения
ж и зн есп особ н ости
В
свидетельствую т
о
потере
результаты
м и кроо р ган и зм ам и
определения
средн его
р а з м е р а к о л о н и й м и к р о о р г а н и з м о в н а 7 - е с у т к и х р а н е н и я о б р а з ц о в ( т а б л . 1) и
дин ам и ка н арастани я ти труем ой кислотн ости в п роцессе хран ен и я ц ельн ого
м олока, в о сстан о в л ен н о го н а о б р аб о тан н о й воде.
Таблица 1 Средний размер колоний микроорганизмов в образцах
обработанной воды на 7-е сутки
С редний разм ер колоний
М ощ ность сонохим ической обработки, %
аэробн ы х м и к р о о р ган и зм о в
(в с м ) в о б р а з ц а х в о д ы ,
0
обработанны х при
(к о н т р о л ь )
45
60
80
тем п ературе:
(2 0 ± 2 ) ° С
0 ,9
0 ,5
0 ,5
0
(5 0 ± 2 ) ° С
0 ,9
0 ,3
0,1
0
У стан овлен о, что скорость разви ти я м и к р о о р ган и зм о в и, как сл ед стви е,
нарастание к и слотн ости в образцах восстан овлен н ого обезж и ренн ого м олока,
на прям ую зав и си т от реж им ов сон охи м и ч еской обработки . П олная п отеря
ж и зн есп особ н ости м и кр о о р ган и зм о в н аб л ю д ал ась в о б р азц ах , о браб отан н ы х
п р и т е м п е р а т у р е (5 0 ± 2 ) 0 С и м о щ н о с т и 8 0 % . Т и т р у е м а я к и с л о т н о с т ь п р и
э т о м в т е ч е н и е 7 с у т о к х р а н е н и я п р и т е м п е р а т у р е (6 ± 2 ) ° С в о з р о с л а л и ш ь н а
1 .. .2 ° Т , в т о в р е м я к а к в к о н т р о л е е е п р и р о с т с о с т а в л я л 4 . . .5 °Т .
В аж ной
молочны х
техн ологи ческой
одно-
сухого сы рья
в
и
операцией
м н огоком понентны х
воде, так
как
от его
п ро и зво д ства
продуктов
полноты
и
восстановленн ы х
является
растворение
и нтен си вн о сти зав и сят
качество, св о й ств а, в то м ч и сл е стр у к ту р н о -м ех ан и ч еск и е, а так ж е в ы х о д
готового
продукта
исследован и й
и
эн ергозатраты .
и зу ч ал и
влияние
П оэтом у
на
следую щ ем
сонохим ических
этапе
воздей стви й
на
растворяю щ ую сп о со бн о сть воды .
В
опы тны х
ультразвуковом
образцах
м олока, восстан овлен н ого
кавитационном
реакторе
воде,
на обработанной
отм ечено
в
н езн ачи тельн ое
повы ш ение м ассовой доли сухи х вещ еств, в то м чи сле белка, плотности,
у сл о вн о й в язко сти . И зм ен ен и е п о к азател ей п л о тн о сти и у сл о в н о й в язк о сти
объясняется п овы ш ен и ем составны х частей м олока, а увели чени е м ассовой
доли белка сви д етельствует о п овы ш ен и и его гид ратируем ости .
И ндекс
растворим ости
в
эксперим ентальны х
образцах
в о с с т а н о в л е н н о г о м о л о к а н е п р е в ы ш а л 0,1 с м 3 с ы р о г о о с а д к а , в т о в р е м я к а к
в
контрольны х
свидетельствует
образцах
о
его
полноте
зн ачен и е
достигало
растворения
сухого
0 , 2 . . . 0 ,2 5
сы рья
в
с м 3,
воде
что
после
сон охим ической обработки . О тм ечен о так ж е, что п редвари тельн ая обработка
воды
способствует
эксперим ентальны х
растворение
повы ш ению
образцов
сухого
по
интенсивности
сравнению
обезж и ренн ого
м олока
с
в
восстановления
контрольны м и.
обработанной
Т ак,
воде
на
бы ло
з а т р а ч е н о 3 ,5 ± 0 ,5 м и н ., а в к о н т р о л ь н о й в о д е - 5 ,5 ± 0 ,5 м и н .
