автореферат диссертации по технологии продовольственных продуктов, 05.18.04, диссертация на тему:Исследование технологических процессов и установление закономерностей формирования структуры сыров с комбинированным составом жировой фазы

ВВЕДЕНИЕ.

1. Литературный обзор.

1.1. Использование жиров немолочного происхождения в производстве сыров.

1.2. Композиция растительных жиров «Акобленд» как заменитель молочного жира.

1.3. Способы получения устойчивых жировых эмульсий.

Проблема использования в молочной промышленности нетрадиционного для нее сырья растительного происхождения вызывает устойчивый интерес у специалистов-молочников на протяжении многих лет, т.к. ее решение позволяет создать дополнительные ресурсы сырья, увеличить выпуск и расширить ассортимент молочных продуктов.

В сыродельной отрасли молочной промышленности привлечение нетрадиционного для сыроделия сырья, в частности, растительных жиров позволит кроме того сгладить сезонность производства сыров, а также повысить статус продуктов сыроделия среди диетических и лечебно-профилактических молочных продуктов.

В последние годы на российском рынке появилось много импортных растительных жиров и их композиций, специально подобранных и рекомендованных для производства сыров. Их использование в технологии сыров может развиваться в двух направлениях. Первое - получение продукта, не отличающегося от традиционного своими качественными показателями, второе - создание новых видов сыров (в этом случае готовый продукт должен иметь заметные отличительные признаки от существующих традиционных видов). Предпочтительным, на наш взгляд, является второе направление. Разработка новых видов сыров оправдана, прежде всего, по причине исключения возможных фальсификаций отдельными недобросовестными производителями сыра, когда под видом классического, например «Голландского», сыра потребителю может быть предложен комбинированный сыр с таким же названием. Кроме того, изменение свойств жировой фазы в связи с включением в состав сыра жиров немолочного происхождения может повлиять на технологические параметры процесса производства.

В свете изложенного проведение комплексных исследований по изучению влияния жиров иной природы, чем молочный жир, на основные процессы, связанные со структурообразованием сыров, является актуальным.

Целью настоящей работы было на примере композиции растительных жиров «Акобленд» (Швеция), рекомендуемой для использования в сыроделии, установить закономерности влияния изменения состава жировой фазы молочной смеси на основные процессы производства сыра и разработать технологию нового вида сыра с комбинированным составом жировой фазы.

Работа выполнялась в период 1998 - 2002 г.г. во Всероссийском научно-исследовательском институте маслоделия и сыроделия. Тема и программа диссертационной работы утверждена Ученым советом ВНИИМС.

На защиту выносятся следующие положения диссертации:

- результаты сравнительных исследований реологических свойств молочного жира и композиции растительных жиров «Акобленд»; установленные закономерности влияния замены молочного жира композицией растительных жиров «Акобленд» на процессы свертывания смеси сычужным ферментом, синерезис сгустка, созревание сыра;

- технология новых видов сыров с комбинированным составом жировой фазы.

Научная новизна работы заключается:

- в выявлении различий в реологических свойствах молочного жира и композиции растительных жиров «Акобленд»;

- в определении направленности и характера влияния добавок растительного жира "Акобленд" на процессы сычужного свертывания смеси и синерезис сгустка;

- в установлении закономерных изменений реологического поведения сыров во время созревания, которые обусловлены различием в вязкости молочного жира и растительного жира «Акобленд»;

- в использовании установленных закономерностей при разработке технологии нового вида сыра.

Научная новизна работы подтверждается Заявкой на изобретение №2001135060/13 от 05.03.2002 г., которая находится на экспертизе во ВНИИГПЭ.

Практическая значимость.

