автореферат диссертации по технологии продовольственных продуктов, 05.18.15, диссертация на тему:Научное обоснование и практические аспекты формирования качества напитков, склонных к помутнениям

На правах рукописи

СЕРГЕЕВА ИРИНА ЮРЬЕВНА

НАУЧНОЕ ОБОСНОВАНИЕ И ПРАКТИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ ФОРМИРОВАНИЯ КАЧЕСТВА НАПИТКОВ, СКЛОННЫХ К ПОМУТНЕНИЯМ

05.18.15 —Технология и товароведение пищевых продуктов и функционального и специализированного назначения и общественного питания (технические науки)

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук

1 6 пгн ?№

005562354

Кемерово- 2015

005562354

Работа выполнена в Федеральном государственном бюджетном образовательном учреждении высшего образования «Кемеровский технологический институт пищевой промышленности (университет)» Министерства образования и науки РФ

Научный консультант: Помозова Валентина Александровна,

доктор технических наук, профессор

Меледина Татьяна Викторовна,

доктор технических наук, профессор, ФГАОУ ВО «Санкт-Петербургский национальный исследовательский университет информационных технологий, механики и оптики», заведующая кафедрой «Пищевая биотехнология продуктов из растительного сырья»

Пушмина Ирина Николаевна,

доктор технических наук, доцент, ФГАОУ ВПО «Сибирский федеральный университет», профессор кафедры «Технология и организация общественного питания»

Верещагин Александр Леонидович,

доктор химических наук, профессор, Бийский технологический институт (филиал) ФГБОУ ВПО «Алтайский государственный технический университет им. И.И. Ползунова», заведующий кафедрой «Общая химия и экспертиза товаров»

Ведущая организация: Федеральное государственное образовательное

учреждение высшего профессионального образования «Дальневосточный федеральный университет», г. Владивосток

Защита состоится 16 октября 2015 года в 10:00 часов на заседании диссертационного совета Д 212.089.02 при ФГБОУ ВО «Кемеровский технологический институт пищевой промышленности (университет)» по адресу: 650056, Кемерово, бульвар Строителей, 47, тел./факс 8(3842)39-68-88.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке и на официальном сайте ФГБОУ ВО «Кемеровский технологический институт пищевой промышленности (университет)» (www.kemtipp.ru).

С авторефератом можно ознакомиться на официальных сайтах ВАК Минобрнауки РФ (http://vak.ed.gov.ru) и ФГБОУ ВО «Кемеровский технологический институт пищевой промышленности (университет)» (www.kemtipp.ru).

Официальные оппоненты:

Автореферат разослан 2015 года.

Ученый секретарь Попова

диссертационного совета Дина Геннадьевна

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы исследований. Национальная идея, которая консолидирует усилия государства и производителей в решении вопросов повышения авторитета страны в мировом обществе, а также уровня жизни населения, -это качество производимой продукции.

Основными элементами, на которых должно базироваться повышение технического уровня и конкурентоспособности продукции, являются: использование достижений науки; внедрение ресурсосберегающих, экологически чистых прогрессивных технологий; использование новых перспективных материалов. При внедрении данных элементов необходимо обеспечить научно-технический уровень разрабатываемых продуктов и материалов не ниже уже достигнутого ведущими зарубежными производителями при полном соответствии требованиям международных и государственных стандартов и норм.

Одними из основных требований к продуктам питания в настоящее время являются сохраняемость и безопасность. В условиях современного массового производства для обеспечения требуемого качества пищевых продуктов усилия производителей должны быть сосредоточены на предупреждении появления дефектов.

Одной из многочисленных товарных групп в категории продуктов питания являются напитки, при товароведной оценке которых в комплексе органо-лептических показателей уделяется внимание прозрачности. Данная группа включает напитки, в технологии которых имеется стадия осветления полуфабрикатов и готовых изделий перед фасованием с использованием технологических вспомогательных средств.

В сфере развития национальных технологий, которые реализуются в рамках «Концепции долгосрочного социально-экономического развития Российской Федерации до 2020 года», а также «Стратегии развития пищевой и перерабатывающей промышленности Российской Федерации до 2020 года», рассматриваемая в представленной работе проблема формирования качества напитков, склонных к помутнениям, для решения которой привлечены способы совершенствования традиционных технологий с использованием вспомогательных технологических средств, является актуальной и перспективной.

Степень разработанности темы исследований. Исследования в направлении формирования качества напитков проводились и проводятся в настоящее время рядом отечественных и зарубежных ученых: Андреевой О.В., Бурачев-ским И.И., Валуйко Г.Г., Гернет М.В., Елисеевым М.Н., Ермолаевой Г.А., Зин-ченко В.И., Киселевой Т.Ф., Килкаст Д., Кунце В., Маюрниковой JI.A., Меле-диной Т.В., Николаевой М.А., Нимш К., Позняковским В.М., Покровской Н.В., Помозовой В.А., Хорунжиной С.И., Chapon L., Kreb J., Lubbers S. и др.

Одним из основных направлений решения вопроса повышения качества напитков является использование различных технологических вспомогательных средств с целью коррекции избыточного количества потенциальных му-теобразующих компонентов, интенсификации процессов осветления и повышения сроков сохранения прозрачности. При этом в литературе отсутствует описание какой-либо методики оценки эффективности вспомогательного средства, которое применяется для обеспечения стойкости готовых напитков.

Поэтому вопросы методологического обеспечения формирования качества склонных к помутнениям напитков, базирующиеся на создании равновес-

ного состояния дисперсной системы напитков, требуют более глубокого рассмотрения.

Цель диссертационного исследования - научное обоснование принципов формирования качества напитков из зернового и плодово-ягодного сырья, склонных к помутнениям, и их практическая реализация для совершенствования производственных процессов.

Поставленная цель достигается путем последовательного решения следующих задач:

1. Проанализировать современные тенденции развития ассортимента напитков из растительного сырья. Произвести выбор типов напитков, для которых востребовано решение проблемы повышения стойкости как элемента конкурентоспособности.

2. Систематизировать компонентный состав помутнений напитков из зернового и плодово-ягодного сырья. Провести анализ структурных и технологических характеристик технологических вспомогательных средств, используемых в производстве напитков для предотвращения помутнений, с последующей их систематизацией.

3. Разработать гипотетическую модель состояния дисперсной системы напитков при воздействии на нее технологических вспомогательных средств на основе анализа механизма их взаимодействия с компонентами помутнений с целью обоснования степени их извлечения. Предложить гипотезу механизма подавления мутеобразования.

4. Разработать методику комплексной оценки эффективности технологических вспомогательных средств, используемых для повышения стойкости напитков к помутнениям.

5. Дать научное обоснование методологии формирования качества напитков, склонных к помутнениям.

6. Проанализировать факторы, определяющие стойкость напитков и полуфабрикатов из зернового и плодово-ягодного сырья для выявления наиболее значимых при формировании устойчивости дисперсной системы напитков.

7. Определить основные закономерности удаления мутеобразующих компонентов полуфабрикатов напитков при обработке технологическими вспомогательными средствами модельных дисперсных систем.

8. Установить и обосновать оптимальные параметры использования вспомогательных средств при обработке полуфабрикатов напитков на основе анализа количественных и качественных изменений состава мутеобразующих компонентов. Исследовать возможность модифицирования вспомогательных средств с целью повышения результативности их применения для стабилизации дисперсной системы напитков.

9. Произвести комплексную оценку эффективности используемых в работе вспомогательных средств в сравнении с традиционными материалами, используемых на стадии обработки полуфабрикатов напитков, с целью установления перспективности их применения.

10. На основе анализа влияния технологических вспомогательных средств обосновать степень извлечения компонентов помутнений напитков с позиции формирования качества и стойкости к помутнениям.

11. Разработать технологические приемы совершенствования производства напитков из зернового и плодово-ягодного сырья с использованием технологических вспомогательных средств. Провести апробацию предлагаемых спо-

собов и разработать техническую документацию для их промышленного применения.

12. Разработать программу мероприятий по обеспечению безопасности напитков, выработанных с использованием технологических вспомогательных средств.

Научная концепция. Научная концепция формирования качества напитков, склонных к помутнениям, представлена следующими принципами:

1. Обеспечение равновесного состояния дисперсной системы напитков. Данный принцип должен быть реализован с учетом обоснования количественной величины извлечения компонентов помутнений напитков при использовании вспомогательных средств с точки зрения формирования качественных характеристик продукта и стойкости к помутнениям.