Н а следую щ ем этап е и зучали д и н ам и ку н арастан и я ки слотн ости при
культи вировани и
на
восстановленном
обезж иренном
молоке
указан н ы х
вы ш е п р о и зв о д с т в е н н о -ц е н н ы х к у л ь ту р м и к р о о р га н и зм о в . У с т а н о в л е н о , ч то
тен ден ци я
нарастания
кислотности
в контрольном
и
эксперим ентальном
о б р азц ах в о с с т а н о в л е н н о го м о л о к а , з а к в а ш е н н о г о к у л ь т у р а м и Ь а -5 и А В Т -5 ,
бы ла
ан алоги чн ой ,
характеризовали сь
но
более
образцы ,
активны м
вы работанны е
с
к и слотооб разован и ем
и сп ользован и ем
воды ,
обработанной н а сон о х и м и ч еско м реакторе. Т и тр у ем ая к и слотн ость во всех
э к с п е р и м е н т а л ь н ы х о б р а з ц а х б ы л а н а 1 0 ...2 5 ° Т в ы ш е .
О рган олеп ти ческая оценка вы р аб о тан н ы х ф ерм ен ти рован н ы х н ап и тков
нс в ы яви л а зн ач и тел ь н ы х и зм ен ен и й в ц в ете, в к у се и зап ах е. В н еш н и й в и д и
консистенция н апи тков, вы работан н ы х с и сп о л ьзо ван и ем
инновац и онн ого
м етода во доп одготовки , отли ч алась б о л ьш ей о д н о р о д н о стью . С ы во р о тки н а
поверхности сгустка отделялось зн ач и тел ьн о м ен ьш е, чем у к он трольн ого
образца.
Д алее
устанавливали
пролонгированное
влияние
акустической
кавитации на структу р о о б р азо ван и е п о лу ч ен н ы х сгустков и со х р ан ен и е их
стаби льности во вр ем я хран ени я.
П ри
проведении
исследований
учиты вали,
что
вязкость
кислом олочны х н ап и тко в зави си т от н ап р яж ен и я и скорости сдви га, а так ж е
от тем пературы . И зм ерен и я осущ ествляли п ри д в у х тем п ературн ы х реж им ах:
т е м п е р а т у р е х р а н е н и я к и с л о м о л о ч н ы х п р о д у к т о в - (6 ± 2 ) ° С и т е м п е р а т у р е
п о т р е б л е н и я - (2 0 ± 2 )°С . И с с л е д о в а н и я п р о в о д и л и с ь в 3 -х и 5 -т и к р а т н о й
повторности со стати сти ч еско й об р аб о тко й эксп ер и м ен тал ьн ы х дан н ы х.
279
1,2
— ----- свежеизготовленный ферментированный напиток
(контроль)
---- • - свеженэготовленный ферментированный напиток
(эксперимент)
*
ферментированный напиток через 1 сутки хранения
(контроль)
“
ферментированный напиток через 1 сутки хранения
(эксперимент)
—- ■ ферментую ванный напиток через 3 судок хранения
(контроль)
— ферментированный напиток через 3 суток хранения
свеж»-изготовленный ферментированный напиток (контроль)
в н ік о с т ь ,
Па с
свеженэготовленный ферментированный вашпок (эксперимент)
ферментированный напиток через 1 сутки хранения (эксперимент)
- —-ферментированный напиток через 3 суток хранения (контроль)
(эксперимент)
“ -ферментированный напиток через 3 суток хранения (эксперимент)
Динамическим
1^-/
00
ферментированный напиток через 1 сутки хранения (контроль)
0,6
-ферментированный напиток через 7 суток хранения
(контроль)
~ ферментированный напиток через 7 суток хранения
^ ---ф ер м е н т и р о в ан н ы й напиток через 7 суток хранении (контроль)
ферментированный напиток через 7 суток хранения (эксперимент)
0,4
0,2
о
=1 чь/V лЛ
г л
Л
<Ь Л
й
.к
-л
ч^\л
9
16,2
27
48,6
81 145,8 243 437,4 729 1312
Градиент скорости сдвига, 1/с
Градиент скорости сдвига, 1/с
а)
б)
Рисунок 1 - Реологические кривые вязкости ферментированных продуктов, выработанных с использованием
сонохимической водоподготовки: а) исследования проводились при температуре (6 ± 2)°С ; б) исследования
проводились при температуре (20 ± 2)°С
И сследование
с тр у к ту р н о -м ех ан и ч еск и х
характеристик
п о л о ж и т е л ь н о е и з м е н е н и е д и н а м и ч е с к о й в я з к о с т и (р и с .
