автореферат диссертации по технологии продовольственных продуктов, 05.18.04, диссертация на тему:Развитие научных основ и практические решения совершенствования технологий, повышения качества и расширения ассортимента молочных консервов

На правах рукописи

Галстян Арам Генрихович

РАЗВИТИЕ НАУЧНЫХ ОСНОВ И ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕШЕНИЯ СОВЕРШЕНСТВОВАНИЯ ТЕХНОЛОГИЙ, ПОВЫШЕНИЯ КАЧЕСТВА И РАСШИРЕНИЯ АССОРТИМЕНТА МОЛОЧНЫХ КОНСЕРВОВ

Специальность 05.18.04 - технология мясных, молочных, рыбных

продуктов и холодильных производств

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук

□□3469332

МОСКВА 2009

003469332

Работа выполнена в Государственном научном учреждении Всероссийский научно-исследовательский институт молочной промышленности Российской академии сельскохозяйственных наук (ГНУ ВНИМИ Россельхозакадемии)

Научный консультант: Академик РАСХН, доктор технических наук,

профессор

Харитонов Владимир Дмитриевич

Официальные оппоненты: Доктор технических наук, профессор

Тарасов Константин Иванович

Доктор технических наук, профессор Тихомирова Наталья Александровна

Доктор технических наук, профессор Гнездилова Анна Ивановна

Ведущая организация: Северо-Кавказский государственный техни-

ческий университет (СевКавГТУ)

Защита состоится «09» июня 2009г. в 13°° ч. на заседании диссертационного совета ДМ 006.021.01 при Государственном научном учреждении Всероссийский научно-исследовательский институт мясной промышленности им. В.М. Горбатова Российской академии сельскохозяйственных наук (ГНУ ВНИИМП) по адресу: 109316, Москва, ул. Талалихина, д. 26.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ГНУ ВНИИМП.

Отзывы на автореферат в двух экземплярах, заверенные печатью организации, просим направлять в адрес ученого секретаря диссертационного совета.

Автореферат размещен на сайте Высшей аттестационной комиссии Министерства образования и науки Российской Федерации «23» марта 2009 года, разослан «_» апреля 2009 года.

Ученый секретарь диссертационного совета, кандидат технических наук, старший научный сотрудник

ш

—г

¥

А.Н.Захаров

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Улучшение структуры питания и обеспечение доступности продуктов для населения являются актуальными проблемами во всем мире и стратегически регулируются на правительственном уровне. Государственная политика России в этой области представлена нормативной базой в сфере производства и потребления пищевых продуктов на основе Федерального закона РФ от 02.01.2000г. №29-ФЗ «О качестве и безопасности пищевых продуктов», ряда президентских и федеральных программ, сопутствующих региональных и областных постановлений и др.

В формировании государственной политики значительная роль отводится научным исследованиям, предполагающим постоянный анализ проблемы на всех уровнях и генерирование соответствующих решений, прикладное комплексное назначение которых направленно, в первую очередь, на развитие положительных тенденций в характере питания населения.

Практическое достижение декларируемых государственной политикой целей в области производства и потребления пищевых продуктов непосредственно связано с технологиями переработки молока, как важного компонента в питании человека на протяжении всей его жизни. С целью обеспечения защиты жизни и здоровья граждан, предупреждения действий, вводящих в заблуждение потребителей, обеспечения достоверности информации о наименовании, составе и свойствах молочной продукции, впервые в рамках пищевой промышленности России был разработан Федеральный закон РФ от 12.06.2008г. №88-ФЗ «Технический регламент на молоко и молочную продукцию» (ТР).

С учетом географических особенностей и климатических условий России, стратегических и политических соображений, сложившейся фрагментации потребительского рынка и экономических факторов особое значение приобретают исследования, направленные на совершенствование традиционных и создание новых технологий молочных консервов, как высокопитательных продуктов с выраженным приоритетом повышенной хранимоустойчивости.

Ситуационный анализ отечественной молочноконсервной отрасли показывает, что последние 10-15 лет в России происходит переориентация производства - развиваются альтернативные технологии, предусматривающие применение новых видов сырья и принципиально иных технологических решений. Детализация проблемы показывает, что масштабное развитие альтернативных технологий свойственно всем регионам России. В целом для отрасли эта тенденция позитивна, так как направлена на увеличение объемов производства. Однако, продукция альтернативных технологий, большинство которых получены эмпирически, недостаточно исследована.

Глобальный анализ мировых тенденций развития консервирования показывает, что резервы совершенствования традиционных и альтернативных технологий молочных консервов, повышения их качества далеко не исчерпаны. Значительный потенциал заложен в исследованиях термодинамических характеристик, функционально-технологических показателей молочных продуктов и дальнейшей реализации полученных данных в качестве системных критериев

дефиниции рациональности технологических операций, обоснованности производственных схем, а также оценки качества продукции. Полученные за последние десятилетия данные по показателю «активность воды», торможению процессов абиогенной и биогенной деградации микро- и макрокомпонентов, «барьерным» технологиям консервирования, научно-прикладным методам проектирования продуктов функционального назначения и многим другим направлениям в различных пищевых системах позволяют предполагать возможность опосредованной адаптации большинства методологических подходов применительно к технологиям молочных консервов, прогнозировать стратегическую, экономическую и социальную значимости разработок и, следовательно, декларировать актуальность данных работ.

Соответственно в основу диссертационного исследования положена концепция, согласно которой одно из перспективных направлений совершенствования традиционных и разработки новых технологий, а также повышения качества молочных консервов заключается в развитии методологических принципов и приемов внедрения термодинамических и функционально-технологических показателей в качестве инструментов направленного регулирования процессов и мониторинга продукции, гармонизированных с современными характеристиками безопасности/хранимоустойчивости и международной практикой градации продуктов по параметрам влагосодержание/«активность воды».

Целью настоящей работы является совершенствование технологий, повышение качества и расширение ассортимента молочных консервов путем адаптационной интеграции термодинамических характеристик и функционально-технологических показателей в систему диагностики рациональности процессов, производственных схем, их обоснованности и мониторинга продукции.

Для достижения поставленной цели были сформулированы и последовательно реализованы следующие задачи:

- обосновать выбор термодинамических характеристик и функционально-технологических показателей для направленного регулирования процессов производства консервов и их качества в соответствии с выявленными в результате информационно-аналитического прогноза перспективными направлениями развития технологий консервирования молочных продуктов;

- разработать прогностическую модель предельных сроков сохранности молока в фазе биоза, определить приоритетные признаки принадлежности молочных продуктов к группе консервов, предложить принципы идентификационной классификации молочных консервов;

- исследовать влияние свойств питьевой воды1' на эффективность восстановления сухих молочных продуктов и формирование/кинетику термодинамических и функционально-технологических показателей восстановленных композиций, разработать технологические способы водоподготовки;

- усовершенствовать технологии сухих молочных продуктов путем направленного формирования функционально-технологических показателей с учетом процессов дальнейшей переработки;

- разработать методику определения показателя «активность воды», экспериментально получить и систематизировать материал по значениям показателя в молочных продуктах;

- выявить закономерности формирования/кинетики показателя «активность воды» в молочных продуктах;

- определить функционально-технологическую значимость показателя «активность воды» в оценке рациональности и обоснованности производственных процессов и схем, а также мониторинга продукции;

- усовершенствовать традиционные и разработать новые технологии молочных консервов и продуктов с длительным сроком хранения, в том числе функционального назначения, провести их промышленную апробацию и реализацию.

Научная новизна:

- предложена методология идентификации принадлежности молочных продуктов к консервам по приоритетным признакам срок годности/температура хранения с оценкой «уровня» консервирования, разработана новая классификация молочных консервов, гармонизированная с международными схемами фрагментации продуктов питания по объединенной характеристике - влагосодержа-ние/«активность воды»;

- установлены закономерности влияния свойств питьевой воды (общая жесткость, рН, буферная емкость) и способов её предварительной обработки (тепловая, магнитная, акустическая, ионообменная и обратноосмотическая) на эффективность процесса растворения сухих молочных продуктов и формирование/кинетику функционально-технологических и термодинамических показателей восстановленных систем различной композиционной концентрации;

- получены новые данные по закономерностям формирования/кинетики функционально-технологических показателей и термодинамических характеристик молочных консервов от вида, дозировки, момента внесения солей-стабилизаторов и/или ряда тепловых и механических технологических воздействий в процессе производства;

- систематизированы экспериментальные данные по значению показателя «активность воды» для основных видов молочных консервов и их промежуточных композиционных систем в зависимости от влагосодержания и температуры;

- доказана целесообразность применения показателя «активность воды» в качестве индикатора завершенности процесса влагосвязывания при восстановлении сухих молочных продуктов;

- установлена значимость показателя «активность воды» в прогнозировании качества продукта, регулировании последовательности и интенсивности технологических операций и определении обоснованности технологических схем;

- получены новые данные по ряду малоисследованных показателей воздушно-газовой среды молочных консервов, обоснованы перспективы использования показателя «точка росы» в оценке рисков хранимоустойчивости продукции;

- выявлены новые физико-химические и технологические закономерности создания консервов на молочной основе, предложены принципы формирования их качества, во взаимосвязи позволяющие проектировать новые и совершенство-

вать традиционные технологии этой продукции с учетом термодинамических характеристик и функционально-технологических показателей.

Практическая значимость и реализация результатов:

- разработаны и реализованы технологические способы водоподготовки для эффективного растворения сухих молочных продуктов, обосновано отсутствие необходимости экспозиции восстановленных композиций;

- обоснована экономическая эффективность производства и переработки сухих молочных продуктов за счет применения солей-стабилизаторов в технологии сухих молочных продуктов и водоподготовки на этапе их восстановления;

- разработаны технологические принципы и приемы повышения качества и рационализированы производственные схемы молочных консервов в диапазоне низкой, промежуточной и высокой влажности путем интеграции, анализа и формирования во взаимосвязи термодинамических и функционально-технологических показателей;

- разработаны и реализованы в производство 26 технологий молочных консервов и продуктов с длительным сроком годности, в том числе 10 функционального назначения;

- разработаны и в установленном порядке аттестованы методики выполнения измерений (МВИ) показателя «активность воды» в молочных продуктах сорб-ционно-емкостным методом - Свидетельство об аттестации МВИ № 241.224/2008 от 05.03.2008г. и методика выполнения измерений массовой доли влаги в молочных продуктах с помощью влагомера термогравиметрического инфракрасного МА-50 фирмы «БаЛогшз» - Свидетельство об аттестации МВИ № 241.186/2006 от 25.10.2006г., выданные ФГУП «Уральский научно-исследовательский институт метрологии».

Апробация работы. Основные результаты работы доложены и получили одобрение на симпозиумах, конференциях, семинарах различного уровня: Международная научно-практическая конференция «Биотехнология. Вода и пищевые продукты» (Москва, 2008г.); Симпозиум Международной Молочной Федерации «Лактоза и ее производные» (Москва, 2007г.), Международная конференция «Неделя молочной промышленности» (Ереван, 2007г.); Научно-практический семинар «Вопросы производства молочной продукции» (Стерли-тамак, 2006г.); Научно-практическая конференция «Наукоемкие и конкурентоспособные технологии продуктов питания со специальными свойствами» (Углич, 2003г.); II Международная научно-практическая конференция «Пища. Экология. Качество» (Новосибирск, 2002г.); Международный семинар «Молочные консервы» (Москва, 2001г.) и др., а также на Ученых Советах ГНУ ВНИМИ Россельхозакадемии в рамках отчетов по бюджетным и хоздоговорным темам ежегодно с 2000 г.

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 103 печатные работы, в том числе: 3 монографии, 1 лабораторный практикум, 25 статей в журналах, рекомендованных ВАК, и 64 в научных трудах институтов, материалах научных чтений, семинаров, конференций и симпозиумов; получено 7 патентов и зарегистрированы 3 заявки на изобретение.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, аналитического обзора, методической части, результатов собственных исследований и их анализа (6 глав), а также выводов, списка использованных источников литературы и приложений. Основной текст работы изложен на 312 страницах машинописного текста, содержит 56 таблиц, 72 рисунка, 409 литературных и 35 Internet источников.

Основные положения, выносимые на защиту:

- методология идентификации принадлежности молочных продуктов к консервам, оценка уровня их консервирования и новый принцип классификации молочных консервов;

- современные технологии водоподготовки для повышения эффективности процесса растворения сухих молочных продуктов и прогнозируемого формирования функционально-технологических и термодинамических показателей восстановленных систем различных композиционных концентраций;

- научно-обоснованные способы повышения качества молочных консервов на весь период длительного хранения;

- методика выполнения измерений показателя «активность воды» и новые экспериментальные данные и закономерности формирования его значения для основных видов молочных консервов и их промежуточных композиций в зависимости от влагосодержания и температуры;

- методологические принципы и способы применения показателя «активность воды» в совершенствовании традиционных и разработке новых технологий молочных консервов во всем диапазоне влажности;

- усовершенствованные и новые технологии производства и переработки молочных консервов.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении диссертационной работы обоснована актуальность выбранной темы; сформулированы концепция, цель и задачи исследований; представлена научная новизна и практическая значимость работы; акцентировано внимание на апробации, реализации и публикации полученных результатов; показана структура диссертации и изложены положения, выносимые на защиту.

Глава 1 «Анализ состояния проблемы». Обобщены литературные сведения отечественных и зарубежных авторов в области технологий консервирования пищевых продуктов в соответствии с биологическими принципами биоз, анабиоз и абиоз во взаимосвязи с технологическими методами их достижения. Выявлено наличие несоответствий классических логико-понятийных систем консервирования с фактическим уровнем развития технологий переработки. Показано сродство биологических и технологических принципов консервирования, а также реакций биогенной и абиогенной потери качества при хранении продуктов консервирования различного сырья, а, следовательно, допускается возможность проецирования множества современных решений в различных отраслях пищевой промышленности в сферу молочной продукции. Отмечен незадейство-ванный потенциал от возможной интеграции современных оценочных критериев в системообразующие процессы технологий и мониторинг продукции. Последние, для более полной оценки эффективности технологий консервирования, расширены до термодинамических характеристик и функционально-технологических показателей. Приведены современные данные о первостепенной значимости свойств воды в технологиях консервирования с позиций фундаментальных знаний и практических аспектов. Показана значимость показателя «активность воды» (Aw) как параметра критической оценки качества продукции и рациональности технологий. Осуществлен анализ молочных консервов с позиции международной схемы фрагментации консервированных пищевых продуктов по характеристикам влагосодержание/Aw. Рассмотрены научные и практические основы разработок технологий молочных консервов функционального назначения. На базе совокупной информации определены цель и задачи исследований.

Анализ теоретических и экспериментальных исследований основывался на результатах фундаментальных и прикладных исследований отечественных и зарубежных ученых: Бражникова А.М.,ВолгареваМ.Н, Гинзбурга A.C., Гнездиловой А.И., Думанского A.B., Дьяченко П.Ф., Егорова Г.А., Козакова Е.Д., Липатова Николай Н., Липатова Никиты Н., Лисицына А.Б., Лыкова A.B., Остроумова Л.А., Покровского В.И., Радаевой И.А, Ребиндера П.А., Рогова И.А., Семенихи-ной В.Ф., Тарасова К.И., Тихомировой H.A., Устиновой A.B., Харитонова В.Д., Храмцова А.Г., Чекулаевой Л.В., Чоманова У., Brunauer S., Cherife J., Duckworth R.B., Fisher E., Karel M., Labuza T.P., Leistner L., Rivas H., Scott WJ. и др.

Глава 2 «Методология исследований». Работа выполнена в ГНУ Всероссийский научно-исследовательский институт молочной промышленности Рос-сельхозакадемии в период 1999-2008гг в рамках тематик Россельхозакадемии, а также бюджетных и хоздоговорных работ. Часть исследований проводилась в Институте проблем экологии и эволюции имени А.Н.Северцова РАН, Институ-

те элементоорганических соединений им. А.Н.Несмеянова РАН, ФГУП НИИ «Мир-Продмаш» и др. организациях с четким разделением объектов интеллектуальной собственности. Апробация технологических решений осуществлялась на базе ряда производственных организаций России и стран ближнего зарубежья. Общая схема исследований диссертационной работы представлена на рис.1.

| Научная концепция |

X

Анализ научно-технического материала по проблеме

Цель работы

х

Постановка задач исследований

Разработка принципов идентификации молочных консервов, математических критериев их оценки и соответствующей классификации

I

Выбор инструмента совершенствования технологий

Анализ молочных консервов на соответствие международным схемам фрагментации продуктов по параметрам влажность/А\у

X

Теоретический этап

X

Разработка информационно-аналитического прогноза перспектив развития технологий консервирования молочных продуктов

X

Разработка алгоритмов программного обеспечения

Формализация требований геродиетики к модели эталона сбалансированности белковых и липидных композиций_

Экспериментальный этап

V

Разработка рабочей гипотезы и методологических подходов

Формирование пакета возможных инновационных решений

Объекты исследований

Анализ виртуальных моделей

Анализ натурных моделей

4

Элементы аппаратур- _ Система мониторин- Определение техноло- Механизм

ного оформления га качества гического решения явления

Анализ результатов с позиции совершенствования и совместимости

Реализация моделей в комплексную технологию *

Опытная выработка и анализ продукта с позиции совершенствования

Разработка и освоение новых технологий

Молочные консервы с низкой влажностью

X

Молочные консервы с промежуточной влажностью

Молочные консервы с высокой влажностью

Рис. 1 Общая схема исследований

Объектами исследований на различных этапах работы служили: натуральное коровье молоко; молоко пастеризованное и стерилизованное; сухое цельное (СЦМ) и обезжиренное (СОМ) молоко и их восстановленные образцы (ВО); вода питьевая, дистиллированная и обработанная; жир молочный, растительные

масла и их композиции; изоляты соевых белков; соли-корректоры; диоксиды титана и кремния; карбонат кальция; фруктоза; ликопин и др., а также молочные и молокосодержащие продукты разработанных технологий. Все применяемые в ходе работ объекты соответствовали требованиям действующей на них нормативно-технической документации и имели сертификаты. Также в работе задействованы виртуальные и реальные объекты-модели, в т.ч. логико-понятийные системы, квазимодели и др.

При выполнении работы использовалось 36 стандартизованных и 11 приведенных в специальной литературе методов, принятых в химико-технологическом и микробиологическом контроле молочных продуктов и воды. Также применялся ряд оригинальных методов и современных аналитических приборов. Показатель Aw - сорбционно-емкостным методом на приборе «Hygrolab-3» компании ROTRONIC с цифровой вентилируемой станцией «AwVC-DIO» и обработкой результатов программным обеспечением «HW3» по аттестованной методике, разработанной автором (МВИ № 241.224/2008). Массовая доля влаги с помощью влагомера термогравиметрического инфракрасного МА-50 фирмы «Sartorius» по аттестованной методике, разработанной при участии автора (МВИ № 241.186/2006). Массовая доля белка по Къельдалю на Kjeltek-2300. Аминокислотный состав белковых композиций методом ионообменной хроматографии, массовая доля триптофана спектрофотометрически. Эффективность диспергирования жира методом определения «коэффициента устойчивости» жировой фазы по Петрову А.Н. (A.c. СССР №1206688). Жирнокислотный состав газожидкостной хроматографией. Аминокислотную и жирнокислотную сбалансированность по методике математического моделирования акад. Липатова Никиты Н.. Массовая доля ликопина хроматографически и спектрофотометрически. Микроструктура сухого молока и солей-стабилизаторов на сканирующем электронном микроскопе JSM марки «Jeol - 840 А» при общем инструментальном увеличении (1н-10)х103. Гранулометрический состав на аналитической просеивающей установке RETSCH серия AS200 Control, оснащенной микропроцессорной системой управления анализом Amplimatic и программой обработки результатов Easysievet. Для разработки прогностических моделей применялась «функция желательности» Харрингтона с соответствующей лин-гвистическо-числовой шкалой оценки: идеально - 1,00; очень хорошо — 1,000,80; хорошо - 0,80-0,63; удовлетворительно - 0,63-0,37; плохо 0,37-0,20; очень плохо - 0,20-0,00. Повторность опытов на всех этапах работы не менее трех. Результаты экспериментальных исследований обрабатывались методами математической статистики. Доверительная вероятность результатов математической обработки не ниже: физико-химического анализа 0,95; технологического и микробиологического экспериментов 0,90 и 0,80 соответственно. Статистическая обработка и визуализация экспериментальных данных проводилась с применением методов матричной алгебры с помощью программ «Microsoft Exel», «StatGraphics», «MatCad», «CurveExpert», «MatLab» и др.

Глава 3 «Теоретические аспекты технологий консервирования молочного сырья - термины, классификационные подходы, перспективы». На базе изучения и систематизации патентного материала сформирован информацион-

но-аналитический прогноз, результаты которого подтверждают значимость молочных консервов для России: 56 и 30 % от мировых разработок по принципам анабиоза и абиоза соответственно. Выявлены перспективные тенденции развития: 26,1% - создание новых технологий рекомбинированных молочных консервов и продуктов с длительным сроком годности; 18,4% - совершенствование традиционных технологий молочных консервов; 16,7 - разработка технологий молокосодержащих консервов, в т.ч. функционального назначения; 12,5 - совершенствование частных процессов переработки сухих молочных продуктов (СМП); 6,7 - разработка новых методов анализа и другие направления (19,6% -не более 3,2% по конкретному направлению).

Анализ логико-понятийных систем области технологий молочных продуктов с позиции классических принципов консервирования выявил феномен неоднозначности терминов консервы-продукт и консервирование-процесс с позиции эфемерности атрибута - длительное хранение. Проведены работы по их гармонизации: выявлены независимые идентификационные признаки молочных консервов, организована их иерархическая структура, введены математические критерии оценки, а также конкретизировано определение термина.

На базе выявленных идентификационных признаков - время (тх) и температура (1х) хранения, осуществлена дефиниция атрибута «длительное хранение» с позиций определения минимального значения тх, необходимого для обоснования статуса консервов, при ^ > 0°С. Для этого экспериментальным путем выявлена потенциальная хранимоустойчивость молока при заданных оптимальных условиях (1Х=0,0-Ю,5°С; КМАФАнМ (2+4)-Ю2КОЕ/г), с дальнейшим переносом полученных данных в прогностическую модель. Соответственно разработаны модельные системы на базе стерилизованного молока, зараженного расчетными количествами специально высушенного сырого молока в условиях, обеспечивающих сохранность состава и соотношения имеющейся микрофлоры.

Дестабилизация образцов зараженного стерилизованного молока оценивалась динамикой титруемой (Тк) - рис. 2, активной (рН) кислотности, удельной электропроводности (зе) ежесуточно с момента заражения. В соответствии с ТР критическим ограничением принято достижение верхнего предела Тк до 21°Т. Результаты исследований динамики Тк представлены на рис. 2. Аппроксимирующее уравнение адекватно в диапазоне х=0-*-32.

К 22 ~

ё 21

0

и 20

§ 19

§ 18

1 17

О

& 16 I и

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 32 Периодичность анализа, сутки Рис. 2 Динамика Тк модельных образцов зараженного молока при 1Х (0,0-Ю,5)°С

В оговоренных условиях критический срок потери качества для зараженных образцов зафиксирован на 32 сутки хранения. Изменения ег и рН были значимыми на уровне 12 и 16 суток соответственно и коррелировали с динамикой Тк.

Сообщив полученному сроку, как приемлемому, значение частной функции желательности (11=0,63 и оперируя компилированными данными по 48 часовой бактерицидной фазе молока при 0°С, как нижней границы приемлемости сЬ=0,37, моделированием перспективы получено, что идеально возможному значению - 1, соответствует гипотетически возможный срок хранения молока -180 суток, который возможен в будущем с внедрением прогрессивных технологий получения и первичной обработки молока.

Предложено следующее определение термина «молочные консервы» - продукты переработки молока со сроком годности 181 сутки и более, при температуре хранения выше 0°С, в течение которого регламентирована их безопасность и пищевая ценность.

Дальнейшая разработка принципов идентификационной классификации консервов и математических критериев уровня их принадлежности, осуществлялась на базе приоритетности признаков, градация значимости которых соответствует их последовательности в таблице 1. Кодировка приоритетного идентификационного признака К; - тх проведена из следующих соображений: нижний приемлемый предел 0,37 - 181 сутки - из представленных аналитических данных, а верхний приемлемый предел 0,63 - 365 суток, априори из мирового опыта хранения и годовой кратности воспроизводства консервов. Соответственно, исходя из приоритетности нерегулируемого хранения, для - ^ 0,37 -0°С и 0,99 -30°С. Моделируя предлагаемые диапазоны до идеальных значений 0,9999 и 1, получено, что потенциал системы составляет: по параметру время - 2920 и 3650 суток, а по параметру температура 60 и 90°С соответственно.

Заложена возможность проведения частной или суммарной критериальной оценки в едином алгоритме как результатов полного распределения по единичным факторам состава (С1) и/или окружающей среды (Е1), так и объединенного ряда внутрифакторных признаков. Предусмотрено расширение факторного пространства. Концептуально представлены наиболее исследованные Сг-факторы. Выбор ¿¡-факторов и систематизация оценочных критериев аналогична системе Сг-факторов. Разработана градация (таблица 1) объединенных факторов влагосодержания и А\¥ в соответствии с современной мировой практикой фрагментации пищевых продуктов на три группы: высокой влажности (ПВВ), промежуточной влажности (ППВ) и низкой влажности (ПНВ).

В работе обоснован статистический подход к оценке хранимоустойчивости молочных консервов, путем определения предела допустимого значения нормируемого показателя с учетом точности используемых методов анализа. Для более комплексной оценки консервов аргументирована интеграция термодинамических (Аш, точка росы) и функционально-технологических (полнота растворимости, термоустойчивость и др.) характеристик в системообразующие процессы и мониторинг качества молочных консервов. Выбор характеристик осуществлялся на базе анализа научно-технического материала и ряда приоритетов: наличие методики, описательная информативность, современность и др.

Таблица 1

Принципы идентификационной классификации молочных консервов по _признаку принадлежности и оценочные критерии_

Детализация признака Приоритет Регулирующий диапазон Значение: коэффициент-признак

ИДЕНТИФИКАЦИОННЫМ ПРИЗНАК

Время хранения, сутки Температура хранения, С I (кодировка Ю) 181 и более н ^=037 при /1=181 сутки с^=0,63 при /2=365 сушин

0-10 Условные 10-30 Полные >30 Идеальные \ к^ =0,37 при Г,=0°С 1 2 [А^ =0,99 при Т2 =30° с|

ФАКТОРЫ СОСТАВА ПИП (ЕВОГО ПРОДУКТА

\У,% II (кодировка С*) 0,1-99,9 _Н = 0,99 при №|=0,01 %] 1 [с^=0,01 при ((4=99,9 %}

АУУ 0,01-0,99 с^=0,99 при Ли) =0,01 2 |с^=0,01 при ^№,=0,99

рн 4,0<рН<10,0 сз = сз =0,63 при рЯ,=4 ^3=0,01 при рН->=7 И "-1(1 СЪ =0,63 при рЩ~ш

Иные С4...С„

ФАКТОРЫ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ

Барьерные свойства упаковки III (кодировка Е^ Примечание: газо-, водо-, светонепроницаемость; хим. инертность и др. е/ ...е„

Группа Принцип Диапазоны Сл Значение: коэффициент-признак

с[ =0,99 при Ж, =0,01%

пнв Абиоз га Я < W<10% А\¥=0,6 - 0,0 с,-, с" =0,37 при ¡Гг =10,0% с[ =0,99 при Л», =0,01 с{ = 0,37 при = 0,60 }

с-1 с[ =0,99 при 1Г, =10,0%

ппв Абиоз К ю в < W= 10...40% А\у=0,9 - 0,6 с,-2 1 1 Сг=1 с" = 0,37 при }Гг = 40,0% с^ =0,99 при Ли>, = 0,60 с2 =0,37 при Аы2 =0,90

с,'=0,99 при Ж, = 40,0%

пвв Абиоз ■ W> 40% А\у=1,0 - 0,9 С,-з С1 ' С2 = с," = 0,37 при = 99,9% 'с[ =0,99 при Лн>, =0,90, с, = 037 при Лн>2 = 1,00]

Идентификация принадлежности и/или оценка «уровня» консервирования определяется значением обобщенной «функции желательности» Б по формуле:

I~~2 п т

= АГг • П С/ • > Где а, Е1 см. таблицу 1.

V 1=1 1=1 1=1

Глава 4 «Закономерности влияния качества питьевой воды на процесс растворения сухих молочных продуктов и формирование/кинетику свойств восстановленных композиций». В соответствии с данными информационно-аналитического прогноза, первый этап систематизированной интеграции показателей был приложен к процессу восстановления СМП. Априори предполагалось, что как минимум целесообразно использование воды с показателями аналогичными испаренной, а как максимум некой модели состава, которая по растворяющей способности будет более эффективной. Диапазоны исследуемых параметров воды по СанПиН 2.1.41074-01, температура для восстановления СМП (50±0,5)°С.

Анализ научно-технического материала показал, что эффективность восстановления СЦМ и СОМ, вероятностно зависима от общей жесткости (в) воды и массовой доли (м.д.) сухих веществ (СВ) молока. Для выявления искомой зависимости был применен полный факторный план. Предполагая наличие аномальных точек на поверхности отклика, предварительно применялся метод Гаусса. Выявлено, что зависимость имеет одну экстремальную точку и описывается полиномом второй степени. Результаты визуализированы на рис. 3.

в, моль/м

С,%

'то в, моль/м

С-1825Л

А /гас; .= 96.94-1.90■ в-5 -0.79■ С-18.25 в-5 С-18.25 -0.99■ (в-5* | 0.30-^

5 9.25 5 9.25 { 5 .

Б ДО,С). - 95.53^2.49- в-5 -1.23■ С-18.25 1.04■ в-5 С-18.25 -1.20■ (0-5' Г-Ч

5 9.25 5 9.25 { 5 ,

9.25 ) С-18.25Л2 9.25 )

Рис.3 Динамика растворимости СЦМ (А) и СОМ (Б) как функция жесткости воды (в, моль/м3) и концентрации сухих веществ (С,%)

Установлено понижение эффективности растворения СОМ и СЦМ при повышении значения одного фактора варьирования и неизменном втором. Совместное повышение в и м.д. СВ молока приводит к резкому снижению индекса растворимости (И.р.). Анализ уравнений регрессии позволил вычислить координаты точек оптимальных условий растворения. Различия в их значениях для СЦМ и СОМ являются следствием лучшего эмульгирования жира в воде со сравнительно большей в.

Параллельно выявлена зависимость термоустойчивости (Т-у) ВО СЦМ и СОМ от значения в и м.д. СВ молока. Результаты представлены на рис.4., из которых видно, что увеличение в приводит к заметному понижению термоустойчивости ВО СЦМ и СОМ. Аппроксимирующие уравнения адекватны для х=(М0 при указанных м.д. СВ молока. Процесс интенсифицируется с повышением м.д. СВ молока в растворе. Динамика понижения показателя более выражена в экспериментах с ВО СОМ, что связанно с концентрационными особенностями анализируемых систем. Прогнозируется значительное снижение термоустойчивости ВО при дальнейшем повышении м.д. СВ в системе.

с с

.о-

и о к 2

3

о14 5

Р 5

10

Общая жесткость воды, моль/м

□ М.д. СВ молока 9,0%

□ М.д. СВ молока, 12,5%

у = (0,99±0,19)-(0,15±0,08)«х+ (О, I а±й,04)*х2-(0,005±0,003)*х:1 1=0,98

| Не термоустойчиво |

о

1

10

2 3 4 5 6 7 8

Общая жесткость воды, моль/м3

Рис. 4 Влияние в и м.д. СВ молока в растворе на Т-у ВО СЦМ (А) и СОМ (Б)

Экспериментально подтверждено отсутствие значимого влияния фактора рН

воды в диапазоне 6+9 ед.рН на эффективность восстановления СМП, что обосновано буферной емкостью молочных компонентов. Доказано, что вода, соответствующая требованиям СанПиН 2.1.4.1074-01, не может обладать значимой

буферной емкостью в нормируемом диапазоне рН. Установлено, что критические значения рН воды для кислой и щелочной сред приходятся на 3,1 и 10,7 ед. рН соответственно, что существенно вне рамок разрешенного диапазона.

Обоснована целесообразность предварительной водоподготовки. Предварительно определена возможность коррекции свойств воды с применением спе-

цифичных для молочных и их вспомогательных производств процессов и оборудования, в частности предварительной обработки воды тепловым, магнитным и акустическим воздействиями.

Результаты исследований предварительно термически обработанной воды представлены на рисунке 5. Нагрев водопроводной воды осуществляли до различных температур в диапазоне (5СИ-95 (±0,5))°С в течение (30±2) минут. Непосредственно перед восстановлением фиксировалась в воды.

1 2 3 4 5 Режим обработки воды

1 2 3 4 5 Режимы обработки воды

-65°С; 6 -

Рис.5

Где: 1 - контроль; 2 -95°С; 3 -85°С; 4 -75°С; 5 -65"С; 6 -50иС.

Влияние предварительной тепловой обработки воды на эффективность восстановления СЦМ (А) и СОМ (Б)

Установлено, что наибольшая эффективность достигнута при растворении СМП в дистиллированной воде (контроль), а минимальная на водопроводной воде, нагретой до 50°С. Определена эффективность процесса восстановления от предварительного нагрева водопроводной воды до температур 75, 85 и 95 (±0,5)°С, сопровождающегося понижением в воды от начальных 4,3 до 3,6, 2,9 и 1,8 (±0,1) моль/м^ соответственно.

Предварительная магнитная обработка воды в потоке постоянным магнитным полем осуществлялась на установке М\¥8 с последующим фильтрованием на фильтрах из пористой керамики «Ациа8у81еш8» (5 мкм) представлены на рисунке 6. Сущность метода в том, что при пересечении водой магнитных силовых линий, тонкодисперсный осадок образуется в массе воды, откуда и удаляется. Метод эффективен при обработке вод кальциево-карбонатного класса, которые составляют около 80% вод всех водоемов РФ на 85% ее территории.

99,0 °-98,5

к 97,5 о.

§97,0 н

сз 96,5 о-

96,0

®

96,0

12,5 20,0 27,5 М.д. СВ образца, %

9,0 17,5 25,0

М.д. СВ образца, %

□ - омагниченная вода;П - водопроводная вода Рис.6 Эффективность восстановления СЦМ (А) и СОМ (Б) омагниченной водой

Установлен положительный эффект в области традиционных концентраций ВО 12,5 и 9,0 % для СЦМ и СОМ соответственно на 0,9 и 0,6 % соответственно. Отмечено понижение в от магнитного воздействия на 36-64%. Повышение м.д. СВ молока в ВО негативно сказывается на эффективности растворения.

Результаты предварительного акустического воздействия на воду представлены на рис.7. Механизм явления заключается в создании кавитации, способствующей изменению структуры коллоидных примесей. Исследования проводили на «8-эмульгаторе» с уровнем механико-акустической обработки (75±2) кГц.

99.0

12,5 20,0 27,5

М.д. СВ образца, %

9,0 17,5 25,0

М.д. СВ образца, %

□ - акустически обработанная вода; □ - водопроводная вода Рис.7 Эффективность восстановления СЦМ (А) и СОМ (Б) акустически обработанной водой

Выявлено, что акустическое воздействие оказывает положительный эффект на растворимость СМП увеличивая в области традиционных концентраций ВО 12,5 и 9,0 % для СЦМ и СОМ соответственно на 0,7 и 0,5 % соответственно. Дальнейшее повышение м.д. СВ молока в ВО понижает эффективность воздействия. Существенного изменения в в ходе обработки не отмечено.

Также, применительно к процессу восстановления СМП апробированы передовые методы водоподготовки, используемые в пищевой промышленности, по схемам А, В и С рис. 8.

Где: 1 - фильтр грубой очистки; 2 - угольный фильтр; 3 - многофункциональный ионообменный фильтр; 4 - обратноосмотический фильтр; 5 - блок реагентной обработки; 6 - ультрафиолетовый стерилизатор; 7 - фильтр тонкой очистки; 8 - накопительная емкость, 9 - насос.

Рис.8 Принципиальные схемы водоподготовки

Предлагаемые варианты водоподготовки отличаются механизмом и степенью очистки воды, энергозатратами, занимаемой площадью и др. Выбор метода во-

доподготовки определяется исходя из данных необходимого количества и качества воды с аналогичными параметрами имеющегося водозабора.

Экспериментальные данные химического состава воды (на уровне следов) по схемами В и С, позволяют проецировать оптимумы значений эффективности растворения СЦМ и СОМ, а также Т-у их ВО по результатам, полученным на дистиллированной воде. Основные параметры водопроводной воды до и после ее обработки по схеме А (ионообменная обработка) представлены в таблице 2.

Таблица 2

Показатель Ед. изм. СанПиН 2.1.4.1074-01 Водопроводная вода Обработанная вода

Водородный показатель ед. рН 6-9 7,22 6,88

Минерализация, не более мг/л 1000 (1500)* 214,0 229,0

Жесткость общая, не более моль/м3 7,0(10,0)* 4,80 Следы

Железо общее, не более мг/л 0,3 (1,0)* 0,12 Менее 0,05

Хлориды, не более мг/л 350 16,0 1,85

Щелочность мг-экв/л - 2,9 1,1

*- допускается по разрешению органов СЭС

Данные по кинетики И.р. и Т-у восстановленных водопроводной и обработанной по схеме А водой СЦМ и СОМ с м.д. СВ 12,5 и 9,0% соответственно представлены на рис. 9. На водопроводной воде Т-у СМП: Х=6-Х].

С=1СЦМ(в) I-1 СЦМ(о)

—*—сом(в) -е-сом(о)

1 2 3 4 5 6 /СЛ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 Номер образца ( ) Номер образца

Рис.9 Кинетика термоустойчивости (А) и растворимости (Б) восстановленных водопроводной (в) и обработанной (о) водой образцов СЦМ и СОМ

у,= -0,06+х+0,33х-0,06х (СЦМ)|-

- у2 -0,1+3,4х-хг+0,1х3 (СОМ)

Установлены положительные закономерности формирования Т-у ВО СЦМ и СОМ обработанной водой по сравнению с водопроводной в диапазоне с I по V группу. Выявлено существенное улучшение растворимости СЦМ и СОМ. Определено, что при изначально низких значениях И.р. в ВО СМП - до 0,1см3 сырого осадка, применение обработанной воды доводит его до следовых количеств. С его увеличением выше указанного предела эффект от обработки воды снижается, оставаясь положительным.

Дальнейшие исследования были направлены на применение обработанной воды в технологиях рекомбинированных концентрированных (сгущенных) консервов промежуточной и высокой влажности: сгущенного цельного (СЦМсС) и

обезжиренного (СОМеС) молока с сахаром; сгущенного стерилизованного молока (ССМ). Выявлено, что применение обработанной воды значительно улучшает физико-химические и органолептические показатели рекомбинированных консервов, увеличивает экономическую эффективность технологий. После годичного хранения установлено, что контролируемые показатели имели лучший результат. Так, например, при хранении консервов в течение 12 мес., нарастание Тк и вязкости на водопроводной (в) и обработанной (о) воде составили от начальной: для СЦМсС(в) 38,4-»45,2°Т и 3,7-»8,6 Па*с, СЦМсС(о) 39,62-» 43,8°Т и 3,1—»6,9 Па*с; для ССМ(в) 38,8->51,0°Т и 8,8—18,5 мПа*с, ССМ(о) 39,1—>49,1°Т и 8,2—»17,6 мПа*с. Отмечено повышение Т-у (тепловая проба) концентрированных до м.д. СВ (25±0,5)% ВО: от 78,4±6,5 на водопроводной до 121,3±8,2 секунд на обработанной воде.

Как видно из представленных данных качественные показатели рекомбинированных продуктов существенно взаимосвязаны со свойствами применяемой воды, как на этапе формирования, так и в динамике хранения.

Глава 5 «Перспективные принципы совершенствования технологий сухих молочных продуктов». В соответствии с ТР, процесс "рекомбинирование" подразумевает применение воды и составных частей молока или молочных продуктов. На практике основные промышленные объемы рекомбинированных консервов производят с применением СМП, на совершенствование технологий которых, сосредоточены дальнейшие исследования. Основной акцент: минимизация нарушений солевого равновесия и негативных изменений белково-липидного комплекса СМП в процессе производства и в хранении.

Экспертной оценкой определена целесообразность применения в технологии СМП солей-корректоров (соли), проанализирован и обоснован их спектр, выявлены механизмы влияния, прогнозируемое воздействие и др. При их внесении в молоко и при последующем его нагревании, диссоциированные ионы соли, изменяя ионный состав плазмы молока, вовлекаются в механизм восстановления солевого равновесия. В результате ионообмена катионы Са2+ заменяются одновалентными №+, тем самым, предотвращая агрегацию частиц казеина в молоке и увеличение поверхности для возможной связи мицелл с денатурированным лактоглобулином, что способствует повышению Т-у и уменьшению И.р..

На основании данных постановочных выработок СЦМ и СОМ с различными солями и их анализа, установлено, что по критериям доступность/качество/це-наУэффективность наиболее рационально применять комплексную полифосфатную соль «Фонакон». Для оценки эффективности внесения солей в дальнейшем контрольно анализировались СМП без соли, а также с МазНРО^ПЦО и №зСбН507-5,5Н20, произведенные по максимально однотипным технологиям.

Установлена рациональная дозировка солей - 0,3% к массе СМП, обеспечивающая повышение Т-у на 1-3 группы и снижение И.р. в 2-3 раза. Выявлен рациональный способ введения солей - до начала деструктивных термомеханических процессов в сырое или нормализованное молоко в виде (20± 0,5)% водного раствора. Выработка производственных партий СМП с указанными рекомендациями подтвердила положительный эффект от внесения всех видов солей, преимущественно с «Фонакон». Так, например, при однотипном

46 (х4000)

36(х4000)

56 (х2000)

5а (х4000)

Где: 1 - СЦМ с солью «Фонакон», 1а и 16 сушка, 1в - сухое смешивание, пунктиром выделена частичка соли (1г) на глобуле; 2а и 26 - СЦМ с 1ЧазСбН507-5,5Н20 сушка; За и 36 -СЦМ с 1Ча2НР04-12 Н20 сушка; 4а.. .46 - контроль СЦМ без соли; 5а - типичная поверх_ность контрольного СОМ без соли; 56 - типичная поверхность СОМ с солями._

регламенте и двух реперных точках - нормализованное и восстановленное после сушки молоко, для контрольного (к) и экспериментального (э) СОМ (СОМк/СОМэ) получены значения относительного (%) прироста(+) / снижения^) показателей соответственно: рН -1,28/-1,17; Тк -2,2/-1,7; И.р. +1126/+686.

Для подтверждения целесообразности внесения солей, исследована структура СМП, которая по данным Липатова Николая Н., Харитонова В.Д. и др. существенно влияет на эффективность процесса восстановления. На рис.10 приведены микрофотографии контрольных и экспериментальных СЦМ и СОМ.

1а(х500)

1в (х2000)

26 (х2000)

) (х2000)

1г (х500)

Рис. 10 Микроструктура контрольных и экспериментальных СМП

Установлено, что СМП с солями характеризуются большим размером глобул, связанными между собой посредством соединительных «мостиков», образующих «условные агломераты»; отмечено повышенное содержание зарождающих частичек, более плотная структура глобул с меньшим объемом вакуолей и несколько «оплавленный», упорядоченный микрорельеф поверхности, что, в це-

лом, должно оказывать положительное влияние на скорость и полноту процесса восстановления.

Результаты дисперсности СМП, полученные ситовым методом, представлены на рис. 11.

Ж 1-ЯД1 -&-Ряд2 ~• РядЗ —Ж—Ряд4

k— F=—i Í

0,05-0,25 0,25-0,5 0,5-1,0 Диаметр частиц, мм

№ Продукт анализа

Уравнение регрессии

0,05-0,25 0,25-0,5 0,5-1,0 Диаметр частиц, мм

Коэф-ты уравнения, коэф-ты корреляции и стандартные ошибки

Vapor Pressure Model:

y=exp(a+b/x+cln(x))

Ряд 1 Контроль без соли Ряд 2 С Na2HP04-12H20 Ряд 3 С ЫазС6Н507'5,5Н20 у=(а+Ьх)/(1+сх+(1х') Ряд 4 С «Фонакон»

Rational Function:

•А

сцм

а=42,40; Ь=-42.28; с=24.17; S=0.383;r=0.998 а=0.36; Ь=-0.02; с=-0.85; d=0.17; S=0.383; r=0.999 а=0.26; b=0.05; с=-0.85; d=0.17; S=0.143; r=0.999 a=-0.64; b=0.92; c=-0.86; d=0.19;S=0.142;r=0.999

COM

a=48.99; b=-48.55; c=29.09; S=0.369; r=0.999 a=0.28;b=0.01; c=-0.87;

d=0.19; S=0.165 a=0.07; b=0.34; d=0.19; S=0.895 a=-0.84; b=l .05; d=0.21; S=0.594

r=0.999 :=-0.88; r=0.999 c=-0.91; 0.999

Рис.11 Гранулометрический состав анализируемых СЦМ (А) и СОМ (Б)

Анализ фактического распределения частиц в СМП свидетельствуют о существенном различии гранулометрического состава экспериментальных продуктов по сравнению с контрольными. Отмечено, что во всех экспериментальных СМП количество частичек с размерами более 0,25мм значительно превышает контрольные. Наибольший уровень пассивной агломерации отмечен в СМП с солью «Фонакон». Отмечено понижение пылевидной фракции во всех СМП с солями, что предполагает уменьшение потерь в процессе сушки.

Подтверждена целесообразность исследований продукта в хранении. Экспериментально установлено, что при хранении в течение 12 мес. СЦМ и СОМ, выработанных с применением солей, контролируемые показатели находились в нормируемых пределах. Аномальных изменений от применения солей не отмечено. Снижение/прирост в значении показателей экспериментальных и контрольных образцов имели достаточно схожую по интенсивности динамику. Однако на 12 месяц значения показателей экспериментальных СМП по сравнению с контрольными были лучше, в связи с их изначальным ростом на этапе формирования, связанным с действием вносимых солей.

Состояние белковой фракции молока и СМП традиционно контролируется показателем Т-у по алкогольной пробе. На рис. 12 представлены данные по ди-

намике показателя в зависимости от начальной группы (1...У по ГОСТ 25228) и температуры хранения СЦМ и СОМ, выработанных по традиционным технологиям без применения солей.

0,1,...,12 - периодичность анализа, месяцы

Рис.12 Кинетика Т-у контрольного СОМ (Б и Г) и СЦМ (А и В) в хранении

Установлено, что интенсивность потери Т-у СМП увеличивается с повышением температуры хранения. Понижение наиболее выражено для продуктов с изначально низким значением показателя на уровне V группы. Так, при регламентируемой температуре хранения (6±2)°С, фактическая потеря Т-у для СЦМ и СОМ составила соответственно 8 и 7, а при повышении ^ до (18±2)°С - 4 и 6 месяцев. Большая интенсивность процесса потери отмечена в СОМ. Это косвенно подтверждает стабилизационное действие жировой фазы на деградацию белка, механизм которой связан с торможением миграции воды в частицах СМП, и правомерном при условии, что \¥ продуктов находится в нормированном диапазоне.

Поскольку результаты множества контролируемых показателей СМП выявили наибольшую эффективность от применения «Фонакон», ниже (рис.13) при-

ведены результаты формирования (0—>0') Т-у и её кинетики в хранении при tx (6±2)°С для СЦМ и СОМ, выработанных с применением данной соли.

Рис. 13 Формирование (0—>0') и динамика в хранении (0'—>12) Т-у СЦМ (А) и СОМ (Б) с солью «Фонакон»

Установлено, что применение «Фонакон» способствует повышению Т-у в цепи сырьё-продукт (0—>-0') на 1-3 группы и формирует её высокие значение при хранении. По сравнению с контрольными СМП, хранимоустойчивость по фактору Т-у повышается до 10 и 9 месяцев для образцов с начальной V группой Т-у для СЦМ и СОМ соответственно. Аналогичные исследования СМП с контрольными солями, показали меньшую эффективность начального роста показателя (в среднем не более 1 группы) и большую потерю качества в хранении. Отмечено, что применение Ата2НР04 *12Н20 и С^Н^Оу*5,5Н2О при начальном значении термоустойчивости на уровне 1-П групп не рационально.

Результаты кинетики И.р. при хранении контрольных и экспериментальных образцов СМП представлены на рис. 14.

„Ys

Ряд 1 Ряд 2 Ряд 3 Ряд 4

Время хранения, мес.

Продукт анализа

Контроль без соли С Ка2НР04-12 Н20 С КазС6Н507-5,5Н20 С «Фонакон»

23456789 10 Время хранения, мес. Уравнение регрессии и коэффициент корреляции СЦМ СОМ

у=0,0141х + 0,091; г = 0,9875 у = 0,0131х + 0,0708; г = 0,9796 у = 0,0115х + 0,0565; г = 0,9889 у = 0,0084х + 0,0332; г = 0,9837

у = 0,1095е •

i= 0,9798

у = 0,0868е°'0958х; г = 0,9930 у = 0,0157х + 0,0388; г = 0,9805 у = 0,0511е°'0951х; г = 0,9923

Рис. 14 Закономерности динамики растворимости экспериментальных СЦМ (А) и СОМ (Б) при хранении в течение 12 месяцев при температуре (6±2)°С

Приведенные зависимости подтверждают эффективность применения солей, что в дальнейшем подтвердилось данными кинетики вязкости ВО СМП в процессе хранения. Так на начало и конец хранения относительный прирост вязкости для контрольных (к) и экспериментальных (э) СМП составил: СЦМ-к +27,93%, СЦМ-э + 9,3%; СОМ-к +41,65%, СОМ-э +16,98%. Следовательно, применение солей в технологии СМП позволяет существенно стабилизировать их белковую фракцию.

Параллельно установлена рациональность проведения предварительной термической обработки (ПТО) молока с солями при температуре (74±2)°С с последующим охлаждением до (4±2)°С, в случаях необходимости его резервирования в течение 48 часов на предприятии до переработки на СМП.

В процессе работы определена значимость исследования и применения показателя А\у. Сответствуюгцей методической и систематизированной информационной базы по отношению к молочным продуктам не выявлено, что и стало основой следующих исследований.

Глава 6. «Теоретические и практические аспекты применения показателя «активность воды» при разработке новых и совершенствовании традиционных технологий молочных консервов». Разработана методика определения А\у в молочных продуктах сорбционно-емкостным методом на приборе «Ну§го1аЬ-3», которая включает пробоподготовку и режим исследования. Про-боподготовку проводили по 18 продуктам. Результаты расчетов (методом итераций) необходимого времени акклиматизации продукта и измерительной ячейки в ряде температурных диапазонов на примере СЦМ представлены на рис.15.

№1 Д1=25°С у=38.333е"0,4274я; г = 1

№2 Дг =20°С ^30.667ео,!,4-;г=1

№3 Д1=15°С у=23 .ОООе"0 4274*; г = 1

№4 Л^ЮОС >=15.333е0Ч274х;г= 1

№5 дг =5°С у=7.667е"0 4374*; г = 1

№6 Д1=2,5°С у=3.833е04374*; г = 1

№7 Д1=1°С у=1.533е0,™-;г=1

9 10 И 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 Время анализа

Рис.15 Зависимость времени акклиматизации от температурного градиента при неустановившемся состоянии для СЦМ

Полученные данные скорректированы с фактическим материалом. Выявлено, что количество затрачиваемого на термостатирование времени в диапазоне температур 0...25°С на 34-41% ниже расчетного, что обусловлено неучтенным фактором принудительной вентиляции измерительной ячейки. Из двух предусмотренных в приборе режимов «Е-Мос1е» и «С}-Мо(1е» обосновано выбран первый. Определены пороговые значения Аш в различных группах пищевой продукции (23 наименования).

В таблице 3 приведены данные по ряду молочной продукции и их градации в соответствии с фрагментацией продуктов по характеристикам XV и А\у.

Таблица 3

Продукт Характеристика

\У, %, А\у, ед. а„, Группа

Сухое цельное молоко 2,1-4,0 0,22-0,31 ПНВ

Сухое обезжиренное молоко 1,8-5,0 0,20-0,33

Сухие сливки 2,4-4,0 0,27-0,34

Сухая сыворотка 1,8-4,0 0,19-0,28

Сгущенное цельное молоко с сахаром / «вареное» 26,5±0,1 0,81-0,85/0,80-0,83 ППВ

Молоко - сырье / восстановленное молоко 88,5±0,1 >0,985 ПВВ

Сгущенное / концентрированное стерил. молоко 75,0±0,1 0,96-0,98 / 0,97-0,99

Осуществлена интеграция в область контроля завершенности процесса растворения СМП с позиции определения целесообразности традиционно применяемой в процессе восстановления экспозиции ВО. Динамика А\у в ВО с различной м.д. СВ молока с момента растворения СЦМ и СОМ до его стабилизации представлена в таблице. Выявлены временные закономерности гидратации СМП от температурно-концентрационных особенностей ВО. Доказано, что дальнейшая выдержка ВО в течение до 24 часов не влияет на значение Аш. Установлена иррациональность традиционной экспозиции ВО. Результат учтен в ряде нормативно-технических документов и реализован на производстве.

Таблица 4

Время стабилизации А\у (с), как показатель завершенности растворения СМП

Температура, Массовая доля СВ молока в растворе, % Уравнение регрессии и

(±0,5)°С 12,5 17,5 22,5 27,5 50,0 коэффициент корреляции

10 Н 351 359 383 411 452 У=430,13-14,07х+0,73х'-0,01 х*

±16 ±11 ±17 ±20 ±19 г =0,999

40 230 208 203 182 169 У 1=267,39-2,76х-0,04x^+0,001 »х3

и ±12 ±9 ±10 ±9 ±8 г =0,989

60 178 181 168 147 164 У2=49,06+19,56х-0,87х'+0,01х-'

±10 ±12 ±8 ±6 ±9 г =0,999

9,0 15,0 20,0 27,5 50,0

10 332 307 288 251 304 У=335,68+2,27х-0,36х'-0,01х

±12 ±14 ±11 ±10 ±14 г =0,998

2 40 232 213 167 190 243 У1=343,42-15,65х+0,44х'-0,003х-1

О и ±11 ±9 ±8 ±8 ±11 г =0,975

60 167 152 123 135 216 У2=281,53-14,95х+0>44х'-0,003х-'

±8 ±8 ±6 ±7 ±11 г =0,988

Последующее практическое применение А\у приложено в совершенствование технологий сгущенных молочных продуктов с сахаром (СМПсС), предусматривающих в традиционных производственных схемах различные очередности внесения сахарного сиропа в процессе сгущения. Выбраны рациональные последовательности, учитывающие формирование Алу, вязкости (г)), органолеп-тических свойств продукта и продолжительность сгущения. Оперируя данными рис.16 для СЦМсС, а также результатами проведенной органолептической оценки установлены наиболее предпочтительные варианты внесения сахарного

сиропа: №1, №2 и №3 (см. рис.16). По аналогии получены результаты для технологий сгущенного обезжиренного молока и сливок с сахаром, которые учтены в НТД и реализованы на производство.

0,850 0,840 0,830 0,820 0,810 0,800

3.830

0,847,

.0,836

0,839

,0.840

0,829

0,827

0,817

аз

И

и

Эп, Па*с -Ч, мин,

100 £

75

50

25

12 3 4 5 6 7 8 Вариант внесения сахарного сиропа

1 2 3 4 5 6 7 8 Вариант внесения сахарного сиропа

Варианты внесения сахарного сиропа: 1 - Одновременное поступление в вакуум-аппарат молочной смеси и сахарного сиропа; 2 - 30% молочной смеси+сахарный сироп+70%молочной смеси; 3 - 50% молочной смеси +сахарный сироп+50 % молочной смеси; 4 - 70% молочной смеси + сахарный сироп + 30% молочной смеси; 5 - ввод сахарного сиропа по окончании забора молочной смеси; 6 - 50% сахарного сиропа+молочная смесь+50 сахарного сиропа; 7 - 70% сахарного сиропа -Ьмолочная смесь +30%сахарного сиропа; 8 - ввод молочной смеси по окончании забора сахарного сиропа

Рис. 16 Динамика (А), г| (Б) продукта и продолжительности сгущения (Б) в зависимости от момента внесения сахарного сиропа в технологии СЦМсС

Результаты формирования А\у - рис. (А) и её кинетики при хранении (Б) в модельном продукте с аналогичными данными г|, Тк и рН, применены также для обоснования рациональных схем альтернативных технологий рекомбини-рованных СМПсС. Для этого спроектированы и созданы 18 операторных моделей, имитирующих наиболее распространенные производственные схемы -рис.17. Факторы варьирования: последовательность внесения 4 сырьевых компонентов (вода, СОМ, жир и сахар) и чередования основных и вспомогательных технологических процессов.

Операторная модель

Количество операций

2 3 4 5 б 7 8 9 10 11 12

Хранение, мес.

Рис.17 Формирование (А) и кинетика в хранении (Б) показателя Аш полученных систем в зависимости от операторной модели

Установлено, что максимальная эффективность технологий обеспечивается гомогенностью распределения влаги в продукте. Результаты исследований в дальнейшем послужили основой для совершенствования существующих и научного обоснования новых технологий рекомбинированных СМПсС.

Применяя операторные модели (рис.18) с фиксацией данных по формированию и кинетики в хранении Аы, созданы технологии пастообразных молочных ППВ из творога.

Операторная модель:

1 -подготовка сырья;

2 - смешивание молочных компонентов, воды и солей; 3 - подогрев; 4 - внесение

сахара; 5 - плавление; 6 - охлаждение; 7 -гомогенизация; 8-упаковка.

12345678 9 10 11

Технологической операции (1-8), в хранении (9 -24ч., 10 - 48ч., 11 - 30 сут.)

Рис.18 Формирование А\у в моделях пастообразных продуктов

Установлено, что применение кислотно-сычужного творога, способствует получению в продукте более низких и стабильных в хранении значений А\у в продукте, что связано с меньшим изменением казеинаткальцийфосфатного комплекса. Результаты учтены в технологии пастообразных продуктов со значением А'№ 0,87-0,89.

В дальнейшем, оперируя результатами замеров А\у в 644 и 757 образцах СЦМ и СОМ различных производителей, а также их ВО различной концентрации показано (рис.19), что полученные зависимости обобщенной изотермы сорбции в двухфакторном пространстве неадекватны. Доказана необходимость учета химического состава и трансформационных изменений компонентов.

м.х.в м.х.в

М(х,у);=0,97+0,39-х+0,08у-0,14х-у-0,41-х2-1,61-у2 М (х,у):= 0,90+0,38х+0,40у-0,05ху-0,33-х2-5,41/ расчетное значение отклика расчетное значение отклика

Рис.19 Изотермы сорбции СЦМ (А) и СОМ (Б) при V/ 0-99,9% и температуре 18-22°С

Установлено, что СМП, вырабатываемые в определенный период на одном и том же предприятии с конкретной сырьевой зоной и стабильной технологией, разрешают выявить такую зависимость для последующих расчетов. В качестве

имости для СЦМ.

Доказано, что в диапазоне влажности 2+4% и 2^-5% для СЦМ и СОМ соответственно и при соблюдении температурных режимов хранения риск микробиологической порчи, обусловленной образованием точек избыточной влажности (точка росы), незначителен.

Получен новый фактический материал по ряду показателей воздушно-газовой среды традициионных молочных консервов, пред-держания: А - (Н99,9%; Б -2+4% ставленный в таблице 5 для

соответствующих значений верхнего предела нормируемого диапазона допус-

тимой влажности (±0,1%) анализируемого продукта.

Таблица 5

Показатели воздушно-газовой среды традиционных молочных консервов

Наименование показателя Значение показателя

СЦМ СОМ СЦМсС ССМ

t влажного термометра, °С 9,92-1,18 10,55-11,49 17,86-18,19 19,56-19,78

Точка росы, °С -1,74 -+2,38 0,45 - 3,26 16,64 -17,22 19,34-19,67

Абсолютная влажность, g/mJ 3,97 - 5,35 4,66-5,70 13,99-14,51 16,58 -16,92

Удельная влажность, g/kg 3,29-4,44 3,87-4,73 11,65-12,09 13,83-14,12

Влагосодержание, g/kg 3,30-4,46 3,88-4,75 11,79-12,24 14,02 -14,32

Парц. давл. водяного пара, hPa 5,38 - 7,24 6,31-7,71 18,93-19,63 22,43-22,90

Глава 7 «Адаптация результатов исследований к практике, перспективные производственные решения, частные технологии». Реализация результатов исследований в промышленные технологии систематизирована по группам в соответствии с мировой практикой, а именно продукты: низкой, промежуточной и высокой влажности.

Классическими представителями ПНВ следует считать СМП. С учетом полученных результатов в их технологии введены процессы, обеспечивающие направленное формирование функционально-технологических свойств СМП на этапах производства, хранения и переработки на рекомбинированные продукты, необходимым технологическим процессом которых является восстановление. На основании проведенных исследований разработана принципиальная технологическая схема восстановления СМП (рис.21), учитывающая нововведения: предварительную водоподготовку и отсутствие экспозиции ВО.

примера на рис.20 представлены полученные завис

-0,8±0,09

0,8 ±0,06

0.0 10.0 20.0 30.0 40.0 50.0 60.0 70.0 Влагосодержание, %

'.0 90.0 100.0

Рис.20. Значения Aw СЦМ в диапазоне влагосо-

Приемка и хранение молока сухого ) П

I _

Приемка воды

Подготовка молока сухого

[ Транспортирование | 1

I Растаривание 1

Резервирование воды

СВодоподготовка (доочистка) Ц— ■>| Подогрев воды )—

1.

¡Просеивание и/или измельчение|—Н ВОССТАНОВЛЕНИЕ

г-г- -1 |—Й Нормализация I-1

Фильтрование -1 I---———-> ±

1—-———окнх-^ _

Жировой компонент

Подогрев

Центробежная очистка

I

-| Эмульгирование)*—

Процессы дальнейшей переработки

Рис. 21 Усовершенствованная схема промышленного восстановления СМП

Осуществлена сравнительная оценка продуктов, произведенных по предлагаемым схемам, с аналогичными по традиционным технологиям, в динамике хранения. В таблице б представлены характеристики СМП и их ВО по разработанным схемам в относительном приросте (+) / снижении (-) показателей по сравнению с аналогичными данными продукта по традиционной технологии, соответствующее значение которого принято за 100%. Экспериментально доказано, что применение разработанных схем позволяет существенно повысить качественные характеристики СМП и их ВО, в т.ч. после годичного хранения.

Таблица 6

Динамика показателей СМП и их ВО по сравнению с контрольными в относительном % прироста/снижения соответствующего показателя

№ Наименование показателя Продукт

СЦМ СОМ

0* 12* 0* 12*

Т-у, группа +33,70± 1,41 +36,22±2,34 +29,43±2,03 +31,78±3,37

21 Тк,°Т -9,71±0,42 -6,28±0,41 -12,64±0,87 -8,61±0,69

3' рН, ед. рН -0,74±0,05 -0,85±0,07 -0,94±0,06 -1,06±0,10

4' И.р., см3, сыр. осадка -54,21±2,38 -46,85±3,72 -48,72±4,11 -44,29±2,67

52 А\у, ед. А\у -9,24±0,35 -6,82±0,27 -14,31±0,52 -9,76±0,48

6' П, (ПО"3), Па*с +8,58±0,36 +6,77±0,52 +5,72±0,34 +4,81 ±0,41

* - после окончания технологического процесса и через 12 месяцев хранения соответственно; ВО (м.д. СВ 9,0 и 12,5% для СОМ и СЦМ соответственно); 2 - сухих образцов.

Установлена значимость каждой из технологических разработок на получение суммарного эффекта и дефиниции экономической составляющей для СЦМ и СОМ. В производственных условиях осуществлена оценка потерь СВ молока

при восстановлении по анализу данных двух точек забора информации для продуктов по предлагаемым(п) и традиционным(т) технологиям:

- на фильтрации (П, кг/м3) ВО: П=(М,,ф - Му ф)/К, где Мг,ф - масса фильтра после прохождения через него определенного количества ВО, кг; Му л. - масса увлажненного фильтра, кг; К- количество профильтрованного ВО, м ;

- на центробежном очистителе по Николаю Н. Липатову (П0, кг/м3): П0=Оо/М*х, где Оо - количество образовавшегося осадка, кг; М- производительность моло-коочистителя, м3/ч; т - продолжительность работы молокоочистителя, ч.

Предусмотрены следующие комбинации: А - СМП(т) + водопроводная вода; Б - СМП(т) + обработанная вода; В - СМП(п) + водопроводная вода; Г -СМП(п) + обработанная вода. Водоподготовку проводили с применением ионообменной фильтрации. Восстановление проводили до м.д. СВ 12,5 и 9,0% соответственно для СЦМ и СОМ. Результаты исследований в относительных величинах прироста/снижения показателя от 100% по варианту А (данные представлены в натуральных значениях) представлены в таблице 7. Там же показаны расчеты экономической составляющей от внедрения, проведенные по упрощенному алгоритму, фиксирующему затраты на реализацию новых разработок и потери СМП при фильтрации и центробежной очистке. Прямые и косвенные затраты на 1т продукции однотипны. Себестоимость 1 кг сухого продукта по традиционной технологии составляет 100 рублей.

Установлено, что максимальная эффективность переработки СМП достигается при комплексном подходе, основанном на внедрении в технологии сушки солей-стабилизаторов и водоподготовки на стадии их растворения. Экономический эффект на 1т СМП составил: СЦМ 292 руб. и СОМ 322 руб.

Существенные объемы переработки СМП приходятся на производство ре-комбинированных молочных консервов, в том числе с промежуточной влажностью. К последним следует относить СМПсС с объемом рынка 800 муб, из которых, по разным источникам, 40-80 % рекомбинированные, произведенные из СМП, воды сахара и жиров, в том числе не молочного (чаще растительного) происхождения. В международной практике применение последних зафиксировано на уровне стандартов ФАО/ВОЗ (Codex Stan 252-2006).

Оперируя полученными результатами по необходимости гомогенного распределения влаги в продукте для обеспечения минимальных значений Aw в хранении, установлена целесообразность проведения процесса гомогенизации в конце технологии. Однако температурно-концентрационные особенности системы на этих этапах предполагали возможность её неэффективности. Соответственно выявлены значения коэффициента устойчивости жировой фазы (Ку) молочных и молокосодержащих продуктов, произведенных по разработанным принципиальным схемам альтернативных технологий рекомбинированных СМПсС (рис.22). Доверительный интервал Ку для исследуемых вариантов на 12-й месяц холодильного хранения составил соответственно: А - 0,16-0,19; Б -0,11-0,14 и Б' - 0,16-0,18, что указывает на незначительность процесса отстоя жировой фазы.

Таблица 7

Оценка эффективности технологических разработок для СЦМ и СОМ_

| Продукт | Наименование показателя Вариант операторной модели и время проведения анализа

А Относительное значение прироста/снижения показателя, %

Б В Г

0* 12** 0* 12** 0* 12** 0* 12**

1 СЦМ Т-у, %, этанола 71,6±2,31 шах 68,2 +2,06±0,04 +1,21 ±0,07 +4,06+0,12 +6,13+0,19 +6,61+0,15 +6,08+0,12

И.р., см3 сыр. осадка 0,17+0,07 0,24±0,03 -5,23+0,22 -2,13±0,18 -38,46+1,23 -32,35+1,42 -46,11+3,42 -33,57+3,76

Я, кг/м3 1,21+0,37 1,82+0,45 -8,45+0,91 -5,73+0,83 -26,31+1,12 -19,51+0,87 -38,29+3,21 -26,73+2,49

По, кг/м3 0,54+0,28 0,83+0,34 -9,61+2,94 -4,26+1,65 -19,13+2,23 -15,36+1,12 -32,09+2,67 -21,16+3,09

Затраты на водоподготовку, руб./0,875 т воды 0 2,19 0,00 2,19

Затраты на внесение солей, руб./0,125 т СЦМ 0 0,00 18,13 18,13

Итого затраты/потери на 1 т восстановленного СЦМ, руб./т 0/88 0/133 82,19 128,19 85,13 126,13 76,32 119,32

Итого прирост(+)/снижение(-) потерь, руб./т СЦМ от контроля А 704 1064 -64 -56 -204 -200 -292 -272

СОМ Т-у, % этанола 72,1+3,43 тах 68,3 +2,38+0,11 +1,73+0,06 +6,37+0,21 +7,19+0,22 +8,78+0,36 +7,74+0,33

И.р., см3 сыр. осадка 0,13+0,08 0,19±0,04 -6,44+0,52 -3,34+0,61 -41,46+2,24 -36,45+1,66 -49,42+2,95 -39,63+3,82

77, кг/м3 1,04±0,52 1,46±0,43 -10,24±1,06 -7,12+0,72 -29,33+1,24 -25,26+1,43 -42,26+2,56 -30,09+2,21

По, кг/м3 0,41+0,23 0,62±0,31 -9,62±0,87 -6,34+0,61 -20,16+2,27 -17,55+1,31 -34,62+3,01 -26,21+2,72

Затраты на водоподготовку, руб./0,91 т воды 0 2,28 0,00 2,28

Затраты на внесение солей, руб./0,09 кг СОМ 0 0,00 13,05 13,05

Итого затраты/потери на 1 т восстановленного СОМ, руб./т 0/73 0/104 67,28 99,28 66,05 93,05 59,33 89,33

Итого прирост(+)/снижение(-) потерь, руб./т СОМ от контроля А 811 1160 -89 -82 -222 -271 -322 -338

Где: 0* - свежеприготовленный продукт (3-5 сутки с момента завершения технологического процесса); 12** - на 12 месяц хранения.

| Приемка, хранение и подготовка сырья | 4-

Восстановление сухих компонентов при температуре растворителя 20-50°С Процесс восстановления по рис. 21

4-

Диспергирование жирового компонента Ферментация (38-42°С в течение 3 часов)

вариант а

Подогрев (55-60 С)

Гомогенизация (8-12МПа)

Подогрев (75-77 С)

Щ

вариант б

Подогрев (75-77 С)

Технологические аспекты применения ферментации:

1. Исключение из технологии процесса кристал-

лизации лактозы.

2. Количество фермента 0,04%при активности

2850 ед. и! не выше 4(РС 3. Снижение режима пастеризации: 85~9СРС в течение 2-Змин.

Т

Растворение сахара

Подогрев и пастеризация (90-95°С с выдержкой 5-10 мин.)

Охлаждение (32-37 С)

вариант б'

Охлаждение (65-70 С)

[Гомогенизация (10-12МПа)~

Кристаллизация

Гомогенизация (12-18 МПа, 25-3 5"С)

__±_

_Охлаждение (2ftfc2°C)_

Упаковка и маркировка

Хранение и реализация

Рис. 22 Технологические схемы производства рекомбинированных СМПсС

Экспериментально доказана возможность гетерогенной кристаллизации лактозы с применением имитирующего затравочного материала: СаСОз, ТЮ2, БЮ2 в виде пудры с размерами кристаллов в диапазоне от 1 до 2 мкм. Установлены рациональные дозировки и размеры образовавшихся кристаллов лактозы (рис.23) в зависимости от этапа внесения затравки: до (А), во время (Б) или после сгущения (В). В перспективе применение гетерогенной затравки позволит значительно сократить производственные площади, энергозатраты, длительность технологии и др., не снижая качества продукции.

К консервированным молочным ПВВ в полной мере относится ССМ. В соответствии с ТР м.д. СВ молока в продукте должна составлять не менее 20%. Большинство нормативных документов, по которым работают предприятия, нормируют её в диапазоне 21-28 %, что соответствует концентрированию молока в 1,7-2,2 раза. Основное требование к молоку-сырью является его Т-у, нормируемая не ниже III группы. Технологии предусматривают в обязательном порядке применение солей, так как концентрирование СВ резко снижает Т-у. Для рекомбинированного ССМ сырьем являются СМП, вода, соли, а также возможны жировые компоненты, в т.ч. немолочного происхождения.

■

Й СЛ 1 О и =

_ _1 У

©

Дозировка затравочного матерала. %

©

0,051 0,061 0,078

Дозировка затравочного матерала, %

Дозировка затравочного матерала, %

Рис.23 Рациональная дозировка затравочного материала для кристаллизации лактозы по варианту А,В,С соответственно

Установлено, что применение СМП с повышенной Т-у по разработанной автором технологии и применение водоподготовки на этапе их восстановления, позволяет получить стерилизованный продукт с м.д. СВ 22-23% без дополнительной корректировки солевого состава. При дальнейшем повышении м.д. СВ выявлено, что лучшие результаты получены с использованием соли «Фонакон». Экспериментальные данные апробированы и реализованы на производстве.

Результаты исследований реализованы в технологиях традиционных и ре-комбинированных сухих, сгущенных с сахаром и сгущенных стерилизованных молочных продуктов на 61 предприятии России, а также в Украине (3), Армении (2) и Эстонии (1). Большинство внедрений осуществлено под авторским надзором. Разработана необходимая нормативно-техническая документация: «Продукты молочные сухие» (ТУ9223-393-00419785-05); Технологические инструкции"' на специализированные сухие продукты «Нутрилак Пептиди-СЦТ» (ТУ9229-152-17023360-04), «Нутрилак ГА» (ТУ9229-133-17023360-04), «Нутрилак Низколактозный» (ТУ9229-124-17023360-04); ТТИ ГОСТ Р 52791-08 «Консервы молочные. Молоко сухое. Типовая технологическая инструкция»; «Молоко сгущенное с сахаром варёное» ТУ9227-347-00419785-03; «Молоко сгущенное с сахаром» ТУ9227-352-0419785-03; «Консервы молокосодержащие сгущенные "Сгущенка с сахаром"» ТУ9226-353-00419785-03; «Консервы моло-косодержащие сгущенные "Сгущенка с сахаром вареная"» ТУ9226-3 5400419785-03; «Пасты сливочные» ТУ9222-349-00419785-03; «Пасты сливочно-растительные» ТУ9226-348-00419785-03; «Молоко сгущенное с наполнителями» ТУ9227-399-00419785-05; «Консервы молокосодержащие сгущенные с сахаром и наполнителями» ТУ9226-415-00419785-06; «Консервы сливочно-растительные сгущенные с сахаром» ТУ9226-416-00419785-06; «Продукты молочные и молочные составные сгущенные с сахаром» ТУ9227-352-00419785-083); «Продукты молокосодержащие сгущенные с сахаром» ТУ9226-353-00419785-083'; «Продукты молочные и молочные составные сгущенные с сахаром "Варёнка"» ТУ9227-347-004 1 9785-083'; «Продукты молокосодержащие сгущенные с сахаром "Варёнка"» ТУ9226-353-004 1 9785-083'; «Молоко сгущенное стерилизованное» ТУ9227-024-13 605199-084); «Молоко сгущенное с сахаром в тубах» ТУ9227-443-004 1 9785-083'.

Установлено, что все продукты разработанных технологий идентифицированы как потенциальные консервы по приоритетному признаку К;. Так, например, для продукции по ТУ 9223-393-00419785-05 «Продукты молочные сухие» получено: D(Ki) = 0,7166, что существенно выше предлагаемой нижней границы приемлемости (D(Ki) = 0,37). Дальнейшая оценка по Ci-факторам показала повышение суммарной оценки по сравнению с традиционными аналогами.

Глава 8. «Разработка технологий молочных консервов функционального назначения». С учетом результатов исследований созданы технологии на продукты функционального питания с длительным сроком годности. Безопасность продукции обеспечивалась её соответствием ТР. Анализ и систематизация современных представлений о геродиетике позволили сформулировать в формализованном виде требования, которым должна соответствовать геропродукция с учетом режима питания, оптимальности его рациона по энергоемкости и сбалансированности содержания белково/липидных комплексов, биологически активных добавок (БАД) и др. В качестве БАД использованы препараты «МЭК» (Галстян А.Г. и др.) и «Томатол» (Капитанов А.Б. и др.), как источники лико-пина (ЛП). Имеются обширные материалы, доказывающие на основе биологических и клинических исследований, что ЛП обладает антиоксидантными, антиканцерогенными, иммунотропными, гиполипидемическими свойствами, которые в 2-2,5 раза превосходит таковые у ß-каротина. В связи с чем установлена его дозировка в 1,5мг в 200 г молока (Радаева И.А. и др.).

Разработана технология на «Продукты молокосодержащие сухие "Геро-лакт"» (ТУ 9226-435-00419785-07) для геродиетического питания, включающая проектирование аминокислотного (АК), жирнокислотного (ЖК) составов и обогащение ЛП. Принципиальная схема технологических процессов сухих продуктов "Геролакт" представлена на рис. 24.

¡Приемка молока-сырья ]

__I _

| Соли-стабилизаторы | | Охлаждение, промежуточное хранение |

1 1 _

| Обезжиренное молоко | <----1 Подогрев, сепарирование ] »| Сливки ~|

Рис. 24 Схема технологического процесса продуктов сухих "Геролакт"

Основные характеристики продукта приведены в таблице 8.

Таблица 8

Физико-химические показатели продуктов сухих "Геролакт"_

Наименование показателей Значение показателя

М.д. влаги, %, не более 4,0

М.д. жира, %, не менее, 26,0

в том числе: молочного/растительного, %, не менее 18,2/7,8

М.д. белка, %, не менее 26

в том числе: молочного/растительного, %, не менее 14,3/11,7

М.д. фруктозы, %, не менее 17,4

М.д. ЛП, мг%, не менее: 6

Тк, °Т, не более 20,0

И.р., см3 сырого осадка, не более 0,1

Чистота по эталону, группа, не ниже 1

0,22-0,24

АК-сбалаисированность белка продукта по сравнению с эталоном5' представлена в таблице 9. Соотношение молочного белка к растительному, рекомендованное ИП РАМН для пожилых людей (50/50) скорректировано до 55/45 с учетом данных органолептического анализа продукта.

Таблица 9

Характеристики AK-сбалансированности белка продукта_

Параметры АК-сбапансированности Значения параметра

Молочный белок Растительный белок Белок продукта

Min скор (метионин+цистеин), Cmi„ 1,78 1,60 1,70

Коэффициент утилитарности, Rp 0,44 0,48 0,46

Показатель сопоставимой избыточности, о 16,13 13,46 15,00

ЖК-сбалансированность жировой композиции продукта по сравнению с "квазиэталоном", предложенным автором, представлена в таблице 10. Жир продукта максимально приближен к оптимальным соотношениям квазиэталона и характеризуется: НЖК/МЖК/ПНЖК = 1:0,8:0,6; ПНЖК/НЖК = 0,6; линоле-вая/линоленовая > 7; соотношение жировых компонентов молочный/растительный = 70/30. Существенных различий Яц в продуктах с различными БАД не отмечено.

Таблица 10

Характеристики ЖК-сбалансированности жира продукта_

Наименование жировых ингредиентов и продуктов Жирные кислоты Коэффициент ЖК сбалансированности Ru, ДОЛ. ед.

X * X с и Линоле-вая Линоле-новая Арахи-доновая

Содержание, г/100г суммы жирных кислот i=1..3 i=1..6

1 2 3 4 5 6 7 8 9

ФАО/ВОЗ* 30,00 60,00 10,00 7,50 1,00 1,50

ИП РАМН 33,33 33,33 33,33 - - -

Квазиэталон 42,00 33,00 25,00 15,60 2,20 7,20 1 1

Молочный жир 63,04 31,08 6,16 2,64 0,88 2,64 0,558 0,398

1 2 3 4 5 6 7 8 9

Подсолнечное масло 11,91 25,08 63,01 63,01 0 0 0,441 -

Кукурузное масло 14,01 25,29 60,71 60,06 0,63 0. 0,472 -

«Томатол» 18,50 28,40 53,10 51,20 1,90 0 0,563 -

«МЭК» 16,20 32,40 51,40 49,90 1,50 0 0,569 -

Продукт с «БАД» 48,86 31,26 20,08 17,21 1,02 1,85 0,871 ±0,005 0,615 ±0,03

- эталон для людей среднего возраста; - отсутствуют систематизированные данные

Разработана технология (рис. 25) рекомбинированного сладкого сгущенного молока геродиетического назначения со сбалансированным белково-липидным составом, заменой сахарозы на фруктозу и содержащего ЛП («Продукты моло-косодержащие сгущенные "Геролакт"» ТУ9226-436-00419785-07). Проектирование белково-лииидных композиций проводили по аналогии с вышеизложенным. Количество фруктозы определяли с учетом А\у и органолептических показателей. Установлено, что рациональная м.д. фруктозы, обеспечивающая эффективность омсоанабиаза, составляет 35% вместо 43,5% на сахарозе. Выявлено, что её целесообразно вносить в виде 75-80% сиропа с температурой не выше 50°С.

Рис. 25 Схема технологического процесса продуктов сгущенных «Геролакт»

В качестве примера в таблице 11 представлены основные характеристики продукта с «МЭК».

Таблица 11

_Физико-химические показатели продуктов сгущенных «Геролакт»

Наименование показателя Значение показателя

М.д. влаги, %, не более 30,0

М.д. фруктозы, %, не менее 35,0

М.д. жира, %, не менее, в том числе растительного с «МЭК» 8,5 4,0 ЖК-сбалансированность продукта

Яи-0,949 | Яьб- 0,618

М.д. белка, %, не менее, в том числе растительного, не менее 7,0 1,0 АК-сбалансированность продукта

0,444 | а = 15.760

Содержание ЛП, мг%, не менее 4,0

Тк, иТ, не более 45,0

Вязкость продукта: до 2 мес. хранения, Пас от 2 до 12 мес. хранения, Па-с, не более От 3 до 10 включ. 15

Размеры кристаллов лактозы, мкм, не более 10

0,82-0,83

Установлено, что наличие ЛП способствует лучшей хранимоустойчивости жировой композиции продукта. Сравнительный анализ данных контрольного

продукта и его образцов с добавлением ЛП на 12 мес. хранения показал следующую динамику повышения от начального: кислотность жира 33,1 и 21,2 %; перекисное число 5,7 и 3,4 % соответственно.

Разработана технология (рис. 26) рекомбинированного сгущенного стерилизованного молокосодержащего геропродукта со сбалансированным липидным составом и ЛП («Продукты молокосодержащие сгущенные стерилизованные "Витапролонгин"» ТУ9226-437-00419785-07). Установлено, что в результате стерилизации потери ЛП не превышали 5,1%.

1 Приемка, подготовка и хранение СМП |

| Соль-стабилизатор | | Восстановление и нормализация молока |

___ ~~ 1

| Внесение БАД и низина |-. | Сгущение | *-1 Пастеризация |

Гомогенизация и охлаждение сгущенного молока |

Нормализация сгущенного молока"]->| Упаковка сгущенного молока |

_ 1 "

| Этикетирование и реализация | <-1 Стерилизация в таре |

Рис.26 Схема технологического процесса продуктов сгущенных стерилизованных "Витапролонгин"

Основные характеристики продукта приведены в таблице 12.

Таблица 12

Физико-химические показатели продуктов молокосодержащих сгущенных _стерилизованных «Витапролонгин»_

Наименование показателя Значение показателя

М.д. СВ молока, %, не менее, 25,5

М.д. жира, %, не менее, 7,8 ЖК-сбалансированность продукта

в т.ч. растительного с «МЭК», %, не менее 2,5 Яьз- 0,883 | Яи-0,648

Содержание ликопина, мг%, не менее 2,5

М.д. низина, мг/дм3, не более 25,0

Тк, иТ, не более 50,0

Группа чистоты, не ниже I

Совместно с ООО НПП «Медбиофарм» разработаны технологии молочных консервов, обогащенных микроэлементами: молока сухого (ТУ9223-314-00419785-2003), молока сгущенного с сахаром (ТУ9227-310-00419785-03 и ТУ9227-311-00419785-03), молока сгущенного стерилизованного (ТУ9227-312-00419785-03).

Коррекция при м.д. СВ >23%

Основные результаты работы и выводы

1. Усовершенствованы традиционные и созданы новые технологии молочных консервов с учетом информационно-аналитического прогноза развития мо-лочноконсервного производства. Обоснована интеграция объективных термодинамических и функционально-технологических показателей в процессы производства и мониторинга продукции.

2. Разработана методология идентификации принадлежности молочных продуктов к консервам по выявленным приоритетным признакам срок годности/температура хранения с оценкой «уровня» консервирования. Предложена новая классификация молочных консервов, включающая дополнительные оценочные критерии, в т.ч. объединенную характеристику влагосодержание/«ак-тивность воды» с градацией на продукты низкой, промежуточной и высокой влажности.

3. Экспериментально подтверждена значимость свойств воды в формировании качества восстановленных молочных продуктов. Доказано, что повышение общей жесткости воды в диапазоне (Н10моль/м3 приводит к понижению эффективности процесса растворения сухих молочных продуктов, а также термоустойчивости восстановленных композиций. Установлены закономерности формирования индекса растворимости и группы термоустойчивости восстановленных композиций в указанном диапазоне общей жесткости воды и массовой доли сухих веществ молока 9+25,0% и 12,5+27,5% для обезжиренного и цельного молока соответственно. Для повышения эффективности процесса предложены и реализованы в производственных условиях технологические способы водо-подготовки: тепловым, магнитным, акустическим воздействиями, а также ионообменной и обратноосмотической фильтрацией, что позволило повысить полноту растворения и термоустойчивость восстановленного продукта.

4. Доказана целесообразность применения технологических пищевых добавок (солей-стабилизаторов) и предварительной термической обработки молока в технологии сухих молочных продуктов для улучшения ряда показателей, в т.ч. эффективности растворения, повышения термоустойчивости, гранулометрического состава. Установлены тенденции и закономерности направленного формирования/кинетики этих показателей на весь период хранения для сухого цельного и обезжиренного молока. Определены рациональные дозировки солей-стабилизаторов, способы внесения, улучшающие качество и хранимо-устойчивость сухих молочных продуктов. На основе критериальной оценки по признакам доступность/цена/качество/эффективность доказано преимущество использования комплексных полифосфатных солей-стабилизаторов. Показана рациональность проведения предварительной термической обработки сырого молока в случаях его резервирования, предусмотренных Федеральным законом РФ от 12 июня 2008 г. № 88-ФЗ «Технический регламент на молоко и молочную продукцию». Экономический эффект от применения солей-стабилизаторов в технологии производства сухих молочных продуктов и водоподготовки на этапе их восстановления составил более 290 и 320 руб./тонну сухого цельного и обезжиренного молока соответственно (на 2007-2008гг.).

5. Разработаны и аттестованы в установленном порядке методики выполнения измерений показателя «активность воды» (сорбционно-емкостной метод) и массовой доли влаги (метод инфракрасной термогравиметрии), обеспечивающие возможность анализа всего спектра молочных продуктов. Создана информационная база данных по значению показателя «активность воды» для основных видов молочных консервов.

6. С использованием показателя «активность воды» в качестве критерия завершенности процесса восстановления сухого цельного и обезжиренного молока установлены закономерности продолжительности влагосвязывания от температуры, концентрации и состава восстановленного продукта. Выявлено, что длительность процесса для нормированных концентраций обезжиренного и цельного восстановленного продукта составляет: при температурах 40 и 60°С не более Змин., а при 10°С - не более 6 мин. с момента окончания растворения. Дальнейшее повышение концентрации восстановленного продукта в 2-5 раз приводит к разнонаправленным изменениям, связанным с концентрационными особенностями макрокомпонентов системы, но длительность процесса для всех случаев не превышает 8 минут. Доказана нецелесообразность ранее рекомендуемой экспозиции восстановленных продуктов на производстве от 0,5 до 6 часов и более.

Получены изотермы сорбции для сухих молочных продуктов, вырабатываемых на конкретном заводе с постоянной сырьевой зоной и стабильным технологическим процессом. Обобщение экспериментального материала по различным производителям в едином алгоритме (на базе 644 и 757 образцов сухого цельного и обезжиренного молока от разных предприятий) показало, что получение аналогичной зависимости между влагосодержанием, температурой и показателем «активность воды» невозможно без учета химического состава и трансформационных изменений основных макрокомпонентов сырья.

Выявлены тенденции формирования/кинетики показателя «активность воды» по технологической цепочке (сырье—»переработка—»-хранение), что позволило рационализировать последовательности внесения рецептурных компонентов и улучшить консистенцию молочных консервов.

7. Доказана значимость показателя «активность воды» в прогнозировании качества молочных консервов, регулировании последовательности и интенсивности технологических процессов и определении обоснованности производственных схем. В промышленных масштабах оптимизированы технологические процессы традиционных и рекомбинированных продуктов: восстановление, пастеризация, сгущение и др. Получены новые данные по малоисследованным характеристикам воздушно-газовой среды молочных консервов, обоснованы перспективы использования показателя «точка росы» в оценке рисков хранимо-устойчивости продукции.

8. Усовершенствованы технологии основных видов молочных консервов (сухих, сгущенных с сахаром и сгущенных стерилизованных), обеспечивающие повышенное качество продукции на весь период хранения. Разработаны новые технологии рекомбинированных сгущенных консервов, включающие предварительную подготовку воды и ускоренный процесс восстановления сухих молоч-

ных продуктов. Разработаны технологии консервов функционального назначения. С учетом результатов формализации состава и свойств молочных консервов геродиетического назначения теоретически обоснованы и реализованы многокомпонентные модули рецептур, сбалансированных по жирнокислотному и аминокислотному составам, а также обогащенных ликопином. Новые продукты геродиетического назначения характеризуются следующими коэффициентами сбалансированности жира Р^зЛ^ь не ниже для продуктов: сухих 0,871/0,615; сгущенных с сахаром 0,949/0,618; сгущенных стерилизованных 0,883/0,648. Получена следующая аминокислотная сбалансированность белка Яр/о для продуктов: сухих 0,46/15,00, сгущенных сладких 0,44/15,76. Полученные значения критериев выше аналогичных для молочного жира и белка.

9. На основании проведенных исследований разработаны и реализованы в промышленность 26 технологий молочных консервов и продуктов с длительным сроком годности, в том числе 10 функционального назначения. Большинство из разработанных технологий включают техническую новизну, подтвержденную 7 патентами и 3 заявками на изобретения РФ. За период с 2003г. освоено 23 технологии на 61 предприятии России. Результаты исследований реализованы и на предприятиях молочной отрасли Украины (3), Армении (2) и Эстонии (1). При реализации результатов исследований в промышленных условиях эффективность разработок оценивались путем осуществления авторского мониторинга и независимых экспертиз.

Список трудов, опубликованных по материалам диссертации

Монографии

1. Галстян А.Г. Каротиноиды. Основные положения. Применение в молочной промышленности / А.Г.Галстян, Г.А.Аветисян. - М.: Типография Россель-хозакадемии, 2005. 159 с. ISBN 5-85941-032-8

2. Просеков А.Ю. Технология продуктов детского питания: учебное пособие / А.Ю.Просеков, С.Ю.Юрьева, А.Н.Петров, А.Г.Галстян; Кемеровский технологический институт пищевой промышленности - Кемерово: Издательское объединение «Российские университеты» - «Кузбассвузиздат-АСТШ», 2006.-156с. ISBN 5-202-00897-Х

3. Просеков А.Ю. Технологии молочных консервов для детского питания / А.Ю.Просеков, О.О.Бабич, А.Г.Галстян, А.Н.Петров. - Кемерово: Изд-ое объединение «Российские университеты», 2008. - 192с. ISBN 5-202-00121-5

4. Захарова JI.M. Технологии комбинированных молочных продуктов: лабораторный практикум / Л.М.Захарова, И.А.Мазеева, А.Г.Галстян; Кемеровский технологический институт пищевой промышленности. - Кемерово, 2008. -100с. ISBN 978-5-89289-484-5

Публикации в рецензируемых научных журналах и изданиях

5. Радаева И.А. Функционально-технологические свойства воды при производстве молочных консервов / И.А.Радаева, А.Г.Галстян // Молочная промышленность, №2, 2001. - С. 40-42.

6. Радаева И.А. Роль молочных геропродуктов в питании пожилых людей / И.А.Радаева, А.Н.Петров, А.Г.Галстян // Молочная промышленность, №5, 2001. -С. 34-36.

7. Галстян А.Г. Тенденции в производстве рекомбинированных молочных консервов / А.Г.Галстян, В.В.Павлова // Известия ВУЗов. Пищевая технология. Краснодар: Изд. Кубанский государственный технологический университет, №2-3, 2002. С. 32-33.

8. Павлова В.В. Применение технологических пищевых добавок в производстве сухого молочного сырья / В.В.Павлова, А.Г.Галстян // Теоретический журнал РАСХН «Хранение и переработка сельхозсырья», №11,2002. С. 67-69.

9. Харитонов В.Д. Влияние вида и способа внесения соли-стабилизатора на технологические характеристики сухого молочного сырья / В.Д.Харитонов, А.Г.Галстян, В.В.Павлова // Научно-теоретический журнал «Доклады Российской академии сельскохозяйственных наук», №6, 2002. С.52-54.

10. Петров А.Н. Продукты с длительным сроком годности (разработки ВНИ-МИ 2002-2005) / А.Н.Петров, А.Г.Галстян, Ю.К.Вертинский, С.Н.Туровская // Молочная промышленность, №5,2004.С.24-26.

11. Галстян А.Г. Практические аспекты водоподготовки для повышения эффективности растворения сухих молочных продуктов / А.Г.Галстян // Теоретический журнал РАСХН «Хранение и переработка сельхозсырья», №2, 2005. С. 22-23.

12. Харитонов В.Д. Внедрение системы мониторинга качества и технологического аудита на предприятиях / В.Д.Харитонов, И.А.Радаева, А.Н.Петров, А.Г. Галстян // Молочная промышленность, №10, 2005. С.24-26.

13. Петров А.Н. Производство сгущенных молочных продуктов с сахаром / А.Н.Петров, А.Г.Галстян, В.В. Червецов // Молочная промышленность, №3,

2006. С.56-57.

14. Галстян А.Г. Консервированные геропродукты на основе молока / А.Г.Галстян // Молочная промышленность, №4, 2006. - С.42-43.

15. Петров А.Н. Оценка однородности консистенции молочных консервов при помощи коэффициентов устойчивости жировой фазы / А.Н.Петров, А.Ю.Золотин, А.Г.Галстян // Теоретический журнал РАСХН «Хранение и переработка сельхозсырья», №6,2006. - С. 30-32.

16. Галстян А.Г. Нетрадиционные способы подготовки воды для растворения сухих молочных продуктов / А.Г.Галстян, А.Н.Петров // Молочная промышленность, №10, 2006. - С.66-67.

17. Петров А.Н. Аналитический подход к оценке устойчивости жировой фазы молочных консервов без учета коагуляции жировых шариков / А.Н.Петров, А.Г.Галстян, А.Ю.Золотин // Теоретический журнал РАСХН «Хранение и переработка сельхозсырья», №7, 2006. - С. 31 -34.

18. Галстян А.Г. Влияние солей-стабилизаторов на гранулометрический состав и термоустойчивость сухих молочных продуктов / А.Г. Галстян // Научно-теоретический журнал «Доклады Российской академии сельскохозяйственных наук», №6,2006. - С.56-58.

19. Галстян А.Г. Передовые технологии водоподготовки в производстве восстановленных молочных продуктов / А.Г.Галстян, А.Н.Петров, Н.С.Чистовалов // Теоретический журнал РАСХН «Хранение и переработка сельхозсырья», №11,

2007.-С. 30-33.

20. Петров А.Н. Практические аспекты использования системы органолепти-ческой оценки сгущенных молочных консервов / А.Н.Петров, А.Г.Галстян // Теоретический журнал РАСХН «Хранение и переработка сельхозсырья», №12, 2007. - С.66-69.

21. Фролов Г.А. Теоретические основы растворения сухих молочных продуктов в воде / Г.А.Фролов, А.Г.Галстян, А.Н.Петров // Молочная промышленность, №1, 2008. - С.84-85.

22. Фролов Г.А. Системы водоподготовки в производстве восстановленных молочных продуктов / Г.А.Фролов, А.Г.Галстян, А.Н.Петров // Пищевая промышленность, №3,2008. - С. 42-43.

23. Галстян А.Г. Перспективные способы предварительной термической обработки молока-сырья / А.Г.Галстян, А.Н.Петров // Теоретический журнал РАСХН «Хранение и переработка сельхозсырья», №3,2008. - С. 11-14.

24. Галстян А.Г. К вопросу кристаллизации лактозы из насыщенных растворов / А.Г.Галстян, А.Н. Петров // Теоретический журнал РАСХН «Хранение и переработка сельхозсырья», №4, 2008. - С. 21-24.

25. Петров А.Н. Формирование системы органолептической оценки сгущенных молочных консервов / А.Н.Петров, А.Г.Галстян // Теоретический журнал РАСХН «Хранение и переработка сельхозсырья», №4, 2008. - С. 38-42.

26. Галстян А.Г. К вопросу восстановления сухих молочных продуктов / А.Г.Галстян, А.Н.Петров, Г.А Фролов. // Теоретический журнал РАСХН «Хранение и переработка сельхозсырья», №5, 2008. - С. 37-39.

27. Петров А.Н. Терминологические особенности органолептической оценки сгущенных молочных консервов / А.Н.Петров, А.Г. Галстян // Теоретический журнал РАСХН «Хранение и переработка сельхозсырья», №5, 2008. - С. 14-17.

28. Галстян А.Г. К вопросу изотерм сорбции влаги сухих молочных продуктов / А.Г. Галстян, А.Н.Петров // Теоретический журнал РАСХН «Хранение и переработка сельхозсырья», №6,2008. - С. 32-35.

29. Петров А.Н. Изменения в действующей технической документации на сгущенные продукты с сахаром / А.Н.Петров, С.Н.Туровская, А.Г.Галстян // Молочная промышленность, №7,2008. - С.11-12.

Публикации в Трудах НИИ, материалах конференций, симпозиумов и специализированных журналах

30. Радаева И.А. Технология производства геродиетического питьевого молока / И.А.Радаева, В.В.Калугин, А.Г.Галстян, А.Н.Петров // Прогрессивные, экологически безопасные технологии хранения и комплексной переработки сельхозпродукции для создания продуктов питания повышенной пищевой и биологической ценности: Тезисы докладов научно-практической конференции. М: Россельхозакадемия, 1999г. - С.325-326.

31. Галстян А.Г. Технология производства геродиетического масла / А.Г.Галстян // «Вклад молодых ученых и специалистов пищевой промышленности в решение проблемы здорового питания в XXI веке» (под общей редакцией д.т.н. Лисицына А.Б.): Тезисы докладов Международной конференции молодых ученых и специалистов. М.: ВНИИ мясной промышленности, 1999г. - С.65-67.

32. Галстян А.Г. Разработка технологии геродиетического пастеризованного молока с использованием масляного концентрата каротиноидов / А.Г.Галстян // Проблемы глубокой переработки сельскохозяйственного сырья и экологической безопасности в производстве продуктов питания XXI века: Труды научно-практической конференции. Углич, ВНИИМС, 2001г. С.94-96.

33. Павлова В.В. Разработка новых сухих молочно-растительных смесей -полуфабрикатов для приготовления каш / В.В.Павлова, А.Н.Петров, А.Г.Галстян, И.В.Бобренева // Пища. Экология. Человек: Материалы IV Международной научно-технической конференции. М.: МГУПБ, 2001. С.214-215.

34. Радаева И.А. Разработка технологии производства пищевых добавок с ан-тиоксидантными и антиканцерогенными свойствами с целью их использования в производстве сухих молочных продуктов / И.А.Радаева, А.Н.Петров, А.Г.Галстян, А.Б.Капитанов // Пища. Экология. Человек: Материалы IV Международной научно-технической конференции. М.: МГУПБ, 2001. С.95.

35. Галстян А.Г. Функционально-технологические свойства воды в производстве рекомбинированных молочных консервов / А.Г.Галстян, В.В.Павлова //

Пища. Экология. Человек: Материалы IV Международной научно-технической конференции. М.: МГУПБ, 2001. С.242-243.

36. Галстян А.Г. «Барьерные технологии» в производстве рекомбинированных молочных консервов / А.Г.Галстян, В.В.Павлова // Функциональные продукты. Доклады Международной науч. конф.. М.: ВНИИМП, 2001. С.99-101.

37. Радаева И.А. Разработка технологии стерилизованных молочно-растительных героконсервов со сложным сырьевым составом / И.А.Радаева,

A.Г.Галстян, В.В.Павлова // Функциональные продукты. Доклады Международной научной конференции. М.: ВНИИМП, 2001. С.114-115.

38. Павлова В.В. Исследование образования структуры пастообразных молочных продуктов со сложным сырьевым составом / В.В.Павлова, А.Г.Галстян // Функциональные продукты. Доклады международной научной конференции. М.: ВНИИМП, 2001. С.177-179.

39. Павлова В.В. Разработка новых видов сухих молочно-растительных смесей целевой направленности / В.В.Павлова, А.Н.Петров, А.Г.Галстян, И.В.Бобренева // Функциональные продукты. Доклады международной научной конференции. М.: ВНИИМП, 2001. С.179-181.

40. Павлова В.В. Исследование водосвязывающей способности и пластичности сухих смесей / В.В.Павлова, А.Г.Галстян, А.Н.Петров, И.В.Бобренева // Сборник докладов Юбилейной Межд. научно-практической конференции «Пищевые продукты XXI века». В2т. - М.: Изд. комплекс МГУПП, 2001. С.276-277.

41. Галстян А.Г. Исследование влияния воды в производстве молочных консервов из сухого молочного сырья / А.Г.Галстян, В.В.Павлова, А.Н.Петров // Молоко, молочные продукты и продукты со смешанным сырьевым составом. Технологии, оборудование, методы контроля. Сборник докладов V Международной конференции. М.: МПА, 2002. С.112-115

42. Павлова В.В. Изучение влияния состава сухих базовых основ на формирование консистенции продуктов со смешенным сырьевым составом /

B.В.Павлова, А.Г.Галстян, А.Н.Петров // Молоко, молочные продукты и продукты со смешанным сырьевым составом. Технологии, оборудование, методы контроля. Сборник докладов V Международной конф.. М.: МПА, 2002. С.134-136

43. Павлова В.В. Технология молочно-растительных каш / В.В.Павлова,

A.Г.Галстян, А.Н.Петров, С.Н.Туровская, Е.Е.Илларионова // Пища. Экология. Качество. Материалы II Международной научно-практической конференции /РАСХН, Сиб. отделение, СибНИПТИП - Новосибирск, 2002. - С. 15-16.

44. Павлова В.В. Новые сухие продукты сложного сырьевого состава на молочной основе / В.В.Павлова, А.Н.Петров, А.Г.Галстян, С.Н.Туровская // Проблемы и перспективы совершенствования производства пищевых продуктов с высокими потребительскими свойствами на основе улучшения качества животноводческого сырья Материалы Международной научно-практической конференции, посвященной десятилетию института. Волгоград: ГУ ВНИТИ ММС и ППЖ РАСХН, 2002. - Том 1, С.124-127.

45. Галстян А.Г. Функционально-технологические свойства сырья в технологии восстановленных молочных консервов / А.Г.Галстян, А.Н.Петров,

B.В.Павлова, С.Н.Туровская // Проблемы и перспективы совершенствования

производства пищевых продуктов с высокими потребительскими свойствами на основе улучшения качества животноводческого сырья. Материалы Международной научно-практической конференции, посвященной десятилетию института. Волгоград: ГУ ВНИТИ ММС и ППЖ РАСХН, 2002. - Том 1, С.30-34.

46. Галстян А.Г. Молочные геропродукты в питании пожилых людей. Пища. Экология. Качество / А.Г.Галстян, В.В.Павлова, А.Н.Петров, С.Н.Туровская, Д.Д. Билал // Материалы II Международной научно-практической конференции /РАСХН, Сиб. отделение, СибНИПТИП - Новосибирск, 2002. - С. 13-15.

47. Галстян А.Г. Функционально-технологические свойства сырья в производстве сгущенных молочных консервов из сухого молока / А.Г.Галстян, В.В. Павлова, А.Н.Петров // Сборник научных трудов. Серия «Продовольствие», СКГТУ.-Ставрополь, 2002. С.13-16

48. Павлова В.В. Современные тенденции в производстве сухих поликомпонентных продуктов Перспективное оборудование для их выпуска / В.В.Павлова, А.Г.Галстян, Ю.А.Бродский, Д.В.Харитонов //Сборник научных трудов. Серия «Продовольствие», СКГТУ.-Ставрополь, 2002. С.17-19

49. Галстян А.Г. Активность воды в молочных продуктах / А.Г.Галстян, А.Н.Петров, В.В.Павлова // Переработка молока. Специализированный информационный бюллетень. Москва: Изд. ЗАО «Аиф-Бизнес», №7 (33), 2002 г. С.8-9.

50. Галстян А.Г. Исследование микроструктуры сухого цельного молока с со-лями-стабилизаторами/А.Г.Галстян, В.В.Павлова, В.Н.Письменская//Труды на-учно-техн. конф. «Технологические аспекты комплексной переработки сельскохозяйственного сырья при производстве экологически безопасных пищевых продуктов общего и специального назначения», Углич: РАСХН, 2002. С.115-118.

51. Галстян А.Г. Исследование сорбции каротиноидов на молочные белки / А.Г.Галстян // Труды научно-технической конференции «Технологические аспекты комплексной переработки сельскохозяйственного сырья при производстве экологически безопасных пищевых продуктов общего и специального назначения», Углич: РАСХН, 2002. - С.112-115.

52. Галстян А.Г. Исследование влияния пищевых добавок технологического характера на функциональные свойства сухих и восстановленных молочных продуктов / А.Г.Галстян, В.В.Павлова, Д.Д.Билал, Е.Е.Илларионова // Материалы научных чтений по тематике «Теоретические и практические аспекты применения методов инженерной физико-химической механики с целью совершенствования и интенсификации технологических процессов пищевых производств», М.: МГУПБ, 2002. - С.149-152

53. Галстян А.Г. К вопросу о показателе «активность воды» в молочных продуктах / А.Г.Галстян, Д.В.Степанченко // Сыроделие России: прошлое, настоящее, будущее. Сборник материалов научных чтений, посвященных 100-летию со дня рождения выдающегося деятеля отечественного сыроделия Д.А. Грани-кова. М.: МГУПБ, 2002. - С.137-140

54. Павлова В.В. Влияние солей-плавителей и температуры на некоторые закономерности формирования структуры творожных плавленых пластично-вязких продуктов / В.В.Павлова, А.Г.Галстян, А.Н.Петров // Сб. науч. трудов

ВНИМИ, посвященный 80-летию со дня рождения Н.Н.Липатова. М.: ГНУ ВНИМИ, 2003. - С.155-161.

55. Галстян А.Г. Влияние солей-корректоров на функционально-технологические свойства сухого молочного сырья / А.Г.Галстян, В.В.Павлова,

A.Н. Петров // Сб. науч. трудов ВНИМИ, посвященный 80-летию со дня рождения Н.Н.Липатова. М.: ГНУ ВНИМИ, 2003. - С.38-44.

56. Радаева И.А. Научные основы разработки технологии сухого молокосо-держащего геропродукта с ликопином / И.А.Радаева, А.Н.Петров, А.Г.Галстян, С.П.Шулькина, А.Б.Капитанов // Сб. науч. трудов ВНИМИ, посвященный 80-летию со дня рождения Н.Н.Липатова. М.: ГНУ ВНИМИ, 2003. - С.177-182.

57. Галстян А.Г. Влияние воды на восстанавливаемость сухого молочного сырья / А.Г.Галстян, А.Н.Петров, В.В.Павлова, С.Н.Туровская, Д.В.Степанченко // Сб. науч. трудов ВНИМИ, посвященный 80-летию со дня рождения Н.Н.Липатова. М.: ГНУ ВНИМИ, 2003. - С.44-49.

58. Павлова В.В. Перспективы создания технологии сухих молочно-растительных каш / В.В.Павлова, А.Г.Галстян, А.Н.Петров, С.Н.Туровская // Сб. науч. трудов ВНИМИ, посвященный 80-летию со дня рождения Н.Н.Липатова. М.: ГНУ ВНИМИ, 2003. - С.151-154.

59. Галстян А.Г. Разработка технологии геродиетического масла с использованием масляного концентрата каротиноидов / А.Г.Галстян, А.Н.Петров // Труды научно-практической конференции «Наукоемкие и конкурентоспособные технологии продуктов питания со специальными свойствами». - ВНИИМС, Углич: Россельхозакадемия, 2003. С.73-76.

60. Галстян А.Г. Перспективы консервирования молочных продуктов в XXI веке / А.Г.Галстян, А.Н.Петров, И.А.Радаева // Сб. докладов 7-ой Международной научн. конф. памяти В.М.Горбатова «Адаптация к условиям АПК РФ общей методологии отслеживания и интегрирования контроля качества и безопасности мясных продуктов. М.:ВНИИМП им. В.М.Горбатова, 2004г., Ч. 2. - С.202-204.

61. Галстян А.Г. Технология молочного геропродукта с промежуточной влажностью / А.Г.Галстян, А.Н.Петров, Д.В.Степанченко, А.А.Агабабян // Сб. докладов 7-ой Международной науч. конф. памяти В.М.Горбатова «Адаптация к условиям АПК РФ общей методологии отслеживания и интегрирования контроля качества и безопасности мясных продуктов. М.:ВНИИМП им.

B.М.Горбатова, 2004г., Ч. 1. - С.63-65.

62. Степанченко Д.В. Влияние водородного показателя воды на растворимость сухого молочного сырья в процессе восстановления / Д.В.Степанченко, А.Н.Петров, А.Г.Галстян // Сборник науч. работ, посвященный 60-летию ВНИ-ИМС,- ГНУ ВНИИМС,- М. 2003. С.66-67.

63. Галстян А.Г. К вопросу о применении показателя «активность воды» в молочной промышленности / А.Г.Галстян, Д.В.Степанченко, А.Н.Петров // Сб. науч. работ, поев. 60-летию ВНИИМС,- ГНУ ВНИИМС,- М. 2003. С.128-129.

64. Галстян А.Г. К проблеме разработок технологий молочных консервов с промежуточной влажностью / А.Г.Галстян, А.Н.Петров, Д.В.Степанченко // Научное обеспечение молочной промышленности (ВНИМИ 75 лет). (Сб. науч. трудов). М.: ГНУ ВНИМИ. 2004. С.57-60.

65. Галстян А.Г. К вопросу о приоритетных классификационных признаках молочных консервов / А.Г.Галстян // Научное обеспечение молочной промышленности (ВНИМИ 75 лет). (Сб. науч. трудов). М.: ГНУ ВНИМИ. 2004. С.60-65.

66. Галстян А.Г. Показатель «активности воды» как критерий хранимоспо-собности молочных продуктов / А.Г. Галстян // Научное обеспечение молочной промышленности (ВНИМИ 75 лет). (Сборник научных трудов). М.: ГНУ ВНИМИ. 2004. С.66-69.

67. Галстян А.Г. Мониторинг качества молочных консервов - независимая экспертиза / А.Г.Галстян, А.Н.Петров, С.Н.Туровская, Ю.К.Вертинский // Научное обеспечение молочной промышленности (ВНИМИ 75 лет). (Сборник научных трудов). М.: ГНУ ВНИМИ. 2004. С.70-76.

68. Петров А.Н. Новые, перспективные технологии молочных и молокосо-держащих продуктов с длительным сроком годности (разработки 2002-2004 гг.) / А.Н.Петров, А.Г.Галстян, Ю.К.Вертинский, С.Н.Туровская // Научное обеспечение молочной промышленности (ВНИМИ 75 лет). (Сборник научных трудов). М.: ГНУ ВНИМИ. 2004. С.227-233.

69. Радаева И.А. Молочные продукты функционального назначения, обогащенные каротиноидами / И.А.Радаева, А.Г.Галстян, А.Н.Петров, С.П.Шулькина, А.Б.Капитанов // Научное обеспечение молочной промышленности (ВНИМИ 75 лет). (Сборник научных трудов). М.: ГНУ ВНИМИ. 2004. С.254-260.

70. Петров А.Н. Технологии и оборудование для производства сгущенных молочных продуктов / А.Н.Петров, А.Г.Галстян, В.В.Червецов // Переработка молока. Специализированный информационный бюллетень. Москва: Изд. ЗАО «Аиф-Бизнес», №6. 2006г. С.52-54.

71. Петров А.Н. Технологические аспекты использования сыворотки в технологии молочных продуктов / А.Н.Петров, А.Г.Галстян, Т.Л.Остроумова // Сб. материалов международного научно-практического семинара «Современные направления переработки сыворотки» (г. Ставрополь). М.: НОУ «Образовательный научно-технический центр молочной промышленности», 2006.- С.83-84.

72. Петров А.Н. К проблеме фальсификации сухих молочных продуктов с сывороткой / А.Н.Петров, А.Г.Галстян, Е.А.Фетисов // Сб. материалов международного научно-практического семинара «Современные направления переработки сыворотки» (г. Ставрополь). М.: НОУ «Образовательный научно-технический центр молочной промышленности», 2006.- С.70-71.

73. Галстян А.Г. Водоподготовка в производстве восстановленных молочных продуктов / А.Г.Галстян, А.Н.Петров, Н.С.Чистовалов // Переработка молока. Москва: Изд. ЗАО «Аиф-Бизнес», №9. 2006г. - С.35-37.

74. Петров А.Н. Новые тенденции в организации производства сгущенных молочных продуктов с сахаром / А.Н.Петров, А.Г.Галстян, В.В.Червецов // Журнал-каталог «Молочная река». Москва: ООО «Издательский дом «Наука и бизнес», №3 (23). 2006г. - С.36-37.

75. Петров А.Н. Перспективные технологии молочных консервов / А.Н.Петров, А.Г.Галстян, С.Н.Туровская // Журнал-каталог «Молочная река». Москва: ООО «Издательский дом «Наука и бизнес»,№4, 2006г. - С.38-40.

76. Галстян А.Г. Технология сладкого сгущенного молочного продукта геро-диетического назначения / А.Г.Галстян, А.Н.Петров, Н.Н.Свистун, С.А.Смирнова // Современные пищевые технологии: материалы конф. молодых ученых, аспирантов и студентов в рамках ФЦНТП 2002-2006 / Отв. ред. JI.A. Маюрни-кова; Кемеровский технологический институт пищевой промышленности. - Кемерово, 2006.-С. 13-15.

77. Петров А.Н. Практика использования сыворотки в технологии молочных продуктов / А.Н.Петров, А.Г.Галстян, С.Н.Туровская, А.А.Майорова // Современные пищевые технологии: материалы конф. молодых ученых, аспирантов и студентов в рамках ФЦНТП 2002-2006/0тв. ред. JI.A. Маюрникова; Кемеровский технологический институт пищ. промыт. - Кемерово, 2006. - С.101-102.

78. Свистун H.H. Разработка методики определения массовой доли влаги в молочных консервах на экспресс-анализаторах / Свистун H.H., Смирнова С.А., Петров А.Н., Галстян А.Г. // Современные пищевые технологии: материалы конф. молодых ученых, аспирантов и студентов в рамках ФЦНТП 2002-2006/0тв. ред. JI.A. Маюрникова; Кемеровский технологический институт пищевой промышленности. - Кемерово, 2006. - С.113-115.

79. Петров А.Н. Предприятиям, использующим сгущенные молочные продукты с сахаром / А.Н.Петров, А.Г.Галстян, С.Н.Туровская // Журнал «Кондитерское производство», №5,2006г. - С. 4-5.

80. Галстян А.Г. Технологии консервирования молочных продуктов / А.Г.Галстян //Журнал «Переработка молока». Москва: Изд. ЗАО «Аиф-Бизнес», №12, 2006г.-С.20-22.

81. Галстян А.Г. Локальный мониторинг качества молочных консервов - независимый технологический аудит / А.Г.Галстян, А.Н.Петров, С.Н.Туровская // Журнал-каталог «Молочная река». Москва: ООО «Издательский дом «Наука и бизнес», №4,2007г. - С.34-36.

82. Радаева И.А. Производство сгущенных молочных и молокосодержащих продуктов на предприятиях, вырабатывающих мороженое / И.А.Радаева, А.Н.Петров, А.Г.Галстян, А.А.Творогова // Информационно-практический журнал «Производство и реализация мороженого и быстрозамороженных продуктов». - 2007.- №4.-С.22-24.

83. Петров А.Н. Технологии молочных геропродуктов с длительным сроком хранения / А.Н.Петров, А.Г.Галстян, И.А.Радаева // Журнал «Переработка молока». Москва: Изд. ЗАО «Аиф-Бизнес», №4, 2008г. - С.35-37.

84. Петров А.Н. Молоко сухое по новому национальному стандарту РФ / А.Н.Петров, И.А.Радаева, А.Г.Галстян, С.Н.Туровская // Журнал «Переработка молока». Москва: Изд. ЗАО «Аиф-Бизнес», №7, 2008г. - С.6-7.

85. Петров А.Н. О введении в действие новой технической документации на технологии сгущенных продуктов с сахаром / А.Н.Петров, С.Н.Туровская, А.Г.Галстян // Журнал «Переработка молока». Москва: Изд. ЗАО «Аиф-Бизнес», №7,2008г. -С.8-10.

86. Петров А.Н. Пути повышения качества вареного сгущенного молока / А.Н.Петров, А.Г.Галстян, Д.Строо // Журнал «Переработка молока». Москва: Изд. ЗАО «Аиф-Бизнес», №7,2008г. - С. 12-14.

87. Свистун H.H. Использование сыворотки в производстве молочных консервов / Н.Н.Свистун, А.Г.Галстян // Журнал «Переработка молока». Москва: Изд. ЗАО «Аиф-Бизнес», №7, 2008г. - С.62.

Зарубежные публикации

88. Галстян А.Г. Практические аспекты повышения качественных показателей сухого цельного молока / А.Г.Галстян, А.Н.Петров // Материалы межд. конф. «Стратегия развития пищевой и легкой промышленности», Алма-Ата, 2004, Т.1, с.314-316.

89. Галстян А.Г. К показателю «активность воды» в молочной промышленности / А.Г.Галстян, Д.В.Степанченко // Материалы межд. конф. «Стратегия развития пищевой и легкой промышленности», Алма-Ата, 2004, Т.1, с. 218-221.

90. Галстян А.Г. Технологические пути повышения качественных показателей сухого молочного сырья / А.Г.Галстян, А.А.Агабабян, А.А.Агабабян // Научно-практический журнал Министерства сельского хозяйства РА «Агронаука», Ереван.: №1-2, 2004. - С.358-362.

91. Галстян А.Г. Практические аспекты повышения эффективности восстановления сухого молочного сырья / А.Г.Галстян // Научно-практический журнал Министерства сельского хозяйства РА «Агронаука», №3-4. 2004. - С.163-169.

92. Galstyan A.G. Lactose crystallization from saturated solutions / A.G.Galstyan, A.N.Petrov // Abstracts of International Dairy Federation Symposium "Lactose and its Derivatives" (Moscow, 14-16 May 2007) and International Dairy Federation Regional Conference "Fermented Milks - Technologies and Nutrition" (Moscow, 17 May 2007). - Moscow: NOU "ONTCMP", 2007, p. 7.

93. Galstyan A.G. Index of "Water activity" as a Criterion of High Lactose Powder Dairy Products Reconstitution Completeness / A.GGalstyan, A.N.Petrov // Abstracts of International Dairy Federation Symposium "Lactose and its Derivatives" (Moscow, 14-16 May 2007) and International Dairy Federation Regional Conference "Fermented Milks - Technologies and Nutrition" (Moscow, 17 May 2007). - Moscow: NOU "ONTCMP", 2007, p. 97.

Патенты (патентообладатель ГНУ ВНИМИ Россельхозакадемии).

94. Патент РФ № 2248130. Способ производства сухого молока с повышенной термоустойчивостью и растворимостью /Галстян А.Г., Павлова В.В., Харитонов В.Д., Петров А.Н., Радаева И.А. от 25.12 2002г.

95. Патент РФ № 2275042. Композиция для получения продукта творожного плавленого /Павлова В.В., Галстян А.Г., Харитонов В.Д. от 25.12.2002г.

96. Патент РФ № 2231957. Способ получения концентрированного стерилизованного молока/Радаева И.А., Петров А.Н., Галстян А.Г. от 27.02.2002г.

97. Патент РФ № 2275040. Способ производства молокосодержащих концентрированных сладких продуктов /Галстян А.Г., Петров А.Н., Павлова В.В. от 28.11.2003г.

98. Патент РФ № 2286062. Способ производства молочного продукта /Петров А.Н., Галстян А.Г. от 30.12.2003г.

99. Патент РФ № 2286063. Способ производства молокосодержащего концентрированного сладкого продукта /Степанченко Д.В., Галстян А.Г., Петров А.Н. от 29.12.2004г.

ЮО.Патент РФ № 2303358. Способ получения пастообразного молочного продукта /Петров А.Н., Галстян А.Г. от 27.06.2007г.

101.Заявка на изобретение № 2006 145 572. Способ производства сгущенного вареного молока с сахаром /Галстян А.Г., Петров А.Н.

102.3аявка на изобретение № 2006 145 571. Способ производства молочных продуктов /Галстян А.Г., Петров А.Н.

ЮЗ.Заявка на изобретение №2006 545 570. Способ определения окончания процесса восстановления сухих молочных продуктов /Галстян А.Г., Петров А.Н.

''СанПиН 2.1.4.1074-01 - Питьевая вода. Гигиенические требования к качеству воды централизованных систем питьевого водоснабжения. Контроль качества. 2) Совместно с ЗАО «Компания «НУТРИТЕК» (2006г.)

3,ТД гармонизирована с Федеральным законом РФ от 12.06.2008г. № 88-ФЗ «Технический регламент на молоко и молочную продукцию»

4) Совместно с ОАО «Компания Юнимилк»

5) Белковые и Аминокислотные Потребности в Питании Человека // Отчет совместного экспертного совещания ВОЗ/ФАО/Университета ООН (пункт 8.5 «Потребность в незаменимых аминокислотах у пожилых людей (в гериатрической популяции)» - http://whqlibdoc.who.int/trs/WHO_TRS_935_eng.pdf.

Перечень сокращений и условных обозначений:

АК-... - Аминокислотная (-ый,...) состав, сбалансированность или др.

ВО - Восстановленный образец

ЖК-... - Жирнокислотная (-ый,...) состав, сбалансированность или др.

И.р. - Индекс растворимости

лп - Ликопин

М.д. - Массовая доля

нтд - Нормативно-техническая документация

пнв - Продукты низкой влажности

ппв - Продукты промежуточной влажности

пвв - Продукты высокой влажности

ев - Сухие вещества

СМП - Сухие молочные продукты

СМПсС - Сгущенные молочные продукты с сахаром

СОМ - Сухое обезжиренное молоко

СОМсС - Сгущенное обезжиренное молоко с сахаром

ССМ Сгущенное стерилизованное молоко

СЦМ - Сухое цельное молоко

СЦМсС - Сгущенное цельное молоко с сахаром

Тк - Титруемая кислотность

ТР - Федеральный закон РФ от 12.06.2008г. № 88-ФЗ «Технический регламент на мо-

локо и молочную продукцию»

Т-у - Термоустойчивость

ТУ - Технические условия

А\у - Активность воды

в - Общая жесткость

тх - Время хранения

- Температура хранения

Подписано в печать: 22.04.2009

Заказ № 1907 Тираж - 150 экз. Печать трафаретная. Типография «11-й ФОРМАТ» ИНН 7726330900 115230, Москва, Варшавское ш., 36 (499) 788-78-56 www.autoreferat.ru

Введение. Общая характеристика работы

1 Анализ состояния проблемы

1.1 Биологические принципы и технологические методы консервирования

1.2 Значимость воды в технологиях консервирования продуктов на основе молока

1.2.1 Вода как составная часть консервов. Фундаментальные знания и практические аспекты

1.2.2 Показатель «активность воды» - параметр критической оценки качества продукции и рациональности технологий

1.3 , Анализ молочных консервов с позиции международной схемы фрагментации пищевых продуктов по характеристикам влаги

1.3.1 Молочные консервы с низким влагосодержанием

1.3.2 Молочные консервы с промежуточной влажностью

1.3.3 Молочные консервы с высокой влажностью

1.4 Научные и практические основы технологий молочных консервов функционального назначения

Актуальность темы. Проблема улучшения структуры питания и обеспечения доступности продуктов для населения являются актуальными во всем мире и стратегически регулируются на правительственном уровне. Государственная политика России в этой области представлена нормативной базой в сфере производства и потребления пищевых продуктов на основе Федерального закона РФ от 02 января 2000 г. № 29-ФЗ «О качестве и безопасности пищевых продуктов», ряда президентских и федеральных программ, сопутствующих региональных и областных постановлений и др. В формировании политики значительна роль научных исследований, предполагающих постоянный анализ проблемы и генерирование соответствующих решений, прикладное комплексное назначенрю которых направленно, в первую очередь, на развитие положительных тенденций в характере питания населения.

Детальное рассмотрение проблемы в рамках стратегии мировой продовольственной программы позволяет сформулировать и в определенной мере оценить наиболее приоритетные направления практических решений. Это повышение пищевой и биологической ценности рационов и продуктов в соответствии с современной концепцией питания, увеличение сроков годности продукции и обеспечение её доступности в соответствии с основными схемами фрагментации потребительского рынка: географическому, социокультурному, демографическому, психографическому и поведенческому.

Современный уровень развития пищевых технологий является прикладным результатом фундаментальных исследований в области медицины, биологии, физики, химии, экономики и др., на данных которых базируется наука о питании. Квинтэссенцией научных исследований является современная концепция питания, отражающая сумму химических процессов, лежащих в основе жизнедеятельности организма, и определяющая количество и пропорции между основными потоками пищевых веществ в рационе с учетом эволюционно сложившихся особенностей пищеварения и негативного влияния факторов окружающей среды. Соответственно на её динамичной основе постоянно анализируется круг вопросов, связанных с необходимостью своевременной структурной перестройки технологических и технических систем предприятий, изменения рецептур, обновления и расширения ассортимента и др.

Становление и переоценка научных и практических основ питания в разрезе разработок новых и совершенствования традиционных технологий, технического обеспечения процессов, методологической базы и других прикладных и тео- 1 ретических аспектов зафиксированы в основополагающих работах отечественных и зарубежных ученых: Беликова В.М., Бражникова А.М., Волгарева М.Н., Горбатова В.М., Диланяна З.Х., Дьяченко П.Ф., Журавской Н.К., Евдокимова PI.А., Липатова H.H., Липатова H.H. (мл.), Лисицына А.Б., Остроумова Л.А., Покровского В.И., Радаевой И.А, Рогова И.А., Семенихиной В.Ф., Титова Е.И., Тихомировой H.A., Толстогузова В.Б., Тутельяна В.А., Харитонова В.Д., Храмцова А.Г., Dupont

D, Fisher Е., Odier A., Rivas H., Tarrant P. и др. «

Существенным в обеспечении доступности продуктов и, соответственно, одним из приоритетных направлений в развитии пищевых технологий, является повышение храиимоустойчивости продуктов. Разработки в данной области на государственном уровне позиционируются как единая задача стратегического, социального и экономического назначения во взаимосвязи.

На сегодняшний день достаточно отчетливо сформулированы точки зрения о возможных путях продления сроков хранения. Разработаны теоретические и практические основы физических, химических, биологических изменений, происходящих в пищевых продуктах при хранении. Активно дискутируются тема первостепенной значимости воды в технологиях продуктов с длительным сроком годности. Исследованию воды, ее взаимодействиям с компонентами и реакционной способностью пищевых систем посвящены основополагающие работы Гинзбурга A.C., Дунайского A.B., Егорова Г.А., Киселева A.B., Козакова Е.Д., Лыкова A.B., Ребиндера П.А., Рогова H.A., Brunauer S., Cherife J., Duckworth R.B., Karel M., Labuza T.P., Scott W.J., Troller J.A. и др.

Практическое достижение декларируемых государственной политикой целей в области производства и потребления* пищевых продуктов непосредственно связано с технологиями переработки молока, как важного компонента в питании человека, занимающего существенный удельный вес в потребительской корзи-неЧ С целью обеспечения защиты жизни и здоровья граждан, предупреждения действий, вводящих в заблуждение потребителей, обеспечения достоверности информации о наименовании, составе и свойствах молочной продукции, впервые в рамках пищевой промышленности России был разработан Федеральный закон РФ от 12.06.2008г. №88-ФЗ «Технический регламент на молоко и молочную продукцию».

С учетом географических и климатических особенностей России, сезонностью переработки молока, стратегическими соображениями, сложившейся фрагментацией потребительского рынка и экономическими факторами особое значение приобретают исследования направленные на совершенствование традиционных и создание новых технологий молочных консервов, как высокопитательных продуктов длительного хранения. Комплексные разработки в данной облас-£ ти максимально соответствуют приоритетным направлениям, регламентируемым государством в решении проблемы питания.

Развитию научных основ технологий традиционных видов молочных консервов, история которых формируется на протяжении последних двух столетий, а также созданию новых видов способствует постоянный интерес, проявляемый учеными к проблеме консервирования пищевых субстанций в целом. Основанные на единых биологических принципах, большинство теоретических основ и практических решений в области консервирования пищевых субстанций потенциально предусматривают возможность опосредованного приложения их модиА фикаций в рамках любой конкретной отрасли. Соответственно и публикуемые в настоящее время данные, независимо от их первичной направленности, позволяют прогнозировать перспективность адаптации множества современных мето В соответствии с Федеральным законом № 44-ФЗ «О потребительской корзине в целом по РоссиискоП Федерации» от 31 марта 2006, объем потребления молока и молокопрод^ктов (в пересчете ни молоко) составляет ог 218,9 до 325,2 кг в среднем на одною человека в год п фраг-меншрован в зависимости от возраста и социального статуса дологических и технологических подходов, международных характеристик безопасности и качества консервированных продуктов, а также иных научно-практических результатов применительно к производству молочных консервов. Однако в последние десятилетия отмечен низкий уровень интеграции в технологии молочной промышленности современных принципов и подходов, несмотря на их прогрессирующее развитие в других отраслях.

Процесс формирования современных промышленных технологий и ассортимента молочных консервов прослеживается в работах отечественных и зарубежных ученых: Гнездиловой А.И., Кивенко С.Ф., Липатова Н.Н., Остроумова J1.A., Петрова А.Н., Плановского А.А., Полянского К.К., Радаевой И.А., Рожковой И.В., Семенихиной В.Ф., Страхова В.В., Тарасова К.И., Тихомировой Н.А., Филатова Ю.И., Харитонова В.Д., Чекулаевой JIB., Duckworth R.B., Hunzinker O.F., Karel М., Labuza Т.Р., Scott W.J. и др. Множество из решений, предлагаемых ученными, стали базой для динамичного развития технологий переработки молока на качественно новых уровнях, позволяющих значительно увеличивать сроки хранения традиционно скоропортящейся продукции. Это, в свою очередь, создало предпосылку к выбору независимых признаков, разработке унифицированной классификации консервов и определению термина в целом.

Ситуационный анализ отечественной молочноконсервной отрасли показывает, что последние 10-15 лет в России происходит переориентация производства. Активно развиваются альтернативные технологии производства и переработки консервов, большинство которых получены эмпирически и требуют комплексных научных исследований, так как вырабатываемая продукция в государственном масштабе, в первую очередь, носит стратегическое назначение и закладывается в Росрезерв, в том числе по линии ЧС. Помимо резервирования существуют факторы снабжения консервами отдаленных регионов России и их высокая популярность у населения.

По экспертным данным на 2008г. в России более 50% молочных консервов вырабатываются по технологиям, предусматривающим в качестве сырьевых ингредиентов ранее не задействованные компоненты, а соответственно применение альтернативных классическим производственных схем. Детализация проблемы показывает, что масштабное развитие альтернативных технологий свойственно всем регионам России и затронуло практически все виды консервированных продуктов. В целом для отрасли эта тенденция позитивна, так как направлена на увеличение объемов производства. Однако, технологические регламенты и режимы процессов, закономерности формирования и динамика в хранении качественных показателей продукции по альтернативным технологиям систематически не изучены и, следовательно, такие работы актуальны.

Глобальный анализ мировых тенденций развития технологий консервирования обнаруживает, что резервы для совершенствования традиционных и альтернативных технологий производства и переработки молочных консервов, повышению их качества далеко не исчерпаны. Колоссальный потенциал заложен в исследованиях термодинамических характеристик и функционально-технологических показателей молочных систем и дальнейшей реализации полученных данных в качестве системных критериев дефиниции рациональности технологических операций, обоснованности производственных схем, а также оценки качества продукции. Полученные за последние десятилетия данные по показателю «активность воды»; торможению процессов абиогенной и биогенной деградации микро- и макрокомпонентов; «барьерным» технологиям консервирования; научно-прикладным методам проектирования продуктов функционального назначения и мь'огим другим направлениям в различных пищевых системах, позволяют предполагать возможность опосредованной адаптации большинства методологических подходов применительно к технологиям молочных консервов, прогнозировать стратегическую, экономическую и социальную значимости разработок и, следовательно, декларировать актуальность данных работ. С учетом плохой экологической и демографической ситуации в России не менее актуальны исследования в области развития технологий молочных консервов функционального назначения.

В основу диссертационного исследования положена концепция, согласно которой одно из перспективных направлений совершенствования традиционных и разработки новых технологий, а также повышения качества молочных консервов заключается в развитии методологических принципов и приемов внедрения термодинамических и функционально-технологических показателей в качестве инструментов направленного регулирования процессов и мониторинга продукции, гармонизированных с современными характеристиками безопасно-сти/хранимоустойчивости и международной практикой градации продуктов по параметрам влагосодержание/«активность воды».

Целью настоящей работы является совершенствование технологий, повышение качества и расширение ассортимента молочных консервов путем адаптационной интеграции термодинамических характеристик и функционально-технологических показателей в систему диагностики рациональности процессов, производственных схем, их обоснованности и мониторинга продукции.

Для достижения поставленной цели были сформулированы и последовательно реализованы следующие задачи:

- обосновать выбор термодинамических характеристик и функционально-технологических показателей для направленного регулирования процессов производства консервов и их качества в соответствии с выявленными в результате информационно-аналитического прогноза перспективными направлениями развития технологий консервирования молочных продуктов;

- разработать прогностическую модель предельных сроков сохранности молока в фазе биоза, определить приоритетные признаки принадлежности молочных продуктов к группе консервов, предложить принципы идентификационной классификации молочных консервов;

- исследовать влияние свойств питьевой воды2) на эффективность восстановления сухих молочных продуктов и формирование/кинетику термодинамических и функционально-технологических показателей восстановленных композиций, разработать технологические способы водоподготовки;

21 СанПиН 2 1 4 1074-01 - Питьевая вода Гигиенические требования к качеству воды централизованных систем питьевого водоснабжения Контроль качества

-12- усовершенствовать технологии сухих молочных продуктов путем направленного формирования функционально-технологических показателей с учетом процессов дальнейшей переработки;

- разработать методику определения показателя «активность воды», экспериментально получить и систематизировать материал по значениям показателя в молочных продуктах;

- выявить закономерности формирования/кинетики показателя «активность воды» в молочных продуктах;

- определить функционально-технологическую значимость показателя «активность воды» в оценке рациональности и обоснованности производственных процессов и схем, а также мониторинга продукции;

- усовершенствовать традиционные и разработать новые технологии молочных консервов и продуктов с длительным сроком хранения, в том числе функционального назначения, провести их промышленную апробацию и реализацию.

Нау<чная новизна:

- предложена методология идентификации принадлежности молочных продуктов к консервам по приоритетным признакам срок годности/температура хранения с оценкой «уровня» консервирования, разработана новая классификация молочных консервов, гармонизированная с международными схемами фрагментации продуктов питания по объединенной характеристике - влагосо-держание/«активность воды»;

- установлены закономерности влияния свойств питьевой воды (общая жесткость, рН, буферная емкость) и способов её предварительной обработки (тепловая, магнитная, акустическая, ионообменная и обратноосмотическая) на эффективность процесса растворения сухих молочных продуктов и формирование/кинетику функционально-технологических и термодинамических показателей восстановленных систем различной композиционной концентрации;

- получены новые данные по закономерностям формирования/кинетики функционально-технологических показателей и термодинамических характеристик молочных консервов от вида, дозировки, момента внесения солей-стабилизаторов и/или ряда тепловых и механических технологических воздействий в процессе производства;

- систематизированы экспериментальные данные по значению показателя «активность воды» для основных видов молочных консервов и их промежуточных композиционных систем в зависимости от влагосодержания и температуры;

- доказана целесообразность применения показателя «активность воды» в качестве индикатора завершенности процесса влагосвязывания при восстановлении сухих молочных продуктов;

- установлена значимость показателя «активность воды» в прогнозировании качества продукта, регулировании последовательности п интенсивности технологических операций и определении обоснованности технологических схем;

- получены новые данные по ряду малоисследованных показателей воздушно-газовой среды молочных консервов, обоснованы перспективы использования показателя «точка росы» в оценке рисков хранимоустойчивости продукции;

- выявлены новые физико-химические и технологические закономерности создания консервов на молочной основе, предложены принципы формирования их качества, во взаимосвязи позволяющие проектировать новые и совершенствовать традиционные технологии этой продукции с учетом термодинамических характеристик и функционально-технологических показателей.

Практическая значимость и реализация результатов:

- разработаны и реализованы технологические способы водоподготовки для эффективного растворения сухих молочных продуктов, обосновано отсутствие необходимости экспозиции восстановленных композиций;

- обоснована экономическая эффективность производства и переработки сухих молочных продуктов за счет применения солей-стабилизаторов в технологии сухич молочных продуктов и водоподготовки на этапе их восстановления;

- разработаны технологические принципы и приемы повышения качества и рационализированы производственные схемы молочных консервов в диапазоне низкой, промежуточной и высокой влажности путем интеграции, анализа и формирования во взаимосвязи термодинамических и функционально-технологических показателей;

- разработаны и реализованы в производство 26 технологий молочных консервов и продуктов с длительным сроком годности, в том числе 10 функционального назначения (см. Приложения 1. 16);

- разработаны и в установленном порядке аттестованы методики выполнения измерений (МВИ) показателя «активность воды» в молочных продуктах сорбционно-емкостным методом - Свидетельство об аттестации МВИ № 241.224/2008 от 05.03.08г. (см. Приложение 17) и методика выполнения измерений массовой доли влаги в молочных продуктах с помощью влагомера термогрцвиметрического инфракрасного МА-50 фирмы «ЗагШпш» - Свидетельство об аттестации МВИ № 241.186/2006 от 25.10.06г. (см. Приложение 18), выданные ФГУП «Уральский научно-исследовательский институт метрологии».

Апробация работы. Основные результаты работы доложены и получили одобрение на симпозиумах, конференциях, семинарах различного уровня: Международная научно-практическая конференция «Биотехнология. Вода и пищевые продукты» (Москва, 2008г.); Симпозиум Международной Молочной Федерации «Лактоза и ее производные» (Москва, 2007г.), Международная конференция «Неделя молочной промышленности» (Ереван, 2007г.); Научно-практический семинар «Вопросы производства молочной продукции» (Стерли-тамак, 2006г.); Научно-практическая конференция «Наукоемкие и конкурентоспособные технологии продуктов питания со специальными свойствами» (Углич, 2003г.); II Международная научно-практическая конференция «Пища. Экология. Качество» (Новосибирск, 2002г.); Международный семинар «Молочные консервы» (Москва, 2001г.) и др., а также на Ученых Советах ГНУ В НИМИ Россельхозакадемии в рамках отчетов по бюджетным и хоздоговорным темам ежегодно с 2000 г.

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 103 печатные работы, в том числе: 3 монографии, 1 лабораторный практикум, 25 статей в журналах, рекомендованных ВАК, и 64 в научных трудах институтов, материалах научных чтений, семинаров, конференций и симпозиумов; получено 7 патентов и зарегистрированы 3 заявки на изобретение (см. Приложение 19).

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, аналитического обзора, методической части, результатов собственных исследований и их анализа (6 глав), а также выводов, списка использованных источников литературы и приложений. Основной текст работы изложен на 312 страницах машинописного текста (не включая Приложения), содержит 56 таблиц, 72 рисунка, 409 литературных и 35 Internet источников.

Основные результаты работы н выводы

Усовершенствованы традиционные и созданы новые технологии молочных консервов с учетом информационно-аналитического прогноза развития молочно-консервного производства. Обоснована интеграция объективных термодинамических и функционально-технологических показателей в процессы производства и мониторинга продукции.

2.Разработана методология идентификации принадлежности молочных продуктов к консервам по выявленным приоритетным признакам срок годности/температура хранения с оценкой «уровня» консервирования. Предложена новая классификация молочных консервов, включающая дополнительные оценочные критерии, в т.ч. объединенную характеристику влагосодержание/«ак-> тивность воды» с градацией на продукты низкой, промежуточной и высокой влажности.

3.Экспериментально подтверждена значимость свойств воды в формировании качества восстановленных молочных продуктов. Доказано, что повышение обо щей жесткости воды в диапазоне 0-10 моль/м приводит к понижению эффективности процесса растворения сухих молочных продуктов, а также термоус-тончивости восстановленных композиций. Установлены закономерности формирования индекса растворимости и группы термоустойчивости восстановленных композиций в указанном диапазоне общей жесткости воды и массовой доли сухих веществ молока 9-^-25,0% и 12,5-^-27,5% для обезжиренного и цельного молока соответственно. Для повышения эффективности процесса предложены и реализованы в производственных условиях технологические способы водопод-готовки: тепловым, магнитным, акустическим воздействиями, а также ионообменной и обратноосмотической фильтрацией, что позволило повысить полноту растворения и термоустойчивость восстановленного продукта.

4.Доказана целесообразность применения технологических пищевых добавок (солей-стабилизаторов) и предварительной термической обработки молока в технологии сухих молочных продуктов для улучшения ряда показателей, в т.ч. эффективности растворения, повышения термоустойчивости, гранулометрического состава. Установлены тенденции и закономерности направленного формирования/кинетики этих показателей на весь период хранения для сухого цельного и обезжиренного молока. Определены рациональные дозировки солей-стабилизаторов, способы внесения, улучшающие качество и хранимоустойчи-вость сухих молочных продуктов. На основе критериальной оценки по признакам доступность/цена/качество/эффективность доказано преимущество использования комплексных полифосфатных солей-стабилизаторов. Показана рациональность проведения предварительной термической обработки сырого молока.в случаях его резервирования, предусмотренных Федеральным законом РФ от 12 июня 2008 г. № 88-ФЗ «Технический регламент на молоко и молочную продукцию». Экономический эффект от применения солей-стабилизато-ров в технологии производства сухих молочных продуктов и водоподготовки на этапе их восстановления составил более 290 и 320 руб./тонну сухого цельного и обезжиренного молока соответственно (на 2007-2008гг.).

5.Разработаны и аттестованы в установленном порядке методики выполнения измерений показателя «активность воды» (сорбционно-емкостной метод) и массовой доли влаги (метод инфракрасной термогравиметрии); обеспечивающие возможность анализа всего спектра молочных продуктов. Создана информационная база данных по значению показателя «активность воды» для основных видов молочных консервов.

6.С использованием показателя «активность воды» в качестве критерия завершенности процесса восстановления сухого цельного и обезжиренного молока установлены закономерности продолжительности влагосвязывания от температуры, концентрации и состава восстановленного продукта. Выявлено, что длительность процесса для нормированных концентраций обезжиренного и цельного восстановленного продукта составляет: при температурах 40 и 60°С не более Змин., а при 10°С - не более 6 мин. с момента окончания растворения. Дальнейшее повышение концентрации восстановленного продукта в 2-5 раз приводит к разнонаправленным изменениям, связанным с концентрационными особенностями макрокомпопентов системы, но длительность процесса для всех случаев не превышает 8 минут. Доказана нецелесообразность ранее рекомендуемой экспозиции восстановленных продуктов на производстве от 0,5 до 6 часов и более.

Получены изотермы сорбции для сухих молочных продуктов, вырабатываемых па конкретном заводе с постоянной сырьевой зоной и стабильным технологическим процессом. Обобщение экспериментального материала по различным производителям в едином алгоритме (на базе 644 и 757 образцов сухого цельного и обезжиренного молока от разных предприятий) показало, что получение аналогичной зависимости между влагосодержанием, температурой и показателем «активность воды» невозможно без учета химического состава и трансформационных изменений основных макрокомпонентов сырья.

Выявлены тенденции формирования/кинетики показателя «активность воды» по технологической цепочке (сырье—>переработка—охранение), что позволило рационализировать последовательности внесения рецептурных компонентов и улучшить консистенцию молочных консервов.

7. Доказана значимость показателя «активность воды» в прогнозировании качества молочных консервов, регулировании последовательности и интенсивности технологических процессов и определении обоснованности производственных схем. В промышленных масштабах оптимизированы технологические процессы традиционных и рекомбинированных продуктов: восстановление, пастеризация, сгущение и др. Получены новые данные по малоисследованным характеристикам воздушно-газовой среды молочных консервов, обоснованы перспективы использования показателя «точка росы» в оценке рисков хранимо-устойчивости продукции.

8. Усовершенствованы технологии основных видов молочных консервов (сухих, сгущенных с сахаром и сгущенных стерилизованных), обеспечивающие повышенное качество продукции на весь период хранения. Разработаны новые технологии рекомбинированных сгущенных консервов, включающие предварительную подготовку воды и ускоренный процесс восстановления сухих молочных продуктов. Разработаны технологии консервов функционального назначения. С учетом результатов формализации состава и свойств молочных консервов геродиетического назначения теоретически обоснованы и реализованы многокомпонентные модули рецептур, сбалансированных по жирнокислотному и аминокислотному составам, а также обогащенных ликопином. Новые продукты геродиетического назначения характеризуются следующими коэффициентами сбалансированности жира Яьз/^б, не ниже для продуктов: сухих 0,871/0,615; сгущенных с сахаром 0,949/0,618; сгущенных стерилизованных 0,883/0,648. Получена следующая аминокислотная сбалансированность белка Яр/а для продуктов: сухцх 0,46/15,00, сгущенных сладких 0,44/15,76. Полученные значения критериев выше аналогичных для молочного жира и белка.

9. На основании проведенных исследований разработаны и реализованы в промышленность 26 технологий молочных консервов и продуктов с длительным сроком годности, в том числе 10 функционального назначения. Большинство из разработанных технологий включают техническую новизну, подтвержденную 7 патентами п 3 заявками на изобретения РФ. За период с 2003г. освоено 23 технологии на 61 предприятии России. Результаты исследований реализованы и на предприятиях молочной отрасли Украины (3), Армении (2) и Эстонии (1). При реализации результатов исследований в промышленных условиях эффективность разработок оценивались путем осуществления авторского мониторинга и независимых экспертиз.

1.5 Заключение

Проведенный анализ работ отечественных и зарубежных источников научно-технической информации свидетельствует о наличии существенных несоответствий в логико-понятийной системе области консервирования с реальным уровнем развития технологий, современных научных разработок и международными схемами фрагментации продуктов по признакам влагосодержание/«активность воды». Отчетливо видна дифференцированность технологических решений родственных по сути проблем консервирования как в рамках отраслей пищевой промышленности России, так и низкий уровень их адаптации с международными требованиями в целом. Отмечен колоссальный незадействованный потенциал от возможной интеграции современных оценочных критериев в системообразующие процессы технологий и мониторинг продукции. Последние расширены до термодинамических характеристик и функционально-технологических показателей. Следует отметить, что фундаментальные основы в данной области были заложены отечественными учеными. Однако в дальнейшем был неадекватно оценен потенциал их прикладного назначения.

Полученные за последние десятилетия данные по показателям «активность воды», «точка росы» и др.; способам торможения процессов абиогенной и биогенной деградации микро- и макрокомпонентов; «барьерным» технологиям консервирования; научно-прикладным методам проектирования продуктов функционального назначення и многим другим направлениям в различных пищевых системах, позволяют предполагать возможность опосредованного адаптирования большинства методологических подходов применительно к технологиям молочных консервов, прогнозировать стратегическую, экономическую и социальную значимости разработок и, следовательно, декларировать актуальность данных работ.

Детализация проблемы в рамках молочной промышленности России показывает, что аналогичные разработки находятся на начальной стадии, а имеющиеся в настоящее время результаты не систематизированы, а зачастую неоднозначны. В большинстве случаев исследования направлены на решение частных задач в рамках конкретных технологий. При этом потенциал разработок - принципиальная эволюция технологий, с выходом продукции на качественно новых уровнях.

Соответственно сформулированы концепция, цель и, задачи исследований, представленные во введении.

ГЛАВА 2. МЕТОДОЛОГИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ 2.1. Структура, организация и схема исследований

Структура исследований диссертационной работы включала теоретические, экспериментальные, опытно-производственные этапы и состояла из следующих основных блоков: ретроспективный поиск и анализ научно-технической и патентной информации по кругу изучаемых вопросов, в том числе с помощью ресурсов Интернет; разработка научной гипотезы, алгоритма исследований и дефиниция методов контроля анализируемых величин; проведение комплекса исследований и анализ полученного экспериментального материала; рекомендации по практическому применению результатов исследований; разработка технической документации и освоение технологий.

Работа выполнена в лаборатории геродиетических и специальных продуктов ГНУ Всероссийский научно-исследовательский институт молочной промышленности. Часть исследований, на уровне консультаций и проведения специфичных анализов с применением современных аналитических методов, проводилась в творческом сотрудничестве со специалистами Института проблем экологии и эволюции имени А.Н.Северцова (ИПЭиЭ им. А.Н.Северцова), Института элементоорганических соединений им. А.Н.Несмеянова РАН (ИНЭОС им. А.Н. Несмеянова), ФГУП НИИ «Мир-Продмаш», Московского государственного университета прикладной биотехнологии и др. организациями, с четким разделением объектов интеллектуальной собственности.

Апробацию технологических решений осуществляли на базе ПЭЗ ГНУ ВНИМИ, ЗАО «Кардымовскин МКК», ООО «Гагаринское молоко», ЗАО «Руд-няконсервмолоко», ЗАО «Молконсервы», ЗАО «Верховский МКК», ЗАО «Компания «Нутритек»», ООО «Биопродукт», ЗАО «Раменский КК», ООО «Росагро-комплекс», ЗАО «Ратибор», ЗАО «Бахмчконсервмолоко», ЗАО «Городокконсер-вмолоко», АОЗТ «Аштарак-Кат», ЗАО «Ереванский МК», ООО «Полвен» и ряде других организаций России и ближнего зарубежья (см. Приложения 2. 16).

Схема проведения исследований приведена на рис. 2.1.

Научная концепция

Анализ научно-технического материала по проблеме

I ~~

Цель работы С

Постановка задач исследований

Разработка принципов идентификации молочных консервов, математических критериев их оценки и соответствующей классификации

Анализ молочных консервов на соответствие международным схемам фрагментации продуктов по параметрам влажность/А\у

Выбор инструмента совершенствования технологий

Теоретический этап

Разработка алгоритмов программного обеспечения

Разработка информационио-аналитического прогноза перспектив развития технологий консервирования молочных продуктов

Формализация требований геродиетики к модели эталона сбалансированности белковых и липидных композиций

Экспериментальный этап I

Разработка рабочей гипотезы и методологических подходов

Формирование пакета возможных инновационных решений

- Объекты исследований Анализ виртуальных моделей л « § а сЗ Ю л О. в; О я

- Анализ натурных моделей Й 3

Элементы аппаратурного оформления *— Система мониторинга качества Определение технологического решения»

Механизм явления

Анализ результатов с позиции совершенствования и совместимости

Реализация моделей в комплексную технологию

Опытная выработка и анализ продукта с позиции совершенствования Г

Молочные консервы с низкой влажностью

Разработка и освоение новых технологий I

Молочные консервы с промежуточной влажностью 1

Молочные консервы с высокой влажностью

Рис. 2.1 Общая схема исследований 2.2 Объекты исследований

На различных этапах работы объектами исследований являлись: натуральное коровье молоко-сырье; молоко пастеризованное и стерилизованное; сухое цельное и обезжиренное молоко, сухие сливки, сухая молочная сыворотка и их индивидуально или композиционно восстановленные системы; сгущенные молочные продукты с сахаром; стерилизованные сгущенные молочные продукты; жировые (сливочное масло, сливки и др.) и белковые (творог) молочные продукты; вода питьевая и дистиллированная; углеводы - сахароза, фруктоза, лактоза, глюкоза и др.; жиры (пальмовый, кокосовый, заменители молочного жира и др.); изоляты соевого белка; ПД (технологические соли, усилители вкуса, стабилизаторы, загустители, регуляторы кислотности, антиокислители и др.), БАД и др. Все применяемые в ходе работ компоненты и вещества соответствовали требованиям действующей иормативно-технической документации. Приготовление жирорастворимых и водорастворимых композиций ПД, БАД, жировых, белковых и углеводных компонентов проводили согласно рекомендациям производителя с учетом возможных термо- и механико-деструктивных изменений в процессе технологии.

В работе были также задействованы виртуальные и реальные объекты-модели: классификация молочных консервов с применением метода формальной логики и критерии принадлежности; математический и методологический аппараты оценки уровня консервирования и хранимоустойчивости молочных консервов; модельные и реальные моно- и поликомпонентные системы-имитаторы различных этапов производственных схем; усовершенствованные и новые технологии молочных консервов с повышенной, промежуточной и низкой влажностью, том числе функционального назначения и др.

2.3 Методы исследований, приборное обеспечение

При выполнении работы использовали стандартизованные и общепринятые в химико-технологическом и микробиологическом контроле молочных продуктов и воды методы исследований, изложенные в специализированных литературных источниках, а также оригинальные методы, комплексно обеспечивающие выполнение поставленных задач.

Повторность опытов на всех этапах выполнения работы не менее 3.

2.3.1 Стандартизованные экспериментальные методы

Стандартизованные методы со ссылкой на первоисточник приведены в таблице 2.1. ч

Правила приемки, отбора проб молока и молочных продуктов, подготовку их к физико-химическим испытаниям и органолептической оценке проводили в соответствии с ГОСТ 3622-68, ГОСТ 26809-86 и ГОСТ 13928-84. Правила приемки, отбора проб воды, подготовку их к физико-химическим испытаниям и органолептической оценке проводили в соответствии с ГОСТ Р 51592-00 и ГОСТ Р 51593-00. В части терминов и определений на воду и водоподготовку - ГОСТ

30813-02.

1. A.c. СССР N 800871 Устройство для определения активности воды в пищевых продуктах /Рогов И.А. и др. Б.И. - 1980. - N 4.

2. Адлер Ю.П. и др. Планирование эксперимента при поиске оптимальных условий. — М.: Нау-, ка.- 1976. -280с.

3. Актуальные проблемы в геронтологии / Сб. рабог РАМН под общ. ред. Комарова Ф.И., М., 1996.-с. 185.

4. Арутюнян Н.С. и др. Технология переработки жиров / Под ред. проф. П.С. Арутюняна. М.: Пищепромиздат, 1998. -452 с.

5. Архипова А.Н. Пищевые красители: свойства и применение // Пищевые ингредиенты. Сырьеи добавки. 2000.-№ 1.-С. 38-41.

6. Аспекты формирования структуры газожидкостных систем молочных продуктов в условияхинтенсивных гидромеханических нагрузок: Монография / T.J1. Остроумова М.: Изд. Рос-сельхозакадемии, 2006. 178с.

7. Ахназарова С. JI. п др. Me iоды оптимизации эксперимента в химической технологии. М.: Высшая школа, 1985, 328 с.

8. Баранов Б.А. Активность воды в продукции общественного питания // Тез. докл. на 2 Всес.науч. конф. «Пробл. индустриал, обществ, питания страны»,-12-14 декабря 1989,-Харьков,- 1989.-С.587-588.

9. Баранов Б.А. Теоретические и прикладные аспекты показателя «активность воды» в технологии продуктов питания. Дисс. доктора iexH. наук.- СПб., 2000.

10. Березов Т.Т. и др. Биологическая химия // Под ред. акад. АМН СССР С.С.Дебова. — М.:1. Медицина, 1990. 528 с.

11. Беркетова J1.B. и др. Сохранность В-каротина в молочных продуктах // Молочная пром-сть.- 1997. -№ 1.-С.31.

12. Беркетова Л.В. и др. Витаминизирование продуктов В-каротином // Пищевая пром-сть.1998. -№3.- С. 18-19.

13. Бернал Д;.Д. О структуре жидкости // Рост кристаллов. М.: Наука, 1985. Т.5. С. 149-163.

14. Биохимия растительного сырья / Щербаков В.Г. и др. — М.: Колос, 1999. 37с.

15. Богданов В.М. Микробиология молока и молочных продуктов — М.: Пищепромиздат, 1954.

16. Богданов В.М и др. Микробиологический контроль на предприятиях молочной промышленности -. М.: Пищепромиздат, 1955 -216с.

17. Бокельман И. Рост бактерий в охлажденном сыром молоке в процессе длительного хранения // XIX Международный конгресс по молочному делу. М., 1978. - С. 155-156.

18. Большая Советская Энциклопедия. М.: Изд. «Советская энциклопедия», 1973.

19. Бражников А.М. и др. Возможные подходы к аналитическому проектированию комбинированных продуктов питания // Изв. вузов. Пищевая технология. 1985. — № 3. - С.22.

20. Бреднхин С. А. и др. Технология и техника переработки молока М.: Колос, 2001 - 400 с.

21. Будрик В.Г. Создание п исследование роторно-пульсационной установки для производстважидких и пастообразных молочных продуктов. Дисс. . канд. техн. наук.- Москва, 2005.

22. Васильев В. П. Практикум по аналитической химии. М.: Химия, 2000.- 328 с.

23. Влияние низких температур (-196 °С) и криопротекторов па некоторые виды бактерий /

24. Дудаева A.A. и др. // Микробиология 1978 -т.47. -№3. - С.446-449.

25. Вода в пищевых продуктах / Под ред. Р.Б.Дакуорта. М.: Пищ. пром., 1980.- 371с.

26. Вода в полимерах / Под ред. С.Роуленд. Пер. с англ. М.: Мир.-1984.- 555 с.

27. Водоподготовка. Фрог Б.Н. и др. / Под ред. Николадзе Г.И. М.: Изд-во МГУ.-1996.- 677с.

28. Вышемирскип Ф.А. Маслоделие в России (история, состояние, перспективы). Рыбинск.:

29. ОАО «Рыбинский Дом печати». 1998. - 588С.

30. Галстян А.Г. и др. Каротиноиды. Общие положения. Применение в молочной промышленности. М.: Тип. Россельхозакадемпи. 2005, 159с.

31. Ганина В.И. Пробно шки. Назначение, свойства и основы биотехнологии — Монография.1. М.: МГУПБ, 2001 169 с.

32. Гигиенические требования безопасности и пищевой ценности продуктов. СанПиН23.2.1078-01. М.: ФГУП «ИнтерСЭН», 2002.

33. Гигиенические требования по применению ппщевых добавок. СанПиН 2.3.2.1293-03. М.:

34. Федеральный центр Госсанэпиднадзора Минздрава России, 2003.

35. Гинзбург А.С Технологии сушки пищевых продуктов. — М.: Пищ. пром., 1976 248с.

36. Гинзбург A.C. и др. Массовлагообменные характеристики пищевых продуктов. М.: Легкая и пищевая пром-сть, 1982. 280с.

37. Голубева Л.В. Научные и практические основы повышения хранимоспособности молочных консервов. Дисс. докт. техн. наук.- Воронеж, 2002.

38. Голубйза Л.В. Технология молочных консервов и замени 1елей цельного молока. М.: Де1. Ли принт, 2005.-376с.

39. Горбатова К.К. Биохимия молока и молочных продуктов. 2-е изд. перераб. и доп. - М.: Колос, 1997-288 с.

40. Гордиенко Е.А. Количественный анализ механизмов криоповреждения и криозащиты принизкотемпературном консервировании биологических суспензий: Автореф. дисс.канд.биол.наук. Киев, 1980.

41. Гореньков Э. С. Использование химических веществ при производстве плодоовощныхконсервов / Пищевая пром-сть. 1998. - № 2,- С. 40.

42. Государственный контроль качества воды. 2-е изд., перераб. И доп. — М.: ИПК Издательство стандартов, 2003. 776с.

43. Грачев 10.П. Математические методы планирования эксперимента. — М.: Пищевая промсть, 1979. 200 с.

44. Грини A.C. и др. Математическое моделирование в экологии: Учеб. Пособие для вузов.

45. М.: ЮНИТИ-ДАИА, 2003. 269с.

46. Давидо,в Р.Б. Молоко и молочное дело. -М.: Колос, 1973.-256 с.

47. Девидсон Р. Производство рекомбинированных продуктов // Мол. пром. -2000.-№ 9.-С. 19.

48. Доронин А.Ф. и др. Функциональное питание М.: Грантъ, 2002 - 296 с.55,5657,58