2. Обоснованный выбор технологического вспомогательного средства. Реализация принципа достигается путем применения комплексной оценки эффективности вспомогательных средств с учетом структурных особенностей и технологических аспектов использования данных материалов.

3. Совершенствование систем контроля производственного процесса. Реализация принципа осуществляется путем дополнения системы менеджмента безопасности пищевой продукции аддитивными критическими контрольными точками или производственными программами обязательных предварительных мероприятий по определению количественного содержания компонентов помутнений напитков, а также собственно вспомогательного средства по ходу технологической цепочки с обозначением критических пределов их содержания.

Научная новизна диссертационного исследования заключается в разработке принципов формирования качества напитков, склонных к помутнениям, реализация которых позволяет определить пути совершенствования технологических процессов их производства.

Ниже представленные результаты диссертационной работы отвечают признакам научной новизны:

• предложены классификации компонентов помутнений напитков и технологических вспомогательных средств по иерархическому методу;

в спроектирована гипотетическая модель состояния дисперсной системы напитков при воздействии на нее технологических вспомогательных средств, которая позволяет определить условия ее равновесного состояния с позиции формирования качества и стойкости к помутнениям. Предложен механизм подавления мутеобразования;

• разработана методика комплексной оценки эффективности технологических вспомогательных средств, используемых для повышения стойкости напитков к помутнениям;

• предложена кластерная модель формирования качества напитков, склонных к помутнениям;

• доказан выбор факторов наиболее значимых при формировании устойчивости дисперсной системы напитков и полуфабрикатов из зернового и плодово-ягодного сырья;

• определены закономерности удаления мутеобразующих компонентов напитков при внесении в модельные пищевые системы полиакриламидного флокулянта, хитозана и кукурузного крахмала;

• обоснованы и установлены на основе анализа количественного и качественного изменения состава мутеобразующих компонентов оптимальные параметры использования хитозана, кукурузного крахмала и полиакриламида в качестве технологических вспомогательных средств при обработке полуфабрикатов напитков из зернового и плодово-ягодного сырья;

• доказана целесообразность модификации вспомогательных средств (кукурузного крахмала и полиакриламида) для повышения их флокуляционных и сорбционных свойств. Установлены параметры модификации;

• обоснована степень извлечения компонентов помутнений из полуфабрикатов напитков из зернового и плодово-ягодного сырья с позиции формирования качественных характеристик готовых напитков и стойкости к помутнениям.

Полученные результаты существенно расширяют современные знания о теоретических и практических аспектах стабилизации напитков с использованием технологических вспомогательных средств.

Теоретическая и практическая значимость. Теоретическая значимость работы заключается в научном обосновании и разработке принципов формирования качества напитков, склонных к помутнениям, с использованием технологических вспомогательных средств.

Практическая значимость результатов исследований:

• разработаны математические модели процессов производства напитков с использованием технологических вспомогательных средств, позволяющие расчетным путем определить необходимое их количество для стабилизации полуфабрикатов напитка. Математические модели процессов производства напитков с использованием технологических вспомогательных средств протестированы в производственных условиях на ООО «Пивоварня «Келлере» и в лабораторных условиях, что показало их адекватность для практического применения;

• определены показатели, характеризующие эффективность применяемых в работе технологических вспомогательных средств в сравнении с традиционно используемыми материалами;

- хитозана и полиакриламидного флокулянта в сравнении с препаратом по-ливинилпирролидона при производстве пива;

- хитозана в сравнении с препаратом каррагинана при производстве кваса брожения;

- хитозана и кукурузного крахмала в сравнении с бентонитом при производстве ягодных соков прямого отжима;

• эффективность предлагаемых технологических приемов приготовления напитков и обработки полуфабрикатов подтверждены актами производственных испытаний на предприятиях отрасли:

- в производстве пива с использованием хитозана и полиакриламида - на ООО «Пивоварня «Келлере» (г. Кемерово), полиакриламида - на ЗАО «Читинские ключи» (г. Чита);

- при приготовлении ликероводочных полуфабрикатов — с использованием флокулянта на основе полиакриламида на ФГУП ЗИП «Томский» (г. Томск); с использованием хитозана на ОАО «Мариинский ликероводочный завод» (г. Мариинск); с использованием модифицированного крахмала на ОАО «Новокузнецкий ликероводочный завод» (г. Новокузнецк);

• разработана техническая документация: технологическая инструкция по обработке спиртованных морсов бентонитом и полиакриламидом (ТИ 9181-

034-02068315-2005); технологическая инструкция для пива повышенной стойкости с использованием хитозана (ТИ 9184-072-02068315-2007); технологическая инструкция по производству стойкого пива с использованием полиакрила-мидного флокулянта (ТИ 9184 - 006 - 05224230 - 2008); технологическая инструкция по обработке спиртованных морсов хитозаном (ТИ 9181-12302068315-2010); технологическая инструкция по обработке спиртованных морсов модифицированным крахмалом (ТИ 9181-205-02068315-2014);

• для технологической линии производства пива повышенной стойкости с использованием хитозана разработана программа ППОПМ и рабочий лист ХАССП, в котором представлена аддитивная критическая контрольная точка по контролю содержания компонентов, инициирующих помутнение пива, и хитозана.

Материалы исследований используются в учебном процессе студентов, обучающихся по специальностям «Технология бродильных производств и виноделие», «Технология консервов и пищеконцентратов», «Товароведение и экспертиза товаров», по направлениям подготовки бакалавров и магистров «Продукты питания из растительного сырья», «Товароведение», а также аспирантов, обучающихся по направлению «Промышленная экология и биотехнология» и научным специальностям 05.18.15, 05.18.07 ФГБОУ ВО «Кемеровский технологический институт пищевой промышленности (университет)».

Методология и методы исследований. Исследования проводились согласно методологии, интегрирующей подходы к формированию качества напитков, склонных к помутнениям, на основе сбора, анализа и систематизации научной информации, а также с использованием инструментальных стандартных и специальных методов анализа сырья, полуфабрикатов и готовых напитков с последующей обработкой результатов исследований.

Положения, выносимые на защиту

• Иерархические классификации компонентов помутнений напитков и технологических вспомогательных средств.

• Гипотетическая модель состояния дисперсной системы напитка при воздействии на нее технологических вспомогательных средств. Гипотеза механизма подавления мутеобразования.

• Методика комплексной оценки эффективности технологических вспомогательных средств, используемых для повышения стойкости напитков к помутнениям.

• Кластерная модель формирования качества напитков, склонных к помутнениям.

• Результаты исследований по выявлению оптимальных условий применения технологических вспомогательных средств на основе изучения закономерностей обработки вспомогательными средствами модельных пищевых систем и полуфабрикатов напитков из зернового и плодово-ягодного сырья. Обоснование степени извлечения компонентов помутнений с позиции формирования качественных характеристик напитков и стойкости к помутнениям.

Степень достоверности результатов работы. Достоверность полученных результатов обеспечена выбором методов исследования, которые соответствуют поставленным задачам. Полученные результаты сопоставлялись с результатами других исследователей. Соблюдалось метрологическое обеспечение и единообразие подходов к инструментальному анализу материалов исследований. Применялись современные методы испытаний и математической стати-

стики. Результаты работы опубликованы и обсуждены в рецензируемых журналах.

Апробация результатов исследования. Основные положения и результаты исследований докладывались и обсуждались на научных, научно-практических конференциях, форумах, симпозиумах и конвентах, в том числе:

- российского уровня: Казань, 2007; Челябинск, 2007, 2010; Саратов, 2008; Барнаул, 2008; Бийск, 2010; Кемерово, 2010-2013; Магнитогорск, 2011; Новосибирск, 2012; Волгоград, 2014; Москва, 2006, 2013-2014; Воронеж, 2014; Новокузнецк, 2014; Красноярск, 2014;

- международного уровня: «Аграрная наука - сельскохозяйственному производству Казахстана, Сибири и Монголии» (Алматы, 2009); «Current trends in commodity science: 10th International Commodity Science Conference. IGWT Symposium Series» (Poznan, Poland, 2009); «Commodity science - traditions and relevance» (Varna, Bulgaria, 2013); «Science, Technology and Higher Education» (Westwood, Canada, 2014).

Работа является обобщением результатов исследований теоретического и прикладного характера, выполненных лично автором или при ее непосредственном участии.

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 53 научные работы, в том числе 2 монографии, 1 патент, 16 статей в рецензируемых журналах, входящих в перечень ВАК.