Разработана технология и утверждена техническая документация на новые виды твердых сыров с комбинированным составом жировой фазы «Урожайный» (ТУ 9225-082-04610209-2000) и «Деревенский» (ТУ 9225-08304610209-2000), которые внедрены на предприятиях России (ЗАО АПИК ЭФ-КО, г.Москва; ООО «Новопром», Пензенская область; ЗАО «Кингстон Трейдинг ЛТД», г.Санкт-Петербург)

Результаты исследований доложены на научно-практической конференции «Прогрессивные, экологически безопасные технологии хранения и комплексной переработки сельхозпродукции для создания продуктов питания повышенной пищевой и биологической ценности» по направлению «Проблемы фундаментальных исследований в области обеспечения населения России здоровым питанием» (Москва, 1998 г.); конференции «Конгресс молочной промышленности Сибири» (Барнаул, 1999 г.); научно-практической конференции «Современные технологии пищевых продуктов нового поколения и их реализация на предприятиях АПК» (Углич, 2000 г.); Международной конференции, посвященной 90-летию Вологодской государственной молочнохозяйственной академии им. Н.В.Верещагина «Научные и практические аспекты совершенствования традиционных и разработка новых технологий молочных продуктов» (Вологда, 2001 г.)

Основные положения диссертации опубликованы в 6 печатных работах.

Диссертация изложена на 131 странице машинописного текста, включает 9 таблиц, 10 рисунков, список использованной литературы (74 наименования), 9 приложений.

1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР

ВЫВОДЫ

1. На основании теоретических и экспериментальных исследований на примере композиции растительных жиров «Акобленд» (Швеция) подтверждена принципиальная возможность и экономическая целесообразность использования жиров немолочного происхождения в технологии твердых сыров.

2. Подтверждена рабочая гипотеза о том, что использование жиров растительного происхождения, обладающих иными, чем молочный жир, физико-химическими и реологическими свойствами, а также включение в технологический процесс дополнительной операции эмульгирования растительного жира изменяют некоторые параметры основных технологических процессов производства сыра.

3. Проведены сравнительные исследования вязкости молочного жира и растительного жира «Акобленд» в зависимости от температуры. Установлено, что при температурах выше температуры отвердевания молочный жир и Акобленд обладают практически одинаковыми реологическими свойствами и относятся к пластично-вязким реологическим телам. При температурах ниже температуры отвердевания оба жира проявляют явные признаки псевдопластиков. Вязкость молочного жира при понижении температуры увеличивается с большей скоростью, чем вязкость Акобленда, что свидетельствует о более активных структурных перестройках в молочном жире по сравнению с Акобленд ом.

4. Определены направленность и характер влияния добавок растительного жира "Акобленд" на процессы сычужного свертывания смеси и синерезис сгустка. Установлено замедление скорости протекания как ферментативной, так и коагуляционной стадии сычужного свертывания смеси с прогрессирующим торможением процесса на коагуляционной стадии при превышении дозы «Акобленда», равной 60% от общей массовой доли жира. При полной замене молочного жира Акоблендом продолжительность коагуляционной стадии увеличивается на 22%. Влияние замены молочного жира Акоблендом на синерезис сгустка выражается в виде тенденции к замедлению при повышении уровня замены.

5. Исследован процесс созревания сыров с комбинированной жировой фазой. Установлено, что сыры с Акоблендом во время созревания лучше удерживают влагу, нежели сыры с молочным жиром. Потери влаги в них были меньше на 1,5-2,0% при 25-30%-ной замене молочного жира Акоблендом; на 34% - при 50%-ной замене; на 5-7% - при 100%-ной замене молочного жира растительным жиром «Акобленд».

6. Установлены закономерные изменения реологических свойств сыров во время созревания, которые обусловлены различием в вязкости молочного жира и растительного жира «Акобленд». Структура сыра с Акоблендом, обладающим в 4 раза меньшей вязкостью, чем молочный жир, имеет большую «мобильность».

7. Исследован процесс эмульгирования растительного жира «Акобленд». Обоснована целесообразность использования в качестве эмульгаторов белков обезжиренного молока, в том числе восстановленного из сухого. Установлены оптимальные условия приготовления эмульсий: массовая доля «Акоб-ленда» в эмульгируемой смеси 30%, продолжительность эмульгирования 5 мин, температура 45-55°С.

8. Определен допустимый уровень замены молочного жира растительным жиром «Акобленд», обеспечивающий высокие качественные показатели сыра и экономичность технологии : 30 - 50% от общего содержания жира в сыре.