ф ерм ентированны х
напитков,
вы работанны х
с
показало
1 а, б ) в о б р азц ах
и сп ользован и ем
м етода
акустической кавитации.
Д инам ическая
вязкость
эксп ери м ен тальн ы х
сущ ественно вы ш е, по сравнен ию
хранения
наблю далось
образцов
с контрольны м и, при этом
дальнейш ее
структурообразован и с
бы ла
в процессе
сгустка
и
его
стаби льность. П о лу ч ен н ы е р езу л ьтаты м ож н о счи тать ко свен н ы м п р и зн ако м
увели чен и я ди сп ерсн ости и кол и ч ества белка в ф орм ои ти роваии ы х н апи тках,
вы работан н ы х из во сстан о в л ен н о го о безж и рен н ого м ол о ка с и сп о л ьзо ван и ем
сонохим ической
водоп одготовки,
по
сравнению
с
напиткам и
и з'
восстан овлен н ого сы рья, вы работан н ы м и по тради ц и он н ой техн ологи и .
Выводы.
П одтверж дено,
что
сон охим ическая
водоп одготовка
дает
в о з м о ж н о с т ь и н т е н с и ф и ц и р о в а т ь п р о ц е с с п р о и з в о д с т в а ф е р м е н т и р о в а н н ы х .;
м о л о ч н ы х п р о д у к т о в и с о к р а т и т ь э н е р г о з а т р а т ы за с ч е т и с к л ю ч е н и я э т а п а
длительной вы держ ки восстановленны х м олочны х продуктов д л я наиболее
п олн ого растворени я, н абухан и я белков и у стран ен и я водян и стого п ривкуса.
П олож и тельн ая
динам ика
в
и зм ен ен и и
ф и зи к о -х и м и ч е с к и х ,
м и к р о б и о л о г и ч е с к и х и с т р у к т у р н о - м е х а н и ч е с к и х СВОЙСТВ ПОССТШЮВЛОННОГО
сы рья и ф ерм ен тированн ы х м олочн ы х п родуктов п озволяет р ек ом ен довать
акустическую
кавитационную
воздей стви и ,
в
качестве
восстановления
обработку, осн ован н ую
дополнительной
сухого
м олочного
на сопохим ическом
водоп одготовки
сы рья
при
в
процессе
п ро и зво д стве
ф ерм ен ти рован н ы х м о л о ч н ы х п родуктов.
Литература
1. Т и х о м и р о в а
А ртем ова
Н .А .,
Э ль
Я .А .
М о гази
А .Х .,
К авитация;
К расуля
О .Н .,
энергосбереж ен ие
Ш естаков
в
С .Д .,
п рои зво дстве
восстановленн ы х м олочны х продуктов. // П ереработка м олока. - 2 0 1 1 . № 7 . - С . 1 4 -1 6 .
2. А р те м о в а
Я .А .,
К расуля
У льтразвуковая
О .Н .,
Тихом ирова
сонохим ическая
И ,А .,
водоподготовка
Ш естаков
//
С .Д .
М олочная ;
і
п р о м ы ш л е н н о с т ь . - 2 0 1 1 . - № 5. - С .3 9 -4 2 .
3. Б о гу ш
С .Д .
В.И.,
А ш оккум ар
С онохим ическая
М.,
О.Н., Тихомирова П.А., Ш е с т а к о в
м о л о ч н ы х продуктов. / / П е р е р а б о т к а
К расуля
обработка
м о л о к а. -2 0 1 1 . - № 8. - С . 4 0 -4 2 .
4. Б о гу ш
В.
И.
Р азр аб о тка
полуф абрикатов
с
техн ологи и
прим енением
п рои зводство
сон охим ически х
м ясны х
рублены х
во зд ей стви й
с и с т е м ы о б щ е с т в е н н о г о п и т а н и я . /А в т о р е ф . ...КОПД. т е х н . н а у к . —
Ф РА Н ТЕРА , 2011.
281
для
М.:
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа