автореферат диссертации по технологии продовольственных продуктов, 05.18.04, диссертация на тему:Исследование процессов и разработка технологии производства взбитых молочных десертов на основе пищевых олеофильных поверхностно-активных веществ

MÍHICTEFCTBO ОСВ1ТИ УКРА1НИ УХРА1НСБКИВ ДЕРЖАВШИ УН1ВЕР0ИТЕГ 2АРЧ0ВИХ ТЕХНОЛОГ! Я

Не правах рукопису

ПОД! ЩУК ГАЛИНА еВГЕНГВНА

Д0СЛ1ДЖЕННЯ ПРОЦЕС1В I РОЗРОБКА ТЕХНОЛОГИ ВИРОБНЩГВА ЗБИТИХ ЫОЛОЧНИХ ДЕСЕРТIВ НА OCHOBI XAFÍOBKX ОЛЕОФ1ЛЫШХ ПОВЕРХНЕВО-АКГИВШХ РЕЧОВШ!

Спец1альн1сть 06.18.04 - твшолог1я ы'ясних, молочшх та

риада. продукт i в

АВТОРЕФЕРАТ дисертацИ на здобуття наукового ступеня кандидата техн!чшх наук

Ки1в 1994

Дисертац1ею е рукопис Робота виконана в Технолог1чному 1нститут1 молока та м'яса УкраТнсько! академН аграрннх наук ( Т1Ш УМН ), м.КиТв Науковий кер1вник: доктор тэхн1чних наук, професор,

член-корэспондент УДАН Гуляев-Зайцев С. С.

0ф1ц1йн1 опоненти:

доктор техя1чних наук, професор, академ!к Укра1нсько1 технолог1чяо! академП Чагаровський О.П. кандидат техн!чних наук, старший науковий сп1вро01тник Ф9Д1Н Ф.А.

Пров1дна орган!зац1я: ф!рма "Прикарпатмолоко"

Захист в1дбудеться 1994 р.

Йоо Г

~ годин1 на зас1данн1 спец1ал1зовано! вчено! рада К 01.15.02 в Укра1нському державному ун!вэрситет1 харчових технолог1й ( 252033, м.Ки1в, вул.Володимирська, 68 )

3 дисертац1ею можна ознайомитися у б!бл1отец1 Укра1нського державного ун1верситету харчових технолог1й

Автореферат роз1сланий 1994 р.

Вчений секретар стац1ал1зовано1 вчено! ради, кандидат техн!чних наук, доцент

Баль Л.В.

БАТАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Актуальн!сть проблеми. Одним з важливих завдань перэробно! промисловост! 8 пол!пшення структури харчування населения за раху-нок використання у традиц!йних технолог 1ях рослинно! сиро вши, зшшення енергетично! ц1нност! продукт!в та комплексно! переробки молочно! сировини. Промислове виробництво низькожирних аналоПв збитих вершк1в - це як!сно новий напр ямок у молочн!й промисловоо-т1, який сприятиме вир!шенню ц!в1 проблеми. Завдяки ориПнальним споживчим властивостям, збит! молочн! десерти корнетуються п!дви-щенним попитом у р1зних груп населения, а !х низька калор!йн!сть та вм!ст рослишшх дом!шок в!дпов1дають вимогам збалансованого харчування. В наш1й кра1н! поки що не налагоджено широкий випуск збитих десерт1в. В перспектив! вони эаймуть Значно суттев!шэ м!с-це в асортимент! молочно! продукцИ.

Найб1лын близькими по структур! до продукт!в ц!а! групп в морозиво та збит! вершки, але механ!зм стабШзацН дасперговано! пов!тряно1 фази заморозке них 1 незаморокених молочних п!н та п!н з р!зщш вм!стом жиру принщшово в!др!зняеться. В зв'язку 3 цим ви-никаа завдання б!лып глибокого вивчэння законом!рностей процес!в п!ноутворення та стабШзацП структури незаморокених та низькожирних верованих молочних продукт 1в. До реч!, 1снут1 дан1 про молочн! п!ни малочислен!!! ! потребують уточнень, а застосування у в!тчизнянШ харчов!й промисловоот1 ефективних п!ноутворювчих ре-човин практично не доел!давно. Особлива увага при виробництв! •низькожирних молочних нродукт!в прид!ля8ться використанню вторин-но! молочно! сировини га поширенню можливостей застосування не-. традиц!йних для молочно! промисловост! харчових дом!шок. Очевидно, що в процес! розробки нових технолог!й вищезазначен! фактори ма-тимуть особЛ1ше значения. Це дозволить отримувати високояк!сн! 1 б!олог!чно повноц!нн! продукта.

Робоча г!потеза. Досл!дження практичного використання жи-ророзчинних харчових гюверхнево-активних речовин св!дчить про !х ун!версальний характер д!1. Так1 п!ноутворююч! речовини у гетеро-генних системах виявляють високу поверхневу активн1сть 1 утворю-ють м!цн! адсорбц!йн! шари на м!зкфазн!й поверхн!. Молочн! продукта 1 вторинна молочна сировина - це благосприятливе середовище з точки зору формування достатньо стаО!льних просторових структур в

присутност! ефективних п^ноугворюючих агвнт!в. Тому здавалася мож-ливои 1 реальною роаробка ново! технолог 11 збитих молочних десерта на основ! доступно! для в!тчизняно! промисловост! сировини.

Метою дисбртац!йно! роботи в науковв обгрунтування 1 розроб-

ка ново1 технолог! I збитих молочних десертов з використанням хар-чових поверхнево-активних речовин. В зв'язку з цим вир!шувалксь так1 завдання досл!даень:

- п!дб!р композиц!йно1 сум!ш! п!ноутворюючо1 дом!шки 1 роз-робка способу 11 введения в молочну основу;

- вивчення впливу параметр!в технолог1чно! обробки ыолочних сум!шей на 1х функц!ональн! властивост!;

- в!дпрацювання технолог!чних операц!й та режим!в виробниц-тва збитих молочних десерт!в;

- розроСка рецептур десерт!в з урахуванням оптимально1 для Шноутворення к1лькост! харчових 1нгредавнт1в;

- розробка ново! технолог!! збитих молочних десерт1в та II промислова апробац!я.

Наукова новизна роботи полягав в сл!дуючому:

- надано наукове обгрунтування застосування ун1версально1 композиц1йно! сум!ш! поверхнево-активних речовин з метою одержан-ня стасЯльних молочних п!н;

- досл!даен! та ошсан! ф!зино-х1м1чн! продеси формування, стабШзацП та руйнування п!н в молочних системах на основ1 к!льк1сного анал!зу поверхневих явщц на мэж1 пов1тря/плазма;

- виявлена роль жиророзчинних поверхнево-активних речовин, молочних б!лк!в та жирових кульок в стаС1л!зацт1 молочних п!н п!д час 1х сп1льпо1 д11;

- встановлен! специф!чн! для молочних п1н критерИ, що ви-значають 1х як!сн! властивост!: концентрац!я гранично! адсорбцП поверхнево-активних речовин, ступ1нь дестаб!л1зац11 та критична концентрац1я кристального жиру у жиров 1й фаз! п!ноутворювальних емульс!й.

Практична ц!нн!сть роботи визначаеться там, що реал!зац!я розроблено! технологи дозволяв ефективно використовувати вто-ринну молочну сировину, покращити структуру харчування населения за рахунок зниження енергвтично! ц1нност! продукту та застосуван-

НЯ К0МП0НЭНТ1В рослинного П0Х0ДЖ9ННЯ.

Реал1зац1я науково-техн1чних рэзультат1в роботи. В результата створено нову технолог!» збитих молочних десерт!в. Розроблено i затверджено НТД на "Десерт молочний"( ТУ 10-02-02-70-88 ). Еко-ном1чний ефэкт в!д виробництва 1 т продукту р1зних вид!в стаювив близько 60 карбованц!в в ц1нах 1991 р.

Апробад1я результата роботи. Основа! результата роботи до-пов1дались та обговорювались на 52-й науковМ нонференцП КТ1ХП (1986 р.), на Всесоюзн1й науково-техн!чн1й конференцП "Шляхи розвитку науки 1 техн!ки в м'ясШй та молочн!й промисловост1" (м.Угл1ч,1988 р.), на Всесоюзн1й науково-техн!чн1й конференцП "Шдсумки та пэрсшктиБИ застосування природних i синтетичних ви-сокомолвкулярних сполук у виробництв! 1ж1"(м.Суздаль, 1991 р.), на Республ1канськ1й науково-техн1чн1й конференцП "Розробка та впро-вадження високоефективних ресурсозбер!гаючих технолог1й, обладнан-ня та нових вид!в харчових нродукт!в в харчову та переробн! галуз! АПК"(м.Ки1в, 1991 р.).

Публ1кац!I. Матер1али роботи висв1тлви1 у 10 публ!кац1ях, в тому числ! одному авторському св1доцтв1 на винах!д.

Обсяг роботи. Дисертац1я викладена на 170 стор!нках друко-ваного тексту, складаеться з вступу, трьох розд!л1в, висновк!в, додатк1в, BMtmy'e 24 таблиц!, 24 малшки; список використано! л!те-ратури складаз 141 найменування.

Виконання нам!ченоГ роботи зд1йснювалося в умовах в!дцШв не збираномолочноI продукцИ, виробництва масла, бЮтехнологИ та експериментального цеху Технологичного 1нституту молока та м'яса Укра!нсько1 академП аграрних наук (TIMM УАШ) . Консультативна до-помога при виконанн! експеряментально! роботи надевалась сп1Броб1т-никами лабораторН харчових поверхнево-активних рвчовин Московсько-го ф1л!алу Рос1йського НД1 кир!в.

Виробничу перев!рку 1 впровадаення ново1 технологи було зд!йснено на досл!дному технолог1чному завод! TIMM. Виробки дос-л!дно1 партЛ продукту були орган!зован! на промислових п1дприем-ствах 1вано-франк1Бського об'еднання молочно! промисловост!.

3MICT РОБОТИ

У BCTynt оСгрунтована актуальн1сть робота, сформульован! 11 наукова новизна та практична ц1нн1сть. Викладен! основн! положения виконано! робота та II значения для пераробно! промисловост!.

У першому розд1л! дисергацП проведений анал!з способ!в 1 реким1в одержания збитих молочних десерт!в, вивчена р1зноман1т-н!сть роцептурних 1нгредиент1в, що використовуються у цих технологах. Проанал1зовано використання вторинно! молочно1 сировшш та компонент 1в рослинного походження у виробництв! низькожирних за-м!шшк1в збитих вершк1в. В1дзначено, що найб1льш--.перспективними з точки зору утворення стаб!льних харчових п!н е поверхнево-ак-тивн! речовини, пох!дн! багатоатомних спирт1в, оксикислот та вищих жирних кислот. В1дм1чено широка застосування композиц1йних сум!шей повэрхнэво-активних речовин з метою посилення п1ноутво-решя у специф1чних умовах.

Еир1шенню питань фэрмування та стаб!л!зац11 молочних п1н присвячен! прац! багатьох вчених: А.П.Б1лоусова, А.Д.Гриценка, З.С.Зобково!, Л.Б.Митник, С.П.Шульк1но1, А.Пр1нса, Н.Крога, В.Бух-гаЯма та !нщх. ОсоОливост! Шноутворення у молочних сум!шах були досл1даен1, в основному, на приклад1 збитих вершк1в та морозива. Майжэ вс! досл!даення спрямован1 на вивчення процес1в п!ноутворен-ня у системах з високим bmIctom киру. Даяк1 прац! направлен! на визначення к!нетики формування п1ни, але' практично не досл!джений вплив десга<31л1зац11 дасперговано! жирово! фази на п!ноугворення п1д час механ!чно! обробки. Не обгрунтован! температурн! рекими збивання з точки зору 1х впливу на агрегатний стан жирово! фази,1 внасл!док цъого, на стаб1л1зац!ю диспергованого в молочних сум!-шах пов!тря. Режими гомоген!зац11 молочних п1ноутворюючих емуль-с!й вивчен! т!льки з метою одержання достатньо насиченого пов!т-ряною фазою морозива.

Таким чином, проведений л1тературний огляд та патентний пошук дозволили сформулювати основн! завдання досл!джень.

Другий розд!л роботи присвячений опису метод!в та об'ект1в досл1джвиь.

Схема проведения експериментальних досл1даень представлена на мал.1.

Досл1джэи1 Показннки влаотивостей Склад

п!ноутворювач1 п!ни п!ноутворюючо!

молочно! сум!ш!

Мал.1. Схема проведения експерименту

Об'ектами досл!джень були обран1 : олеоф!льн! поверхнево-активн! речовини (ПАР), композиц!йн1 сум!ш! ПАР, жиров! п!ноутво-рююч! компонента, п1ноутворююч1 емульсИ, збит1 молочн! десерти.

Досл!дження як!сних показник!в сп!нених мае проводилися з використанням сл!дуючих метод!в: кратн!сть п!н визначали зг!дно методиц!, що описана В.К.Тихомировым; стаб!льн!сть п!н досл!джу-вали за методикою В„11.Ануфр!ева; сэредаШ д!аметр пов!тряних Оульбашок та кярових кульок визначали м!кроскоп!чним методом; за-гальну поверхню пов!тряно! фази в 1 л п!ни та концентрац!ю п!но-утворювача на товерхн! адсорбц!йного шару визначали шляхом розра-хунк!в.

Досл1дження складу та властивостей сировини, п!ноутворшчих сум!шей та збитих молочних продукт1в проводили з використанням сл!дуючих метод1в: ступ!нь дестаб1л1зац!1 жиру знаходили зг!днс методу В.Фавстово! та 1.Влодавця; температуру плавления жир1в, поверхнево-активних речовин та 1х сум!шей визначали кап!лярним методом, що описаний Н.П.Бр!о I Г.С.1н!ховим; д!латометричн! досл!д-ження жирових композицШ проводили зг!дно методу Г.О.бресько та Л.1.Роботягово!; активну кислотн1сть визначали потенц!ометрично на ун!версальному 1оном1р! ЕВ-74. Показники масово! дол! сухих речовин, жиру, титруемо! кислотност! 1 м!кроб!олог!чн! показники визначали ПО ГОСТ 3626-73, ГОСТ 5867-90, ГОСТ 3624-92, ГОСТ 9225-84. Комплексна оц!нка якост! збитих десерт1в проведена за методом практично! квал1метрП.

ООроСка результат!в досл!джень проведена зг!дно з методами математично! статистики з визначенням достов!рност! к!льк!сних характеристик.

У третьому роздШ викладен! основн! результати досл!джень дисертац!йно1 роОоти.

Виб1р та наукове обгрунтування застосування п!ноутворюючо! дом!шки

В робот! Оули досл!даен1 функц!ональн! властивост! п!но-утворювач!в, що в1др!зяяготься по характеру стабШзацП п!н: г!д-роф!льн! поверхнево-активн! речовини (01лки рослинного 1 тваринно-го походаення та !х г!дрол!зати) та олеоф!льн! поверхнево-активн! речовини (пох!дн1 гл!церину, проп1ленгл1колю та ¡кирних кислот). Достатньо висок! показники якост! п!нних структур на основ! моло-

ка незбираного, молока знекирэного та сироватки були одержан! т!ль-ки при застосуванн! олвоф!льних ПАР. У ц!й груп! п!ноутворювач!в найб!лыпу поверхневу активн!сть мали моногл!цериди дистильован! (МГД): кратн!сть и!н досягала значень в1д 3,6 до 6,0, стаб!льн!сть-в!д 86,4 до 91,8%, середШй д!аметр пов!тряних бульбашок- в!д 48,9 до 57,0 мкм.

Для стабШзацН б!льш ефективно! <*-кристал!чно1 форми МГД та надання ун1версальних властивостей п!ноутворюючому компоненту, були проведен! п!дб!р та досл!дження композиц!йних сум!шой ПАР. Анал!з одержаних даних виявив, що оптичэлыщм е сп!вв!дношення м!ж основним п!ноутворювачем (МГД) та кристаломодиф1кувальнога ре-човиною(лактовашши моногл!церидами - ЛМГД), що дор!внюв 3:1. Ком-позиц!я (МГД+ЛМГД) мае ун1версальн! властивост! у специф!чних молочник сум!шах ! може бути рекомендована для застосування в технологи збитих молочних десерт!в.

5 метою практичного використакня ПАР були досл!джен! процеси формування та ста0!л!зац11 молочних п1н в залекност! в!д концентрацИ п!ноутворювача. При р!зн1й к!лькост! композид!! ПАР в молочних основах вивчались кратн!сть, стаб!льн!сть та дисперс-н!сть п!н, а також зм!на значень загально! поверхн! пов!тряно1 фа-зи та концентрац!я п!ноутворювача в адсорбц!йному шар1. Максимальна насичення п!ки пов!трям у вс!х випадках було одержано в межах значень концентрацИ ПАР в!д 1,0 до 2,5 % . 3 п!двшденням концентрацИ до 1,0 % стаб!льн1сть просторових структур зростала вна-сл!док поступового перем!щення молекул п!яоутворювача на повэрхнга розд!лу фаз пов1тря/плазма та формування м!цного мономолекулярного адсорбц!йного шару. П1сля досягнення концентрацИ гранично! ад-сорбцИ при подальшому пересичени! адсорОц!йного шару була в!дм1-чена в!дносна пост!йн!сть стаб!льност! п1ни та загально! поверхн! пов!тряно! фази, що про1лгостровано на приклад! молочно! п!ш з вм1стом киру 3,2 % (мал. 2). Концентрац1я гранично! адсорбцИ молекул ПАР на поверхн1 пов!тряно! фази молочних п!н, що забезпэчув максимально можливу стас51льн!сть I кратн!сть п1н, складаз в!д 11,4 до 12,2 мг/м2. Це значеяня в!дпов1даз вагов1й концентрацИ п!но-утворювача у сум!ш! р!вн1й 1 %..

Розробка способу внесения поверхнево-активних речовин

У молочн! сум!ш!.

Проблема внесения ПАР в молочн! сум!ш! обумовлена тим, що

^100

60 й-

■ &

0,6

1,6 2,0 2,5 3,0 Нонценграцгя ПАР, %

25 .

•и

в*

20

0 1

ё 15 §<

I

я

Юй

а

5 I

м

<и

а

о £

Мал.2. Вплив концентрац!I ПАР на властивост! ыолочних п!н; 1 - стаб!льн1сть; 2 - поверхня пов1тряно! фази; 3 -концентрата ПАР в адсорбц1йному шар!.

високоплавк! МГД та 1х пох1дн! вносять в харчов! продукта у ви-гляд1 водних дасперс1Й, як! ыожна одеркати лише за допомогс^ю стапельного обладнання. Автором був запропонований спос!б введения ПАР у молочн! сум!ш1 у вигляд! п1ноутворюючо! емульсН, Кирова фаза яко! представлена Пдрованою ол!ею та розчиненою в н!й композицию п1ноутворювач1в. В ггроцес! одеркання штучних емульс!й вир{-шальним фактором е гомоген!зац1я. 3 метою вивчення вшмву ре жим! в гомоген1зац!1 на показники якост! п!ноутворшчих емульс!Й Оув проведений експеримент, у якому тиск гомоген1зац11 на першому ступен! гомоген!затору клапанного типу зм!нювали в межах в!д 2,5 до 25 МПа при сп1вв1дношенн1 тиску на першому та другому ступенях. 5:1. В емульс!ях з вм1стом жиру в!д 5 до 15 % визначали к!льк1сть деста-б1л1зованого жиру та середн1Й'д!аметр жирових кульок (мал.З а,б), п!сля збивання емульсШ ф1ксували кратнЮть та дасперснХсть утво-рених п!н (мал. 3 в,г).

а

1 б

w

и

р, 5 н

О)

В

•и

« 4 «

•н

а

а)

Л о <и о . О

2

5 10 15 20 25 Р, МПа

в

а

и 4

хи

О

2

I

б

Р, МПа

г

Р, МПа

а

s Г

[> ч

Á

§

ч

5 10 15 20 25 Р, МПа

Мал.з. Вплив тиску гомоген!зац1! на стан кирово! фази та функц!ональн1 властйвосг! п!ноутворюючих емульс!Й э bhíctom жиру. Ж: 1 - 5; 2 - 10; 3 - 15.

При значениях тиску гомоген!зац11 в1д 10 до 15 МПа середн1й д1аметр жирових кульок знаходився в межах в!д 2,4 до 3,2 мкм для емульс!й з р!зним вм!стом жиру. Висока дислерсн1сть емульс!й спри-яла ефективному п!ноутворенню та гомогенному розпод!лу пов!тряно! фази. За межами визначено! зони тиску гомоген!зац1! знижуеться ди-сперсн!сть киру та зменшуються показники якост! п!ни, що зумовлено слабким стаб!л1зуючим ефектом грубодаспорсно! та значно дестаб!л1-зовано! жирово! фази емульс!й.

Цей ефект б!льш виражений в екульс!ях з максимально!) к!льк1с-тю жиру. Зб1льшення розм!р!в кульок при зростанн! тиску гомоген!за-ц11 в!дбуваеться тому, що при певному сполученн1 таких фактор1в,як концентрац1я киру, сп1вв1дношення жир/ПАР та тиск гомоген1зац!1, переважпим стае процес з!ткдання та зливання утворених жирових кульок до сформування 1х ново! оболонки. Причина цього явища поля-гае т8кок в 1х п!двищен1й взавмод!! за рахунок присутн!х в оболон-ц! жиророзчинних ПАР.

За допомогою стандартно! програми апроксимацИ досл!дних да-них за методом найменших квадрат!в на ПЕОМ були встановлен! залеж-ност! кратност! п!ни та середаього д1амвтра пов!тряних включень в!д початково! концентрацП дестаб!л!зованого зкиру у вигляд! пол1-ном1в другого ступеня. Розрахован! оптимальн! значения к!лькост1 в1льного киру, що становлять в!дпов!дао 16,2 % та 18,7 Ж.

Вивчення впливу параметр1в технолог!чно! обробки

молочних емульс!й на 1х властивост!

В робот! досл!даено вплив тривалост! збивання на як!сн! характеристики п!н, а також на дисперсн!сть кирово1 фази емульс!й. На початковШ стад!! збивашш спостер1гали значне зростання об'ем-но1 дол1 пов1тряно! фази в сум!ш!, що аеруеться (мал.4 а). Для зразк!в з р!зним вм!стом жиру тривал!сть досягнення максимальних значень кратност! складала в!д 2 до 10 хвилин. Чим б1льша к1ль-к!сть киру в сум!шах, тим швидше жиров! кульки пврем!щуються при збиванн1 на поверхню розд!лу фаз пов!тря/плазма та стабШзують п!ну. Перезбивання п!ни, тобто зниження II кратност! при тривал!й механ1чн1й обробц!, набував б!льш вираженого характеру з п!дзищен-ням вм!сту киру в емульс!ях.

3 метою б!льшо1 1люстративност1 динам!ки розпод!лу поЫт-ряно! фази в процес! збивання було вивчено зм!ну величини загаль-

О 10 20 30 40 О 10 20 30 40

Тривал1сть эбив., хв Тривалгсть эбив.,хв

Мал.4. К!нетшса зм!ни кратност! п!ни га поверхн! пов1тряно! фази п1д чао збивання емульс!й з вм!стом жиру, %: 1 - 5; 2 - 10; 3 - 15.

но! поверхн! пов!тряно! фази в емульс!ях з р!зним вм!стсм киру (мал. 4 б). П!даиц0ння вм!сту кару в п!нах сприяз стаб!л!за^!1 п!н та б!льш гомогенному розпод!лу пов!тряно! фази. Одиор!дний розго-д!л пов!тряно! дисперсН в!дбуваеться п!зн!ш0 за максимальну крат-н!сть п!ни.

Для визначення впливу дестабШзац!! емульс!й з вм!стом киру в!д 5 до 15 Ж на перэзбивання було встановлено, що середн!й д!амэтр жирових кульок в точц! максимального значения кратност! п!н складав в!д 2,7 до 3,4 мкм, а наприк!нц! збивання зб1льшував-ся до 3,6-4,9 мкм. При цьому вм!ст деста01л!зованого киру в!д його загально! к!лькост! п!двш5ував'ся в!д 9,3-28,0 % при максимально кратност! п!ни до 22,4-46,9 % наприк!нц! механ!чно! об-робки п!ни.

Таким чином, в результат! п1дзбивання жиру в к!лькостях, що перевгацують 0,46-4,20 вагових % в.молочних сум!шах, жирова фаза !з стаб!л1зушого п!ну фактору перетворюеться в дестаб!л!зув>-

чий. При надм!рно-тривал1й механ!чн1й обробц! емульс!й р!дк! фракцП жиру, [до вит!кають !з пошкоджених жирових кульок та вели-к1 жиров1 частки руйнують п1ну.

Для п!ноутворювальних емульс1й осоСливе значения мае темпе-ратурний режим збивання тому, що саме цей фактор визначае к!ль-к!сне сп1вв1дношення м!ж р!дким 1 крмстал1чним жиром, що духе вакливо для процесу п!ноутворення. В дан!й робот! досл1дадан1 два зразки жирового п!ноутворюючого компоненту з р!зною температурою плавления: сум!ш г1дровано! ол!1 1 МГД (Т ^ =57,1 °С) та г!дро-вано! ол!1 1 композицП (МГД+ЛМГД) (Тпл =50^5 °С). ЕмульсИ на основ! знежиреного молока з вм!стом жиру 5 % збивали при температур! в!д 5 до 65 °С. Для первого зразка область максимально! кратност! п!ни (при зниженн! значень цього показника не б!льше за Б %) в!дпов!дала 1нтервалу температур в!д 19 до 33 °С,'для другого зразка - в!д 17 до 30 °С. Стаб!льн!сть п1н обох зразк1в 1з зростанням температуря суттево знижувалась, а при температурах б!льших за 45-БО °С була в!дсутня. В цих умовах швидке ст!кання та випарування р!дини 1э ст!нок п!н, десорбц!я з !х поверхн! молекул ПАР та р1дкий дестабШзований жир сприяли п!ногас!нню.

Взаемозв'язок м!к п!ноутворюючою здатн!стю емульс!й, ста-б!льн1стю п!н та агрегатним станом жиру можливо встановити при досл!дженн1 жирово! фази методом ой'емно! д!латометр11. Зг1дно даним одержан! крив! плавления та диференд1йн! крив! питомого роз-ширення. На приклад! тертого зразка (мал. 5) видно, що температурка зона плавления в межах 10-40 °С в!дпов!да8 розплавленнго низь-коплавких $раяц1й г!дровано! ол11, друга зона (50-60 °С) характе-ризув масовэ плавленя високоплавких тригл!церид!в ол11 та МГД. Перша зона зб!гавться 1з зниженням п!ноутворюючо! здатност! емуль-о11. Друга зона характеризуеться повною в!дсутн1стю п!ноутворення. В 1нтервал! температур, найб!льш сприятливих для збивання (19 -33 °С), к1льк!сть твердо! фази жиру становить 25,2 - 61,4 %. Повна в1дсутн!сть п!ноутворення епостер!газться . при температур! 60 °С, коли гл1ц8рида! ядра жирових кульок практично повн!стю зна-ходяться у р!дкому стан! (0,6 % твердо! фази). Так1 жиров! кульки не флотуготься м!жфазною поверхнею 1 не стаб!л1зують пов!трян! включения. Кр1м того, при ц!й температур! пошкоджен! жиров! кульки постачають р!дкий жир, що руйнуе п1ну.

Для зразка, що м!стить композиц!ю ПАР, характер визначених законом!рностей повториться, але присутн!сть ЛМГД суттево знижуе

60

3

I 40 &

4

•н

а

л

Ен «

Ш §

а

20

гг> >

|К |\ 1 1

1' 1 1 г 1 1 11 1 м

и 1 \ 11 I 1 1 \

Су \1 \о

'о 3

М &

1 . и

й о

к

ш

со

п О

<; л ф

а

10 20 30 40 50 60

Температура, °С

Мал.Б. Крив! плавления та питомого розширення жирового компоненту при нагр!ванн1. 1 - зона максимального п!ноутворения; 2 - зона зниження п!ноутворения; 3 - зона швно! в!дсут-ност! п!ноутворения.

вшив температуря на значения питомого розширення жиру.

Шд час анал!зу одержаних двних Сула встановлена кореляц1я м1ж стаб!льн!стю п!ни та к!льк!стю кристал!чного жиру. у00ласть високо! стаС!льност! п!ни (СЯльш н!к 805Б) починалася при вм!ст1 твердо! фази жиру нэ менше за 24 %, що становить критичну концен-трац!ю кристал!чно! фази.

При вивченн! к!нетики кристал!зац!1 встановлейо, що. основна маса гл!церид1в тверд!ла в перший пер!од - пер1од швидкого утворення центр!в кристал!зац!1, який тривав б!ля 20 хв. Другий перюд - пер!од л!н!йного росту кристал!в, що характеризуемся метлою 1нтенсивн!стю кристал!зац!1, продовжувався протягом подаль-ших 60-80 хв. Через 2,0-2,5 год. м!ж твердою та р!дкою фазами встановлювалась р!вновага. Штенсивне проходкення кристел1зац11 кирово! фази св!дчить про значний вплив олеоф!льних ПАР на швид-к!сть кристал!зац!1 глицерид!в рослинного жиру.

Таким чином, в результат! проведених досл!джень буди вста-

новлен! оптимальн! температурн! ражими для збивання п!ноутворю-ючих емульс!й, знайдена критична концентрац!я кристально! фази жиру, 1До эабезцечуа високу стаб!льн!сть п!н, та визначена концен-трац1я твердо! фази жирового компоненту в облает! максимально! кратност! п!н.

Розробка рецептур збитих молочних десерт!в та

технолог!чна схема 1х виробництва

На основ! проведаних дссл!джень розроблен! рецептури збитих молочних продукт!в з урахуванням оптимально! для п!ноутворен-ня к1лькост! харчових !нгредаент!в. Встановлен! в рецептурах к!лькост! жиру (5-15 5»), цукру (8-14 %), стаб1л1заюра структура (0,8-1,0 %) та молочних основ (60-76,6 %) сприяють високим показ-никам якост! збитих продукт!в. Для одеркання молочних десерт!в можна використовувати знэкирене молоко, сколотини, сироватку, зне-жирен! кеф!р та сир, сметану з bmîctom жиру до 20 %.

Експериментальним шляхом визначен! основн! вимоги до складу та якост! збитих молочних десерт!в: зОит!сть продукт!в стано-вить в!д 60 до 100% (кратн!сть п!ни - в!д 1,6 до 2,0), титруема кислотн!сть - в!д 40 до 160 °Т, масова доля сухих речовин - в!д 24 до 31%. Енергетична ц!нн!сть продукт!в знаходиться в межах в1д 486 до 818 кДж/100 г. Строк збер!гання продукт1в при температур! (4*2) °С - до 48 годин з моменту зак!шення технолог 1чного про-цэсу.

ЗПдно квал!метричн!й оц!нц! показншш якост! збитих молочних десерт!в вшц! або так! ж, як у збитих вершк!в. Кр!м того, ре-цептурний склад збитих десерт!в значно ближчий до зОалансовано! форму ли споживання харчових продукт1в.

Технолог!чний процес виробництва збитих молочних десерт!в зд!йснюеться в так!й посл!довност!: приймання та п!дготовка сиро-вини; приготування концентровано! п!ноутворюючо! емульсИ (при одержанн! кисломолочних десерт!в); приготування молочно! сум!ш! для збивання; гомоген!зац!я (при одержанн! молочних десерт!в); охолодження; збивання; пакування, марк!рування; дозр!вання.

висковки

1. Досл!джена моклив!сть застосування олеоф1льних поверхне-во-активних речовин (ПАР) для формування та стаб1л!зац!1 молочних п1н. Визначен! найб!льш ефективн! ПАР та 1х композиц!!: дистильо-ван! моноглЩерида (МГД) 1 сум!ш МГД з лактованими МГД; встановле-но та оОгрунтовано !х оптимальна сп1вв!дношвння, що дор!внюз 3:1. Зазначен! речовини ун!версального характеру д11 у молочних середо-ввдах рекомендован! для використання у технолог! I виробництва збитих молочних десерт!в.

2. Досл!дкен! процеси формування та стабШзацН молочних п!н в залежност! в!д концентрацП ПАР; встановлена концентрац!я гранично! адсорбцП п!ноутворювача на пов&рхн! розд!лу фаз пов!тря/ плазма, що дор!внюе в!д 11,4 до 12,2 мг/м2 при ваговШ концентрацП ПАР в молочних п!нах 1 %. Даний критэр1й обгрунтовуе оптимальн! концентрацП ПАР в практичн!й технологи ! моие бути застооований в теоретичних розрахунках п!д час анал!зу поверхневих явищ.

3. Розроблений 1 науково обгрунтований спос!б внесения ПАР в продукт у вигляд1 п!ноутворюючо1 емульсИ, який враховуе ф!зико-х1-м!чн! властивост! ПАР та жирово! основи, забезпечуе- максимальну ефективн!сть д!! ПАР 1 високу технолог!чн!сть процесу п!ноутворен-ня.

4. Досл!джено вплив режим!в гомоген!зац!1 п!ноутворюючих емульс!й на !х ф1зико-х!м1чн! ! функц1онально-технолог!чн! властивост!. Встановлено зону олтимальних значень тиску гомоген!зац11 (10-1Б МПа), що забезпечуе висок! функц!ональн! властивост! п!но-утворюючих емульс!й з вм!стом жиру в!д 5 до 15Я та одеркання на 1х основ! високояк!сних молочних п!н.

5. Встановлен! математичн! залежност! кратност! п!ни та се-реднього д!аметра пов!тряшх включенъ в!д початкового ступеня достав !л!зац!1 жкрсво! фази п1ноутасрвкчих емулъс!й. Розрахован! оптимальн! значения концентрацП дестаб!л!зованого жиру, що станов-лять в!дпов!дно 16,2 % та 18,7 %.

6. Експерименталыю встановлен! оптимальна тривал!сть (2 -10 хв.) та температурна зона (18-33°С) збивання для врактичних систем з р!зним вм!стом та складом жирово! фази. Досл!джено та пояснено "е^ект 1 перезбивання".

7. На основ! досл!даених законом!рностеЯ кристал1зац11-Ш1ав-леиня жиропих композицШ а ПАР встановлений зв'язок м!ж процесом

п1ноутворення та сп1вв1дношонням в жиров!й фаз! емульс!й криста-л!чного та р!дкого жиру; виявлена зона високо! стасЯльност! niH при концентрацП кристал1чш! фази жиру вицо! за 24 Ж. Результата досл!джень дозволили встановити та обумовити температурн! режима виробництва збитих десертвих продукт!в.

8. Виявлен! нов!, специф1чн! для молочних п!н, критерП: концвнтрац!я гранично! адсорбц!! п!ноутворювача ; ступ!нь дестабШ-зац11 та концентрац!я кристал!чного жиру у п1ноутворюючих емульс!-ях, що забезпечують високу як!сть збитих молочних продукт!в. Вико-ристання цих критерПв в технолог!чн!й практиц! виробництва збитих десертних продукт!в дозволить керувати процесами та формувати в продуктах як!сн1 показники.

9. Розроблен! рецептура збитих молочних десерт!в, в яких об-грунтован! та оптим!зован! концентрацП молочш! осиови, жиру, цу-кру 1 стаб!л!затора структури. Визначен! основн! вимоги до складу та якост! збитих молочних десерт!в по органолептичним, ф!зино-х1-м!чним, м!кроб!олаг!чним показникам, а такой по строкам та умовам збер!гання.

10. Розроблена нова технология виробництва збитих молочних продукт!в та затверджена нормативно-техн!чна докумантац!я на "Десерт молочний" ТУ 10-02-02-70-88. Одержан! п!д час впровадаення результата п!дтвердили ефективн1сть ново! технолог!!.

Основний зм!ст дисертац11 викладено в таких роботах:

1. А. с. 1472029 СССР. Способ производства взбитого кисломолочного продукта / Гуляев-Зайцев С.С., Янковский Д.С., Полищук Г.Е. и Др. - Б.И. -Ä 14. - 1989.

2. Гуляэв - Зайцев С.С., Кононович Н.Г., Ильяшенко Т.И., Полищук Г.Е. Взбитые молочные десерты и способы их изготовления / М. АГроНИИТЭШШ. - 1987. - 32 с.

3. Буртовая З.А., Полищук Г.Е. Технология производства взбитых молочных продуктов / Тез. докл. 52-й науч. конф. -Киев, КТШШ - I98S. - С.24.

4. Янковская U.E., Шитова Л.А., Полищук Г.Е. Особенности технологии производства десертных молочных продуктов / Тез. докл. Всесоюзной науч.-тешич. конф. - Углич, 1988. - С.29.

5. Шитова I.A., Пол!щук Г.е. та !н. Збит! молочн! десерти / АПК.

Наука,техн!ка,практика. -1990. -JM0. - 0.32-33.

6. Полшцук Г.Е., Янковская Н.Е. Использование пищевых поверхностно-активных веществ в производстве взбитых молочных десертов/ Тез. докл. Всесоюзн. науч.-техн. конф. - Суздаль, 1991. - С.129.

7. Гуляев-Зайцев С.С., Янковская Н.Е., Полищук Г.Е., Шитова Л.А. Взбитые молочные десерты / Тез.докл. респ. конф. - Киев. КТШШ,

1991. - С.246.

8. Полшцук Г.Е., Гуляев-Зайцев С.С. Внесение пищевых поверхностно-активных веществ в молочные смэси / Молочная промышленность. -

1992. - Я 6. С.26-29.

9. Сова С.М., Пол1щук Г.е., Чумак М.П., Янковська Н.б. Молочн1 десерти / Харчова i переробна промислов!сть. - 1992. - #10. 0.29.

10. Полищук Г.Е., Гуляев-Зайцев С.С., Янковская Н.Е., Шитова Л.А. Выбор и научное обоснование использования пищевых поверхностно-активных веществ в производстве взбитых молочных десертов / В Респ. сб.: Пищевая промышленность. - 1992. - С.79-83.

Шдписано до друку 28.03.94-г формат 60x84/16 Пап1р ДРУК. Умов, друк. л. 1,0. Тираж 100 пркм!рник. Заказ Б25

Нядруковано ЦУОП ГНПП "Плодвинконсерв" м. Ки1в , Сяксаг»нсь'?ого , I