9. Исследовано изменение качественных показателей сыров в процессе хранения. Установлены допустимые сроки хранения: 3 месяца при температуре от 0 до +6°С, 4 месяца при температуре от 0 до -4°С.

10. Разработана научно-обоснованная технология и утверждена техническая документация на новые виды сыров с комбинированным составом жировой фазы «Урожайный» (ТУ 9225-082-04610209-2000) и «Деревенский» (ТУ 9225-083-04610209-2000).

1. Патент Австралии №459972, А23С 1900. Synthetie aged hard cheeses.

2. Патент Японии №54-1784, А23С 1900. Приготовление сыропригодно-го продукта.

3. Заявка Франции №2340688, А23С 1902. Fromage dietetigie.

4. Патент Франции №2090503, А23С 1100. Preparation delusions grates comestibles.

5. Авт. Свид. №786962, А23С 1902. Способ производства сырной массы для плавления.

6. Патент № 2169475, А23С 19068, 1991. Способ получения сыра.

7. Козин Н.И. и др. Разработка технологии сыра с заменой молочного жира растительным. Труды ВНИИМС «Совершенствование технологии, тех-ншои^методов контроля в сыроделии», 1975, вып. 18, с.51-55.

8. Бобина Л.И. Сыры с растительными жирами. Пищевая промышленность (молочная), 1964, №12, с. 11-13.

9. Зайцев Я.П. Производство и товароведные свойства сычужных твердых сыров, полученных на основе обезжиренного молока и жиров растительного происхождения. Автореф. дис. канд. техн. наук., Ереван: 1971.

10. Вайткус В., Кайрюкштене Н. Производство твердых сычужных сыров из обезжиренного молока и растительного жира. Труды Литовского филиала ВНИИМС, 1967, т.2, с. 39-45.

11. Авт. свид. СССР №938896, А23С 19055. Способ производства сыра.

12. Неберт В.К. и др. Разработать технологию сыра с использованием растительных жиров. В отчете о научно-исследовательской работе «Разработать прогрессивные технологические процессы с целью выработки сыров гарантированного качества», Углич, 1982, 51 с.

13. Просеков А.Ю. и др. Эмульгирующая способность сухого обезжиренного молока. Тезисы докладов Всерос. НПК «Новые технологии в научных исследованиях и образовании». Часть I. Юрга, 2001, с. 60-61.

14. Терещук JI.B. Физико-химические основы производства комбинированных масел. Кемерово, 2000, 140 с.

15. Вышемирский Ф.А. и др. Изыскать жировые ингредиенты для использования в производстве животного масла и его аналогов. Отчет о научно-исследовательской работе. Углич, 1998, 110 с.

16. Дунаев А.В. Подбор молочных жиров при производстве комбинированного масла. Маслоделие и сыроделие, 2001, № 4, с. 37-38.

17. Бренц М.Я. Жиры, их использование в питании. М.: «Пищевая промышленность», 1973, 65 с.

18. Акобленд-палитра превосходных качеств. Пищевая промышленность, 1999, №11, с.37.

19. Новые грани известного качества. Проверено: транс-изомеров нет. Пищевая промышленность, 2000, №2, с.62.

20. Любинскас В. и др. Влияние технологического процесса получения эмульсии растительного жира в обезжиренном молоке на их стабильность. Труды Литовского филиала ВНИИМС, 1977, т. 11, с. 29-34.

21. Smith Lloyd М., Dairiki Toshiko. Stabilitity of milk fat emull-sions.I.Preparation of model oil-in-water emulsions and graluation of the stability. J.of Dairy Sci., 1975, v.59,N9,p.p. 1249-1253.

22. Smith Lloyd M., Dairiki Toshiko. Stabilitity of milk fat.II.Influonce of emullsifier structure, sodium caseinate and njnfat milk soeeda. J.of Dairy Sci., 1975, v.58,N9,p.p. 1254-1262.

23. Вайткус В., Казлаускайте Э. К вопросу об устойчивости жировых эмульсий. 1. Исследование стабильности жировой фазы гомогенизированных сливок.- Труды Литовского филиала ВНИИМС, 1976, т. 10, с.267-273.

24. Шерман Ф. Эмульсии. JL: «Химия», 1972, с.380.

25. Казлаускайте Э., Вайткус В. Изучение дисперсности жировой фазы молока.- Труды Литовского филиала ВНИИМС, 1974, т.9, с.117.

26. Зиман А.Д., Лещенко Н.Б. Коллоидная химия. М.: «Пищевая промышленность», 1996, 251 с.

27. Козин Н.И. Пищевые эмульсии. М.: «Пищепромиздат», 1950, 116 с.

28. Козин Н.И. и др. Применение эмульсий в пищевой промышленности. М.: «Пищевая промышленность», 1996. 251 с.

29. Щукин А.П. и др. Коллоидная химия. М.:«Высшая школа», 1992,414 с.

30. Товбин И.М. Производство маргариновой продукции. М.: «Пищевая промышленность», 1979, 240 с.

31. Вайткус В., Бертонене О. Сравнительная оценка определения эффективности гомогенизации. Труды Литовского филиала ВНИИМС, 1968, т.З, с. 199-203.

32. Терещук Л.В. Изучение влияния температурных условий диспергирования на качество масел из молочно-растительного сырья. Тезисы к Сбор, науч. раб. «Технология продуктов повышенной пищевой ценности». Кемерово, 2000, с. 56.

33. Козин Н.И. Пищевые эмульсии. -М.: «Пищепромиздат», 1950, 168 с.

34. Козин Н.И. и др. Применение эмульсий в пищевой промышленности.- М.: «Пищевая промышленность», 1996, 251 с.

35. Вайткус В., Кайрюкштене И. Эмульгирование растительных жиров в обезжиренном молоке. Труды Литовского филиала ВНИИМС, 1967, т. 2, с.31-38.

36. Вайткус В и др. Влияние диспергирования жира в обезжиренном молоке, пахте и сыворотке на молочный белок. Труды Литовского филиала ВНИИМС, 1976, т. 10, с. 161-165.

37. Вайткус В., Зиберкайте Р. Стабильность эмульсии и количественная адсорбция белка при диспергировании молочного жира, в обрате, сыворотке ипахте. Труды Литовского филиала ВНИИМС, 1977, т. 11, с. 58-63.

38. Патент Японии №49-6107, А23С 1902, Заменитель сыра.

39. Патент США №3689286, А23С 1900, Rapid, praduction of a chechuz cheese flavored product.

40. Subsfitos de czeme de leite baseados em gozdurus vegetais. J. Revguim ind., 1973, 42, №489, p.p. 16-19.

41. Рохленко A.A., Мациевский Г.А., Абрамзон A.A. Использование ультразвуковых колебаний для исследования эмульсий. Тезисы докл. симп. "Диспергирование жиров в производстве пищевых продуктов". Каунас, 1978, с.38-39.

42. Вайткус В. и др. О возможности применения центробежных распылителей для диспергирования жира,- Труды Литовского филиала ВНИИМС, каунасского политехнического института им. А.Снечкуса, 1982, т. 16, с. 39-45.

43. Аристова В.П., Еремина Л.А., Сочнева Л.Т. Контроль степени гомогенизации сливок. Тезисы докл. симп. "Диспергирование жиров впроизводстве пищевых продуктов". Каунас, 1978, с.41.

44. Запевалов П.П., Клятвина Т.С. Оценка экономичности эмульгирующих аппаратов. Молочная промышленность, 1979, №11, с. 11-12.

45. Запевалов П.П. и др. Некоторые результаты эмульгирования жиров методом впрыска. Научные труды Омского сельскохозяйственного института, 1974, с. 104-107, 121.

46. Патент Франции №2090505, А23С 1100. Preparation demulsions gtasses comestibles.

47. Самодуров В.А. и др. Использование жиров немолочного происхождения в молочной промышленности. Обзорная информация. Маслодельная и сыродельная промышленность. ЦНИИТЭИ мясомолпром СССР. М.: 1983, 36с.

48. Вайткус В.В., Зиберкайте Р.Б. Влияние природы жира на стабильность эмульсии на обрате. Тез. докл. симпоз. «Диспергирование жиров в производстве пищевых продуктов». Каунас, 1978, с. 92-94.

49. Вайткус В.В. Гомогенизация молока. М.: «Пищевая промышленность», 1967, 216 с.

50. Вайткус В. и др. Оболочка жирового шарика гомогенизированных сливок. Труды Литовского филиала ВНИИМС, Каунасского политехнического института им. А. Снечкуса. - Вильнюс, 1982, т. 16, с. 32-38.

51. Patton S., Keenan Т. The milk fat globule membrane. -J.Dairy Seins, 1971, vol. 415, p.p. 273-299.

52. Клебанов Г. и др. Структура оболочек жировых шариков молока и факторы, определяющие их дестабилизацию.- Труды ВНИИМС, 1976, вып.42, с.55-62.

53. Jachson R., Brunner J. Characteristics of protein fractions isolated from the fat-plasina interface of homogenized milk. J. Dairy Sei., 1960, vol. 43, p.p. 912919.

54. Молоко, молочные продукты, консервы молочные. М.: Изд. стандартов, 1989, 448 с.

55. ГОСТ 7616-85. Сыры сычужныегвердые. Технические условия.

56. Arentzen A.G.The Action of Rennet on Chilled Milk as a Method for the Continuos Production of Cheese Curd.-XVI Internetional Dairi Congress, 1962.

57. Кушаков H.M., Конаныхин A.B., Васильева H.B. Метод исследования вязкоупругих свойств молочных продуктов.-Труды ВНИИМС «Современные методы анализа состава и свойств молочного сырья и готовой продукции в маслоделии и сыроделии», 1987, с.4-10.

58. Малкин А .Я., Куличихин С.Г. Реология в процессах образования и превращения полимеров.-М.: «Химия», 1985, с.239-240.

59. Белоусов А.П. Физико-химические процессы в производстве масла сбиванием сливок, М.: «Легкая и пищевая промышленность», 1984, с.98

60. Тиняков Г.Г., Тиняков В.Г. Микроструктура молока и молочных продуктов, М.: «Пищевая промышленность», 1972, 255 с.

61. Ересько Г.А. Исследование особенностей кинетики кристаллизации молочного жира.-Труды УкрНИИмясомолпрома, Киев, 1972, вып.2, с. 194-201.

62. Грищенко А.Д. Сливочное масло. М.: «Легкая и пищевая промышленность», 1983, 293 с.

63. Mulder Н., Walstra P. The milk fat globule. Emulsion science as applied to milk products and comparable foods, Commonwealth agricultural bureaux; Wageningen (Netherlands) Centre for agricultural publisching and documentation, 1974, p.296

64. Рогов И.А., Горбатов A.B., Свинцов В.Я. Дисперсные системы мясных и молочных продуктов.- М.: Агропромиздат, 1990, 320 с.

65. Горбатова К.К. Биохимия молока и молочных продуктов. М.: "Легкая и пищевая промышленность", 1984, 344 с.

66. Фольтман Б.О. О ферментативной и коагуляционной стадиях процесса сычужного свертывания: XV Международный конгресс по молочному де-лу.-М.:Пищепромиздат, 1961, с. 83-86.

67. Mocko G., Bedgaljub М. J.Dairy Sci. Abstr., 1953, 15,№2, р.92

68. Барабанщиков Н. Физические свойства сычужных сгустков, полученных из молока разных пород. Молочная промышленность, 1962, № 10, с.39-41.

69. Диланян З.Х., Габриэлян Т. Некоторые свойства сычужных сгустков из молока. Молочная промышленность, 1949, № 8, с.13-15.

70. Уманский М.С. Селективный липолиз в биотехнологии сыра,- Барнаул, 2000, 245 с.

71. Ail Takamitus. Composition of fatty acids in the milk and body fats of fattening dairy coons.Lap. 1. Zootechn. Sci. J.,1988,v.59,N 3, p.p.295-298.

72. Тепел А. Химия и физика молока. Пер. с нем. -М.: «Пишевая промышленность», 1979, 623 с.

73. Просеков А.Ю. и др. Эмульгирующая способность сухого обезжиренного молока. Тезисы Всерос. НПК «Новые технологии в научных исследованиях и образовании». Ч.1.- Юрга, 2001, с.60-61.