Структура и объем диссертационной работы. Диссертация состоит из 7 глав, включающих введение, методическую часть, результаты собственных теоретических и экспериментальных исследований. Основное содержание изложено на 350 страницах, включает 63 таблицы, 129 рисунков, 367 источников литературы отечественных и зарубежных авторов, 14 приложений.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Глава 1. Литературный обзор. Представлен краткий обзор современного состояния ассортимента напитков из растительного сырья, на основе которого произведен выбор типов напитков для проведения исследований: пиво, квас, ликероводочные изделия и соковая продукция. Проведен анализ видов помутнений напитков и веществ растительного сырья, являющихся инициаторами появления мути. Рассмотрены характеристики технологических вспомогательных средств (TBC) и способы их применения в производстве напитков.

Глава 2. Методология исследований. Объект исследований - качество напитков. Предмет исследований - состояние дисперсной системы напитков. Методы: теоретические — системный анализ, селекция, обобщение, абстрагирование, моделирование, систематизация, классификация; практические - методы анализа полуфабрикатов и готовых изделий, принятые в пивоваренной, консервной и ликероводочной промышленности, регламентируемые ГОСТ, также специальные методики в отношении анализа дополнительных показателей качества полуфабрикатов и готовых напитков.

Материалы исследований: хитозан; кукурузный крахмал; бентонит; по-лиакриламидные флокулянты катионного действия серии «Зетаг» нативные и модифицированные пропиленгликолем; полиакриламидные флокулянты анионного действия серии «Магнафлок»; препарат каррагинана - Рикогель™; молодое и готовое пиво; квас на стадии брожения и готовый; плодово-ягодное сырье и полуфабрикаты; соковая продукция и ликероводочные изделия.

Схема проведения исследований представлена на рисунке 1.

ОС А о гг м

Рисунок 1 - Схема проведения исследований

Исследования проводились в трех-, пятикратной повторности, что обеспечивает достоверность полученных результатов. Статистическую обработку экспериментальных данных, а также математическое моделирование проводили

методами статистического, корреляционного анализа, нелинейного оценивания, а также промышленной статистики (Statistica 8,0).

Экспериментальные исследования проводились в научной лаборатории кафедры «Технология бродильных производств и консервирования» ФГБОУ ВО «Кемеровский технологический институт пищевой промышленности (университет)», научно-исследовательской лаборатории НОЦ ФГБОУ ВО «Кемеровский технологический институт пищевой промышленности (университет)».

Производственные испытания результатов исследований осуществлялись на предприятиях отрасли: ОАО «Томское пиво» (г. Томск); ЗАО «Читинские ключи» (г. Чита); ЗАО «Пивоварня «Келлере» (г. Кемерово); ОАО «Мариин-ский ликероводочный завод» (г. Мариинск); ОАО «Новокузнецкий ликерово-дочный завод» (г. Новокузнецк); ФГУП ЗПП «Томский» (г. Томск).

Глава 3. Научное обоснование формирования качества напитков, склонных к помутнениям. Систематизирован компонентный состав помутнений напитков и разработана иерархическая классификация компонентов помутнений напитков (КПН). Под элементом классификации «сходство» всей совокупности КПН понимается результат влияния на прозрачность напитков. Детализация КПН на последующих трех ступенях осуществляется по генетическому, телеологическому и технологическому признакам классификации. Разработанная классификация может служить методической основой для выбора TBC с учетом отдельных структурных характеристик и свойств комплекса веществ, участвующих в образовании помутнений.

На основе анализа характеристик технологических вспомогательных средств и способов их применения систематизирована совокупность TBC, используемых в производстве напитков для предотвращения помутнений, и разработана иерархическая классификация с учетом структурных характеристик и технологических аспектов их использования в технологическом процессе.

Под элементом «сходство» понимается цель применения TBC, т. е. обеспечение гарантированной стабильной прозрачности напитков. Совокупность TBC включает в себя следующие группировки подмножества: антиокислители, ферменты, флокулянты и сорбенты. Детализация классификационных признаков подразумевает свойства вспомогательных средств и позволяет представить методику взаимодействия стабилизатора и компонента помутнений напитков. Предлагаемая классификация также может служить методической основой для выбора TBC с учетом его структурных характеристик, для обозначения рациональной стадии применения стабилизатора в производственном потоке.

На основе анализа механизма взаимодействия КПН и TBC разработана гипотетическая модель состояния дисперсной системы напитка (ДСН) при воздействии на нее технологических вспомогательных средств с точки зрения формирования ее устойчивости (рисунок 2, таблица 1).

В настоящих исследованиях выдвигается следующая гипотеза подавления мутеобразования: применение TBC в оптимальных количествах способствует устранению причин возникновения скрытой коагуляции КПН путем направленной коррекции их качественного и количественного содержания.

О <У_

кпн

Количественное содержание ТВС, усл. ед.

Рисунок 2 — Гипотетическая модель состояния дисперсной системы напитка при воздействии технологических вспомогательных средств: 1 - неустойчивая ДСН, 2 - устойчивая ДСН, 3 — избыточно устойчивая ДСН

Таблица 1 — Описание состояния дисперсной системы напитка при воздействии технологических вспомогательных средств

Состояние дсн Пояснение Результат влияния на качественные показатели напитка

Неустойчивая ДСН (1) Количественное содержание КПН превышает количественное содержание ТВС, вероятность выпадения взвесей максимальна Нарушение внешнего вида напитка; визуализация опалесценции и осадка; сокращение сроков хранения

Устойчивая ДСН (2) Концентрация ТВС равнозначна количеству КПН Показатели качества напитка отвечают требованиям нормативных документов; обеспечена гарантированность установленных сроков хранения

Избыточно устойчивая ДСН (3) Количественное содержание ТВС избыточно в отношении количества нестойких коллоидов напитка, вероятность выпадения взвесей минимальна Наблюдается снижение органолепти-ческих характеристик в отношении полноты вкуса и цвета напитка; снижение пищевой (в т.ч. физиологической) ценности напитка за счет избыточного выведения из продукта физиологически активных компонентов

Разработана методика комплексной оценки эффективности технологических вспомогательных средств, используемых для повышения стойкости напитков к помутнениям, в основе которой лежит разделение понятия «эффективность» на две составляющие —теоретическую и практическую.

Определение теоретической эффективности базируется на решении алгоритма определения уровня теоретической оценки применения ТВС для стабилизации напитков от помутнений (таблица 2) с последующим построением профиля ряда вспомогательных средств для теоретического выбора ТВС.

Перечень и сущность поставленных в алгоритме вопросов базируется на генетическом и технологическом признаках классификации ТВС. Количество профилей может составлять от 1 до 10, в зависимости от содержания телеологического признака первой ступени классификации.

Для определения практического аспекта оценки эффективности ТВС предлагается система коэффициентов практической эффективности использования ряда технологических вспомогательных средств (Кэ) для сравнения эф-

фекта применения от каждого из них. Коэффициент практической эффективности показывает количество единиц эффекта на единицу количества TBC.

В предлагаемой методике под практическим эффектом (Э) применения TBC понимается суммарное улучшение качеств напитка под воздействием TBC. Это величина обобщенная, получаемая путем объединения некоторых показателей, изменение которых можно зафиксировать в ходе экспериментальных исследований и в отношении которых можно сказать, что определенное количество TBC влияет на количественную величину показателя в определенный отрезок времени.

Таблица 2 - Алгоритм определения уровня теоретической оценки применения ТВС для стабилизации напитков от помутнений

Условие Решение Результат

Уровень оценки Теоретическая эффективность использования ТВС в технологическом процессе

В1 Имеется ли полная, достоверная информация о структурных характеристиках ТВС? Да —»B2

Нет — 0 Применение данного ТВС не рекомендуется

В2 Имеется ли возможность контроля присутствия ТВС в продукте на последующих после стабилизации стадиях? Да -»ВЗ

Нет—» 1 Очень низкая

ВЗ Имеется ли возможность точного регулирования качественного состава полуфабриката/готового продукта и количественного содержания ТВС в нем? Да—»B4

Нет—» 2 Низкая

В4 Имеется ли возможность интенсификации технологического процесса за счет использования данного ТВС? Нет-» 3 Средняя

Да - 4 Высокая

Завершение

Количественное содержание вносимых вспомогательных средств и компонентов помутнений напитков обозначено как элементы математического моделирования. Требуется смоделировать уравнение для нахождения количества вспомогательного средства, добавляемого в напиток, необходимого для получения желаемой (равновесной) концентрации компонентов помутнений.

Дозировка вспомогательного средства является независимой переменной, которое оказывает влияние на зависимое от нее количество компонентов помутнений. Поэтому в ходе моделирования решается задача о нахождении обратной взаимосвязи, т. е. о возможности определения требуемого количества вспомогательного средства для получения остаточного количества компонентов помутнений.

За зависимый фактор принимается доза внесения вспомогательного средства, за независимые факторы — содержание основных мутеобразующих веществ напитков (например, таких как полифенольные (X,) и белковые (Х2) вещества, количество дрожжевых клеток (Х3) — в случае моделирования процессов стабилизации напитков брожения). Получаемые в ходе математических операций коэффициенты детерминации модели свидетельствуют о силе взаи-

мосвязи между зависимой переменной и независимыми переменными. Полученная модель имеет вид:

Y = Ba + B,-Xt +... + В,-х, + в,г-х,-хг + в„ х,-х, +...

+ Bll-x,-xJ + B„-xS+... + BIJ-x,i + Bl/-x]. (

Подставляя в формулу (1) коэффициенты, получаем итоговую модель, которая позволяет определить значения искомой дозировки вносимого вспомогательного средства в зависимости от количественного содержания компонентов помутнений напитков.

Элементы проверки адекватности модели - нормальный вероятностный график остатков и операции по тестированию модели. Получаемые контурные поверхности функции желательности моделей позволяют обозначить интервалы значений независимых факторов, в пределах которых модели адекватны.

В связи с тем что кинетические показатели технологических объектов имеют разные единицы измерения, для определения суммарного эффекта предлагается объединить их и свести к одним. Поэтому практический эффект (Э) применения TBC для определенного показателя предлагается измерять в процентах как отклонение значения показателя от контрольного (без добавления TBC).

Для определения практического эффекта применения TBC (Э) предлагается использовать векторное исчисление в декартовом ортогональном пространстве. В зависимости от количества показателей берется количество осей, каждая из которых соответствует определенному показателю. На ось откладывается вектор, соответствующий оцененному эффекту. Практический эффект применения конкретного TBC (Э) равен сумме этих векторов и будет определяться по следующей формуле:_

Э = ^Х11 + Х12 + ...+ Хп\ (2)

где Э - эффект применения TBC; п - количество показателей; X,, ... , Х„ - длины векторов практических эффектов показателей.

На рисунке 3 приведен пример вычисления суммарного эффекта применения TBC для коллоидной стабилизации сброженного напитка (пива).

В данном случае Э строится путем объединения эффекта от трех показателей: отклонения количественного содержания высокобелковой фракции (Рг), полифенольных веществ (Pf) и дрожжевых клеток (Y), которым соответствуют три оси координат: OPr, OPf, OY.

На каждой оси отложен вектор, соответствующий оцененному эффекту: ОА, OB, ОС.

Искомая величина Э будет соответствовать длине вектора ОЭ, которая, используя формулу (2), будет находиться следующим образом:

Рисунок 3 — Пример вычисления суммарного эффекта применения TBC для коллоидной стабилизации сброженного напитка (пива)

Э = л/Рг2+Я/2 + Г\

(3)

Данный метод позволяет оценить также и влияние не всех показателей. В частности, вектор OD показывает суммарный эффект, который оказывает применение TBC на количественное содержание высокобелковой фракции и дрожжевых клеток.

Для оценки практической эффективности каждого конкретного TBC необходимо экспериментально определить эффективную дозу внесения, при которой готовый напиток имел бы желаемые значения измеряемых показателей. Дозировки TBC рассчитываются на этапе тестирования полученных математических моделей.

Для нахождения коэффициента практической эффективности следует разделить найденный суммарный эффект на эффективную дозу внесения стабилизатора. Тем самым Кэ означает, сколько единиц суммарного эффекта приходится на единицу веса (грамм) TBC. Расчет коэффициента производится по формуле:

<4>

где Кэ - коэффициент практической эффективности применения TBC, %/г; Э - эффект применения TBC, %; Конц - эффективная доза внесения TBC, г.

С учетом рыночной цены TBC формула примет следующий вид:

<5>

где Э, - практическая эффективность TBC с учетом ценового аспекта, %/руб.; Ц - рыночная стоимость TBC, руб/г; Ц[ - стоимость эффективной дозы внесения TBC, руб/г.

Предлагаемая методика комплексной оценки эффективности вспомогательных технологических средств с учетом структурных особенностей и технологических аспектов применения данных материалов может служить основой для оптимизации выбора TBC с целью совершенствования технологического процесса и получения высококачественной продукции.

Методология формирования качества напитков, склонных к помутнениям. Процесс формирования качества напитков из растительного сырья имеет сложную структуру с большим числом элементов и их взаимосвязей. Целесообразнее всего провести декомпозицию системы на подсистемы с последующей детализацией, систематизацией и обобщением. Такая методология познания лежит в основе системного анализа и применена к решению проблемы формирования качества напитков, склонных к помутнениям.

В результате декомпозиции получаем следующие структурные элементы: технологическую линию производства напитков; опасности производства; дисперсную систему напитка (количественную и качественную составляющую КТТН); технологическое вспомогательное средство.

Этап детализации производственной линии представляет собой расчленение схемы на стадии и объекты технологического потока. Качество напитков должно обеспечиваться на всех этапах их жизненного цикла, начиная от сырья до реализации готовых изделий. При этом важную роль играет выбор сырья, вспомогательных материалов, прогрессивной технологии и временной отрезок от момента поступления изделия в торговую сеть до потребления.

Используя фасетный метод классификации, следует выделить основные опасности, возникающие на пути формирования качества напитков, представленные на рисунке 4.

Контроль и предупреждающие действия в отношении возникновения химической, физической и биологической опасностей в технологическом процессе производства пищевой продукции регламентируются действующими нормативными документами.

При изучении вопроса формирования качества напитков, склонных к помутнениям, необходимо более глубоко рассматривать все возможные элементы опасностей производства. Акцентировать следует содержание потенциальных мутеобразующих компонентов в объектах технологического потока - полуфабрикатах и готовых напитках до розлива в тару, а также контроль остаточного содержания TBC.

Данные элементы обусловливают состояние дисперсной системы напитков и предопределяют его важные качественные показатели -внешний вид, прозрачность и сохраняемость готового пищевого продукта.

Напиток, приготовленный из природного сырья, можно рассматривать как сложную многокомпонентную полидисперсную систему, находящуюся в определенном равновесии. Возникающие осадки в напитках можно детализировать на следующие виды: опалесценцию (коллоидные и молекулярные частицы); видимый осадок (грубые частицы). При хранении под действием многочисленных факторов, таких как температура, свет, кислород, перемешивание, происходит нарушение физико-химического равновесия коллоидной системы напитка, и в нем образуется помутнение и в дальнейшем осадок.

На заключительном этапе обобщения предлагаются следующие концептуальные аспекты формирования качества напитков, устойчивых к помутнениям (рисунок 5).

Обеспечение равновесного состояния дисперсной системы напитка должно рассматриваться в совокупности с формированием органолептических показателей и пищевой (в т. ч. физиологической) ценности напитка. Недостаточное извлечение компонентов, инициирующих возникновение помутнений, приводит к ухудшению комплексной органолептической оценки. В то же время избыточное удаление КПН отрицательно влияет как на пищевую ценность напитка, так и на те его свойства, которые формируют потребительскую привлекательность - характерные вкус, аромат, цвет и прозрачность. Влияние на пищевую ценность оказывает извлечение белковых соединений, на физиологическую - фенольных, пектиновых веществ. При этом данные компоненты играют главную роль в создании устойчивой дисперсной системы напитка. Таким образом, количественная величина извлечения КПН должна быть обоснована с точки зрения формирования качественных характеристик продукта.

Совершенствование систем контроля производственного процесса. От правильного проведения и своевременной корректировки технологических параметров зависит химический состав производственного объекта и, как след-

химическах

Опасности производства

I

физическая

биологическая

Рисунок 4 — Классификация основных опасностей, возникающих на пути формирования качества напитков

ствие, количественное содержание веществ, предопределяющих равновесное состояние дисперсной системы напитка или его полуфабриката.

Внедренные системы контроля производственного процесса (системы менеджмента безопасности пищевой продукции СМБПП) необходимо дополнить аддитивными критическими контрольными точками (ККТ) или разработать и внедрить производственные программы обязательных предварительных мероприятий (ППОПМ) по определению и контролю количественного содержания компонентов помутнений напитков, а также собственно вспомогательного средства по ходу технологической цепочки с обозначением критических пределов их содержания.

Обоснованный выбор технологического вспомогательного средства с целью совершенствования технологического процесса и получения высококачественной продукции необходимо оптимизировать с помощью комплексной оценки эффективности технологических вспомогательных средств с учетом структурных особенностей и технологических аспектов их применения.

Предлагаемые концептуальные принципы представляют собой взаимосвязанные элементы «часового механизма», присутствие каждого из которых является обязательным и необходимым. Данная концепция послужила основой для разработки кластерной модели формирования качества напитков, склонных к помутнениям (рисунок 6), которая позволяет создать комплексное представление о факторах, оказывающих непосредственное влияние на статус напитка как полноценно качественного продукта питания.

Контрольный кластер представляет собой совокупность контролирующих, предупреждающих и корректирующих действий, являющихся функцией производственного цикла напитка. Вспомогательный кластер - это совокупность характеристик элементов, являющихся неотъемлемой частью современного производства напитков. Применимо к сущности данного кластера речь идет о технологических вспомогательных средствах, об их влиянии на показатели технологических процессов. При этом акцентируется внимание на оптимизации использования данных материалов в производственной цепи с использованием комплексной оценки эффективности TBC. Кластер потребительских свойств напитков — это характеристики напитков, определяющие их значимость и потребительскую привлекательность — эстетические свойства. Данные свойства формируются в процессе производства напитков и характерны для готовой продукции, реализуемой в розничной торговле.

Рисунок 5 — Концептуальные аспекты формирования качества напитков, склонных к помутнениям

Рисунок 6 - Кластерная модель формирования качества напитков, склонных к помутнениям

Совокупность элементов контрольного и вспомогательного кластеров оказывает непосредственное влияние на элементы кластера потребительских свойств напитка. В итоге при наложении областей перечисленных кластеров организуется зона формирования качества напитков.

Глава 4. Практические аспекты совершенствования технологий напитков, склонных к помутнениям. Технология пива. Проведен анализ технологических факторов формирования качества стойкого пива с использованием статистических данных, полученных на производственных предприятиях ОАО «Томское пиво» (г. Томск) в 2006-2008 гг., ЗАО «Читинские ключи» (г. Чита) в 2006-2007 гг.

Оценку влияния определенных показателей на стойкость пива осуществляли при помощи уравнений множественной регрессии. В ходе моделирования провели анализ факторов, имеющих наибольшую значимость. Методами исключения и шагового регрессионного анализа составлен набор факторов, которые включены в уравнения. Провели оценку значимости фактора и полученных уравнений. Факторы, имеющие наибольшую значимость, следующие: норма внесения вспомогательного технологического средства, температура и время холодной выдержки, мутность, барботирование в форфасе.

По критериям регрессионного анализа для остальных факторов не отмечалось практически никакого влияния на зависимую переменную. Показатель «норма внесения технологического вспомогательного средства» включен практически во все анализируемые модели по причине статистической значимости. По результатам исследований получены уравнения множественной регрессии, одно из которых, имеющее наибольшую статистическую значимость, представлено ниже (формула 6).

У= 68,75+0,31 X,-2,4бХ4-2,02Х3-3,60Х6-3,31Х7. (6)

В это уравнение входят следующие факторы: У - стойкость; X) - норма внесения технологического вспомогательного средства; Хз - время холодной

выдержки; Х4 - температура холодной выдержки; Хв - мутность; Х7 - барботи-рование в форфасе.

Полученное уравнение протестировано на предмет соответствия теоретических данных фактическим и получен график соответствия данных.

На основе статистических данных производственного предприятия ЗАО «Читинские ключи» провели исследования эффективности применения традиционных вспомогательных средств для обеспечения стойкости пива. Показано, что комбинации различных традиционно применяемых технологических вспомогательных средств, используемых на предприятии в период испытаний, не позволили достичь уровня ожидаемой стойкости. Поэтому, основываясь на разработанных классификациях КПН и TBC, в качестве вспомогательных материалов была выбрана группа средств «флокулянты».

Проведены исследования по определению условий применения TBC -полиакриламидного флокулянта (ПААФ) серии «Магнафок» и хитозана - на основе изучения закономерностей осаждения основных КПН на модельных дисперсных системах.

На основании полученных экспериментальных данных были определены удельные скорости снижения концентрации дрожжей и осветления растворов в зависимости от концентрации ПААФ. На рисунке 7 представлен пример полученных зависимостей. Установлено, что наиболее эффективное снижение устойчивости гетерокомпонентных систем (область флокуляции) происходило при малых концентрациях ПААФ.

Отмечено, что с ростом концентрации флокулянта в реакционной среде происходит структурирование и стабилизация агрегативной и седимен-тационной устойчивости дисперсной системы. Области флокуляции соответствуют восходящие ветви кривых на рисунках, а нисходящие - области стабилизации. Следует также отметить, что характерные максимумы экспериментальных кривых изменения удельной скорости осаждения белковой компоненты и дрожжевых клеток совпадают. В итоге обобщены экспериментальные результаты по определению эффективной концентрации ПААФ в зависимости от состава дисперсной системы.

По результатам исследований обозначены особенности применения хитозана в качестве флокулянта в пищевых дисперсных системах типа пива. Вязкость модельного раствора существенного влияния на флокуляционную активность хитозана не оказывает; способ внесения хитозана (в нативном или растворенном виде) в модельные пищевые системы типа пива не влияет на оседание производственных микроорганизмов. Эффективные для процесса осаждения пивных дрожжей из модельных систем дозировки хитозана представлены на рисунке 8.

Экспериментальные данные по изучению влияния ПААФ на систему «молодое пиво» свидетельствуют о том, что флокулянт способствует интенсификации процесса осветления, эффективно осаждает биополимеры напитка, избыток которых приводит к появлению коллоидных помутнений. Рассматривая в совокупности результаты обработки пива ПААФ по регламентируемым стандартом физико-химическим показателям, а также по количественному содержанию основных КПН, установили эффективную дозировку полиакриламидного флокулянта - 0,2-0,4 мг/дм3.

■н

ч о = §

1 * С. I

3,5

2,5

1,5

25

50

0 0,5 1

Концентрация ПААФ, мг/дм куб. -3,50% —•—4,50% — *--5,50%

1,5

62,5

62,5

0

20

40

60

80

Рисунок 7 — Влияние концентрации сахара и флокулянта на удельную скорость оседания дрожжевых клеток (концентрация дрожжей - 2,5 млн кл/см3)

Эффективная доза хитозана, мг/дм куб

Рисунок 8 — Эффективная концентрация хитозана для осаждения пивных дрожжей (pH 4,49)

Принимая во внимание тот факт, что пиво представляет собой систему, имеющую сложный многокомпонентный состав, в случае применения хитозана провели оценку влияния растворителя на флокуляционные свойства гидроколлоида в дисперсной системе «молодое пиво».

Хитозан использовали в нативном виде (порошок), в виде 1 %-ного раствора в органических средах — уксусной кислоте и пропиленгликоле, момент внесения в пиво - за сутки до окончания дображивания. Контрольными являлись показатели пива без добавления хитозана. Из результатов эксперимента следует, что колебания содержания полифенольных веществ пива находились в пределах от 5 до 30 % в зависимости от дозировки вносимого хитозана. При этом более заметное снижение количества полифенольных веществ наблюдалось при использовании сухого хитозана.

Уменьшение содержания высокомолекулярных белков пива составило от 5 до 15 %. Эффективное удаление белковой составляющей КПН наблюдалась в случае применения хитозана, растворенного в уксусной кислоте.

Наибольшее влияние хитозан оказал на содержание дрожжевых клеток в готовом пиве. Так, количество дрожжевых клеток уменьшалось на 51-86 %.

Подтверждена рациональность использования хитозана за сутки до окончания процесса дображивания. При этом не нарушается ход естественного формирования вкусовых характеристик напитка с одновременной коррекцией количественного содержания потенциальных мутеобразующих веществ пива.

Анализируя экспериментальные данные, в качестве оптимальных концентраций хитозана можно рассматривать следующие - 50,0 и 62,5 мг/дм .

На этапе проведения комплексной оценки эффективности применения TBC при приготовлении пива рассчитаны математические модели процессов обработки молодого пива ПААФ и хитозаном.

Полученные в результате математической обработки данных коэффициенты детерминации моделей близки к единице, что свидетельствует о сильной взаимосвязи между зависимой переменной (У, концентрация TBC) и независимыми переменными (Пф, полифенольные вещества; Б, высокомолекулярные белки; Д, пивные дрожжи; В, время контакта). При использовании ПААФ «Магнафлок» получены модели:

У = - 48,12 + 0,66 Пф - 6,49 Б + 71,89 Д + 2,66 В - 0,08 Пф Б + 0,002 Пф Д + + 0,001 Пф В - 8,06 БД- 0,27 Б В + 0,36 Д В + 0,001 Пф2 + 1,11 Б 2 + 9,93 Д 2 + 0,003 В2;

У = -10,32 + 0,08 • Пф - 0,26 ■ Б + 29,85 • Д -0,17 • Пф- Д. При использовании хитозана получены модели:

У = 4417,04 - 23,69 • Пф - 459,11 ■ Б + 1 1,32 ■ Пф ■ Б - 0,48 • Пф2 - 37,90 ■ Б2; У = 587,46 - 2,43-Яф-40,91 ■£■ +100,58-Д -т-0,21 • Пф ■ Б + 0,15 ■ Пф- Д -\8,\4 - Б ■ Д. Для всестороннего рассмотрения в ходе исследований были построены различные контурные поверхности, которые позволяют определить область допустимых значений в модели для основных КПН (рисунки 9,10).

100 105 110 115 120

PI Концентрация пояифенольных ее

Pf, Котгнгсацкя полифеюльных

Рисунок 9 — Контурная поверхность функции желательности модели стабилизации

пива с использованием ПААФ «Маг-нафлок» (количество дрожжевых клеток взято за константу — 0,61 млн клеток)

Рисунок 10 — Контурная поверхность функции желательности модели стабилизации пива хитозаном (без учета концентрации дрожжевых клеток)

Тестирование уравнений проводилось в два этапа: лабораторный и производственный в условиях пивоваренного мини-завода ООО «Пивоварня «Келлере». Принятые допустимые отклонения: ± 10 % - для полифенольных веществ; ± 1,5 % - для белков фракции А; ± 5 % - для концентрации дрожжевых клеток.

Установлено, что рассчитанные модели стабилизации пива на стадии дображивания с использованием «Магнафлока» и хитозана адекватны для дальнейшего использования.

Итоговые характеристики практической эффективности применения исследуемых TBC представлены в таблице 3.

Таблица 3 - Характеристики практического эффекта применения исследуемых TBC для обработки пива

Показатель эффективности TBC

Поликлар Магнафлок хитозан

Эффективная доза внесения, г/дм"1 0,10 0,97 T0"J 5,76 ТО"2

Эффект применения, Э, % 35,00 34,95 32,37

Коэффициент практической эффективности, К-з, %/т 350,00 36034,11 562,06

Средняя рыночная цена, руб./г 0,46 0,18 3,00

Стоимость дозы внесения, руб. 4,60-102 0,18 ТО"' 17,28 ТО"2

Практическая эффективность, Э1, %/руб. 760,80 200189,50 187,40

По расчетным характеристикам «Магнафлок» представляет собой эффективный, как следствие, перспективный флокулянт для стабилизации дисперсной системы пива. Экономическая выгода от применения ПААФ соотносится с результатами расчета калькуляции при замене традиционного стабилизатора «Поликлара» на «Магнафлок».

Технология кваса. В качестве TBC использовали хитозан, который вносили в начале сбраживания сусла и на заключительных этапах за 2-4 часа до окончания процесса.

Показано, что использование хитозана при любом времени внесения способствует более глубокому сбраживанию квасного сусла, накоплению органических кислот, особенно на завершающих стадиях сбраживания. Ситуация в отношении высокомолекулярных белковых веществ неоднозначна. При внесении хитозана в количестве до 25,0 мг/дм3 наблюдалось снижение танинового показателя на 10-20 %. Также происходит десорбция фенольных веществ с поверхности дрожжевых клеток, что повышает их активность.

Более существенное влияние хитозан оказывает на состояние дрожжевой фракции дисперсной системы. Полученные в результате статистической обработки данные свидетельствуют о практически прямой зависимости количества дрожжевых клеток от концентрации хитозана в реакционной среде.

Проведена сравнительная оценка воздействия осветляющих материалов на физико-химические показатели и формирование вкусовых характеристик кваса. Хитозан сравнивали с препаратом на основе каррагинана (Рикогель ™), Показано, что образцы кваса, приготовленные с использованием осветляющих материалов, по основным показателям отвечают требованиям действующей НТД. При этом образцы кваса с внесением хитозана на заключительных стадиях брожения имеют ниже, чем в контроле, величину танинового показателя, и выше — содержание фенольных веществ, что способствует увеличению стойкости. В качестве оптимальной дозировки хитозана можно рассматривать 25 мг/дм3.

Получена модель процесса стабилизации кваса с использованием хитозана:

У = 164,08 + 1,65 ■ Пф - 55,57 ■ Б - 6,97 • Д.

Технологии напитков из плодово-ягодного сырья. Стойкость напитков из плодово-ягодного сырья (ликероводочных изделий, соковой продукции) напрямую зависит от стойкости полуфабрикатов, используемых при их приготовлении.

На этапе анализа факторов, определяющих стойкость плодово-ягодных полуфабрикатов ликероводочных изделий, проведена оценка их устойчивости к коллоидным помутнениям. Полученные результаты свидетельствуют о склонности спиртованных плодово-ягодных морсов к появлению обратимой холодной мути и металлических помутнений. При исходном содержании полифенолов более 2000 мг/дм3 фенольная составляющая морса наиболее неустойчива к коллоидным помутнениям.

Изменение физико-химических показателей полуфабрикатов исследовали в течение 6 месяцев. Проведенные физико-химические и дегустационные испытания показали, что изменения коснулись таких показателей, как цвет, прозрачность и количественное содержание общих фенольных веществ. На основе спектрофотометрического анализа морса установлены группы фенольных соединений, которые подвергаются максимальным изменениям: оксикоричные и оксибензойные кислоты; флавонолы и флавоноиды (рисунок 11).

Исследования сорбционной и флокуляционной способности TBC (кукурузного крахмала и хитозана) проводили с использованием модельных растворов потенциальных КГГН, в качестве которых рассматривали отдельных представителей указанных групп фенольных соединений. Установлена обратная зависимость величины сорбции от молекулярной массы - чем выше молекулярная масса адсорбата, тем меньше сорбция по абсолютной величине. Максимальный эффект выведения из реакционной среды наблюдался в случае галловой кислоты. Ее количество в общем содержании оксикоричных и оксибензой-ных кислот в напитках из плодово-ягодного сырья достигает порядка 150 мг/кг, что составляет до '/3 от общего количества данной группы фенольных соединений. При этом удаление галловой кислоты целесообразно с точки зрения формирования коллоидной устойчивости напитков. В этом отношении более эффективен кукурузный крахмал. Хитозан вследствие своей ориентации в реакционной среде в виде «сетки» результативнее осаждает крупные молекулы. Простые фенолы, имеющие небольшую молекулярную массу (галловая кислота), проникают сквозь петли флокулянта. Поэтому результат осаждения окси-кислот хитозаном ниже, чем при использовании крахмала (рисунок 12).

—•—исходный морс —»—морс через 3 мес. —*— морс через 6 мес.

Рисунок 11 - Спектрофотометрическая характеристика спиртованного морса из черной смородины при хранении

§ 0 50 100 150 200 250 300 350 400

СО

Концентрация нач. мг/100 см куб

* крахмал —®— хитозан

Рисунок 12 — Изменение количественного содержания галловой кислоты при обработке TBC

Сорбция флавоноидов посредством TBC прекращается при концентрации данных фенолов порядка 200 мг/кг. Достигнуть большего эффекта снижения указанных веществ возможно при увеличении дозировки TBC, что нецелесообразно с точки зрения сохранности физиологической ценности напитка.

Исследованы закономерности извлечения фенольной фракции ягодных соков прямого отжима посредством TBC. Установлено, что хитозан способствует стабилизации дисперсной системы сока уже в течение суток. В ходе первого часа выдержки в соках с хитозаном образуются хлопья, которые к концу первых суток формируют плотный осадок в виде «пробки на дне», практически не нарушаемый при встряхивании. Применение кукурузного крахмала по аналогии с хитозаном позволяет заметно «сгладить» пики контролируемых веществ на экспериментальных кривых. Однако характер образовавшегося осадка отличается от осадка взвесей соков с хитозаном. На основе результатов фязико-химического и органолептического анализов определены оптимальные пара-

метры применения хитозана и кукурузного крахмала для обработки ягодных соков прямого отжима из брусники и клюквы.

Экспериментальные данные свидетельствуют о преимуществе использования хитозана по сравнению с традиционным бентонитом для освобождения от взвесей яблочных соков прямого отжима. При этом эффект достигается в течение 1-2 часов, в то время как для обработки сока бентонитом требуется не менее 1—2 суток. Хитозан также более результативен в отношении флокуляции пектиновых, полифенольных и белковых веществ яблочных соков в сравнении с бентонитом. Результаты спектрофото-метрических исследований подтверждают эффективность удаления хитозаном простых фенолов (кислот).

Обработку спиртованных плодово-ягодных морсов проводили с использованием ПААФ катионного действия серии «Зетаг» (марок 27664, 27692). Максимальный процент удаления фенольных соединений наблюдался при малых концентрациях флокулянта.

В отличие от флокулянтов, сорбенты демонстрируют плавные кривые сорбции контролируемых фенольных соединений. При этом отсутствуют характерные для ПААФ зоны флокуляции и стабилизации количественной компоненты кинетических показателей. Так, при внесении кукурузного крахмала в спиртованный морс количественная величина полифенольной фракции снижалась на 20±5 %. При использовании хитозана снижение полифенольных веществ происходит до 40 % от исходного количества. При этом отмечена линейная зависимость снижения содержания полифенольных веществ с увеличением концентрации хитозана в реакционной среде. Эффективной продолжительностью контакта хитозана с морсом является временной отрезок до 1 часа.

При изучении влияния растворителя на флокуляционные свойства хитозана установлено, что растворение хитозана в органической кислоте способствует «растягиванию» флокулянта в пространстве. При этом увеличивается поверхность контакта материала, тем самым содействуя более результативной флокуляции фенольных соединений. В отношении использования нативного хитозана отмечено негативное явление десорбции фенольных соединений.

Получены результаты по изучению возможности модификации физическим способом посредством микроволнового излучения природных стабилизаторов, модификации химическим реагентом (пропиленгликолем) в отношении синтетического флокулянта - полиакриламида.

Установлено, что предлагаемый способ модификации свойств кукурузного крахмала способствует изменению дозировки вносимого крахмала в меньшую сторону (1,5-3,0 г/дм3) по сравнению с использованием нативного крахмала (6,0 г/дм3) (рисунок 13). При этом достигаемый эффект по снижению количественного содержания фенольной составляющей напитков только увеличивается. Апробация в производственных условиях способа обработки спиртованного морса модифицированным кукурузным крахмалом подтвердила практическую значимость разработанного варианта модификации крахмала.

При изучении возможности подобной обработки электромагнитным полем хитозана схожих результатов не установлено.

Результаты физико-химических исследований свидетельствуют об эффективности химической модификации полиакриламида. При этом

значительно возрастает катионная активность флокулянта. Очевидным преимуществом использования модифицирования ПААФ является смещение эффективных концентраций в меньшую сторону при одинаковом уровне снижения содержания фенольных соединений в спиртованном морсе (рисунок 14).

100 95 90 85 80 75 70 65 60 55 50

О 30 50 70 100 150 200 Концентрация флокулянта, мг/дм куб

-Z7664 -Z7664M

-Z7692 Z7692M

Рисунок 14 - Влияние химической модификации ПААФ «Зетаг» на содержание полифенольных веществ спиртованного морса из рябины красной сушеной (М - модифицированный флокулянт)

Щ1Л1ЛОООООООООООООО MWMmmnmm^ftfin^uiiDii

----ОЗ конц. 1,5 г/дм куб Длина

•-контроль волны, нм - • ОЗ конц. 6,0 г/дм kvo

-ис

--СБ

<———- ОЗ конц. 3,0 г/дм куб

Рисунок 13 - Изменение оптической плотности сока из клюквы, обработанного крахмалом (ОЗ - модифицированный крахмал, контроль - нативный крахмал; ИС - исходный сок, СБ - сок, обработанный бентонитом)

Комплексная оценка эффективности TBC проведена на примере ягодных соков прямого отжима как полуфабрикатов для соковой продукции (морсов). На этапе математического моделирования процессов стабилизации полуфабрикатов за независимые факторы была взята оптическая плотность, соответствующая длине волны 340 нм (W,) и 520 нм (W2). Модели процесса обработки TBC для брусничного сока:

- при использовании хитозана: У = -3,63 + 3,79-Я^,-0,51 -W2-0,75-W^ + 0,05•

- при использовании крахмала: У = 204,12 -174,51 ■ Wl - 27,46 • W2 + 43,15 • Wt2.

Рассчитаны характеристики практической эффективности применения TBC для обработки ягодных полуфабрикатов. В качестве примера в таблице 4 приведены показатели для брусничного сока.

Таблица 4 - Характеристики практической эффективности применения TBC для обработки брусничного сока

Показатель эффективности TBC

бентонит крахмал хитозан

Эффективная доза внесения, г/дм1 4,00 3,20 0,62

Эффект применения, Э, % 14,71 67,99 66,15

Коэффициент практической эффективности, Кэ, %/г 3,67 21,24 106,68

Средняя рыночная цена, руб/г 0,50 2,60* Ю"2 3,00

Стоимость дозы внесения, руб. 2,00 0,08 1,86

Практическая эффективность, Э1, %/руб. 7,34 816,92 35,36

При выборе одного из двух TBC - хитозана и кукурузного крахмала, получивших одинаково высокую теоретическую оценку и примерно одинаковый практический эффект, решающую роль играет величина практической эффективности с учетом ценового аспекта. Отсюда следует, что из ряда рассматриваемых TBC выбор можно остановить на применении кукурузного крахмала для обработки брусничного сока прямого отжима.

Глава 5. Оценка влияния технологических вспомогательных средств на качество напитков и их стойкость к помутнениям. Проведены исследования влияния TBC на органолептические, физико-химические показатели полуфабрикатов и готовых напитков, по результатам которых обоснована величина количественного извлечения КПН с точки зрения формирования качественных характеристик продукта и стойкости.

По результатам дегустационных испытаний полуфабрикатов и готовых напитков установлено, что количественное содержание TBC (X) оказывает воздействие на комплексный показатель органолептической оценки напитков (У) по логарифмическому типу, т. е. У = f (lg X). Обобщенные данные по выявлению рекомендуемого уровня снижения КПН представлены в таблице 5.

Таблица 5 - Рекомендуемый уровень снижения содержания КПН при формировании качества напитков, устойчивых к помутнениям

Технологический объект (полуфабри-кат)/стадия Процент снижения КПН, % от контрольного (без применения TBC)

белковые вещества фенольные вещества (полифенолы)

Напитки из зернового сырья (пиво, квас)

Пиво/дображивание 10±2 15±2

Квас/брожение 15±5 10±2

Напитки из плодово-ягодного сырья (ликероводочные изделия, соковая продукция)

Спиртованные морсы, соки прямого отжима/осветление - 20±5 (при исходном содержании 200+500 мг/дм3); 30±5 (при исходном содержании 501-^-5000 мг/дм3); 45±5 (при исходном содержании >5001 мг/дм3)

Установлено, что использование исследуемых в данной работе TBC в оптимальных параметрах способствует формированию устойчивой дисперсной системы и полноценных вкусовых характеристик готовых напитков.

Таким образом, опираясь на полученные в ходе исследований экспериментальные результаты можно утверждать, что предложенная гипотеза подавления мутеобразования подтверждена. Применение TBC в оптимальных количествах способствует устранению причин возникновения скрытой коагуляции КПН путем направленной коррекции их качественного и количественного содержания.

Глава 6. Практическое применение способов стабилизации напитков.

В условиях ФГУП ЗПП «Томский» (г. Томск) получен опытный образец настойки сладкой «Рябиновая на коньяке». В качестве TBC применяли полиак-риламидный флокулянт «Зетаг» Z7664 в комбинации с бентонитом. Показано,

что предлагаемый технологический прием обработки полуфабриката способствует повышению качества готового изделия, снижению потерь полуфабриката (спиртованного морса) с осадком и при фильтрации на 35±5 % по сравнению с традиционной технологической схемой, которая предусматривала применение только бентонита для осветления морсов.

В производственных условиях в ОАО «Новокузнецкий ликероводочный завод» (г. Новокузнецк) была изготовлена настойка сладкая «Клюквенная», в рецептуру которой входит спиртованный морс из ягод клюквы, осветленный модифицированным кукурузным крахмалом. Установлено, что предлагаемый способ обработки полуфабриката также позволяет снизить потери спиртованного морса с осадком и при фильтрации на 30±5 % по сравнению с традиционной технологической схемой.

В условиях предприятия ОАО «Мариинский ликероводочный завод» (г. Мариинск) проведена обработка спиртованного клюквенного морса, который входит в ингредиентный состав настойки «Мягков со вкусом клюквы». Применение хитозана в качестве TBC способствует формированию органолепти-ческих показателей готового напитка на должном уровне и минимизации потерь полуфабриката с осадком до 3 % против 10-15 % при обработке бентонитом.

Апробацию способа коллоидной стабилизации пива с использованием ПААФ на стадии дображивания провели в ЗАО «Читинские ключи». Производство пива осуществляли по принятой на предприятии технологии. Установлено, что при достижении практически равного эффекта коллоидной стабилизации пива, замена традиционного препарата «Поликлара» на полиакриламидный флокулянт анионного действия «Магнафлок» привела к снижению затрат на 453,8 руб/1000 дал пива.

Производственные испытания способа стабилизации пива с использованием хитозана проведены в ООО «Пивоварня «Келлере».

Экспериментально подтверждено соответствие полученного с применением ПААФ и хитозана пива требованиям TP ТС 021/2011 «О безопасности пищевой продукции».

Разработана техническая документация по обработке полуфабрикатов для производства ликероводочных изделий с использованием хитозана, ПААФ и кукурузного модифицированного крахмала, по производству пива повышенной стойкости с использованием ПААФ и хитозана.

Глава 7. Особенности системы менеджмента безопасности пищевой продукции (СМБПП) в производстве стойких к помутнениям напитков.

Особенности системы СМБПП в производстве стойких к помутнениям напитков рассмотрены на примере технологической линии пива с использованием на стадии дображивания хитозана как TBC. Производимый продукт — пиво светлое, с экстрактивностью начального сусла 11 %, фильтрованное, пастеризованное. Используемое вспомогательное средство (хитозан) по всем критериям безопасности отвечает требованиям действующей нормативно-технической документации. Приведены уточненные блок-схемы технологического процесса производства пива с использованием хитозана. При этом доставка, приемка, хранение и подготовка хитозана выделены в отдельный модуль.

Следуя алгоритму оценки вероятности возникновения опасного фактора, а также при помощи качественной диаграммы анализа рисков составлена таблица выявленных опасностей. Для определения ККТ использовали «дерево принятия решений». Выбраны мероприятия по управлению контрольной точкой, которые могут быть отнесены либо к производственной программе обязательных предварительных мероприятий (ППОГГМ, либо к плану ХАССП (таблица 6).

Таблица б - Анализ процесса дображивания пива и выбор мероприятий по управлению

Наименование стадии (операции) Опасные факторы Вот юсы алгоритма Выбранные мероприятия по управлению ппопм/ /ХАССП

В1 В2 ВЗ В4

Хитозан: хранение, взвешивание и внесение Ф Да Нет Да Нет Осмотр целостности упаковки, программа по борьбе с вредителями, программа личной гигиены ППОПМ

М Да Нет Да Нет Жесткое соблюдение параметров хранения (температуры, относительной влажности воздуха) в помещении для хранения; соблюдение сроков хранения ППОПМ

Дображи-вание пива Ф Да Нет Да Да Внесение флокулянта (хитозана); жесткое соблюдение дозы внесения TBC, фильтрация пива ККТ №1

М Да Нет Да Да

X Да Нет Да Да

Разработаны рабочий лист ХАССП и программа ППОПМ в производстве стойкого пива с использованием хитозана.

Контроль рисков посредством ККТ или производственных программ обязательных предварительных мероприятий зависит от их значимости. Вероятность возникновения рисков можно минимизировать, но нельзя заменить ККТ. В рассматриваемом случае использование дополнительных ККТ можно допустить как временную меру, пока разрабатываются или уточняются ППОПМ.

Таким образом, реализация концептуального принципа «Совершенствование систем контроля производственного процесса» обеспечивает своевременную коррекцию содержания КПН для получения качественных напитков.

Заключение

Научное обоснование принципов формирования качества напитков, склонных к помутнениям, позволило с использованием методологии системного анализа создать теоретический базис для развития практических аспектов совершенствования производственных процессов напитков из зернового и плодово-ягодного сырья в области повышения стойкости к возникновению помутнений.

Итоги данных исследований представлены в следующих выводах:

1. Исследованы современные тенденции развития ассортимента напитков из растительного сырья. Обозначены типы напитков, для которых востребовано

решение проблемы повышения стойкости как элемента конкурентоспособности: пиво, квас, соковая продукция и ликероводочные изделия.

2. На основе анализа видов помутнений напитков и отдельных веществ растительного сырья, являющихся инициаторами появления мути, систематизирован компонентный состав помутнений напитков и разработана иерархическая классификация КПН. Представленная классификация может служить методической основой для выбора технологического вспомогательного средства с учетом структурных характеристик и свойств комплекса веществ, участвующих в образовании помутнений.

3. Проведен анализ структурных характеристик технологических вспомогательных средств, используемых в производстве напитков для предотвращения помутнений. В результате разработана классификация TBC, которая организует методику теоретического выбора стабилизирующего средства, а также обозначения рациональной стадии применения TBC в производственном потоке.

4. Рассмотрен механизм воздействия вспомогательных средств на компоненты помутнений напитков с привлечением экспериментального подтверждения характера взаимодействия КПН и TBC таких, как кукурузный крахмал и хитозан. Разработана гипотетическая модель состояния дисперсной системы напитка при воздействии на нее технологических вспомогательных средств. Модель позволяет обозначить пути обоснования степени извлечения компонентов помутнений напитков с позиции формирования их качества и стойкости к помутнениям.

5. Разработана методика комплексной оценки эффективности TBC, используемых для повышения стойкости напитков к помутнениям, в основе которой лежит разделение понятия «эффективность» на две составляющие - теоретическую и практическую. Эффект применения TBC определяется с помощью векторного исчисления в декартовом ортогональном пространстве. Получаемые расчетные коэффициенты практической эффективности позволяют оптимизировать выбор TBC с экономической точки зрения.

6. Разработаны концептуальные принципы формирования качества напитков, реализация которых способствует решению проблемы возникновения такого дефекта напитков, как помутнение. Предложена кластерная модель формирования качества напитков, склонных к помутнениям, которая дает предсташтение о совокупности контролирующих, предупреждающих и корректирующих действий, являющихся функцией производственного цикла продукта, определяющих формирование потребительских свойств напитка.

7. Проведен анализ факторов, определяющих стойкость напитков и полуфабрикатов из зернового и плодово-ягодного сырья для выявления наиболее значимых при формирован™ устойчивости дисперсной системы напитков.

Установлено, что при производстве пива на показатель «стойкость» оказывают влияние по обратно пропорциональной зависимости температура холодной выдержки, норма мутности, барботирование в форфасе; по прямо пропорциональной зависимости - концентрация внесения технологического вспомогательного средства. Обоснована необходимость применения более результативных TBC в сравнении с традиционно используемыми.

В производстве соковой продукции и ликероводочных изделий количественный и качественный состав (в отношении групп веществ), фенольной фракции плодово-ягодного сырья, перешедшей в полуфабрикат,

является основным фактором, определяющим устойчивость дисперсной системы полуфабрикатов. Определены группы фенольных веществ, претерпевающие наибольшие изменения в процессе переработки и хранения плодово-ягодных полуфабрикатов - оксикоричные и оксибензойные кислоты, флавонолы и флавоноиды.

8. Установлены некоторые закономерности удаления мутеобразующих компонентов из модельных дисперсных систем при использовании ПААФ, хи-тозана и кукурузного крахмала.

Так, при использовании ПААФ установлено, что повышение вязкости растворов приводит к частой смене зон флокуляции и стабилизации и понижению скорости осаждения дрожжей; характерные максимумы экспериментальных кривых изменения удельной скорости осаждения белковой компоненты и дрожжевых клеток совпадают; при малой концентрации дрожжевых клеток в системе (до 1,5 млн кл/см3) наблюдается частая смена зон флокуляции и стабилизации дисперсной системы при любом значении pH; при повышении количества производственных микроорганизмов в реакционной среде (более 1,5 млн кл/см3) наблюдается по одному характерному пику эффективной концентрации ПААФ; эффективное снижение устойчивости гетерокомпонентных систем (область флокуляции) происходит при малых концентрациях флокулянта.

В случае применения хитозана в качестве флокулянта для обработки пищевых дисперсных систем типа пива установлено, что вязкость модельного раствора существенного влияния на флокуляционную способность хитозана не оказывает; способ внесения хитозана (в нативном или растворенном виде) в модельные пищевые системы типа пива не влияет на оседание производственных микроорганизмов.

Исследования сорбции фенольных веществ из модельных растворов показали, что сорбция галловой кислоты кукурузным крахмалом происходит в большей степени, чем рутина и кверцетина, что оправдано с точки зрения сохранности физиологической ценности и стойкости напитка.

9. На основе анализа изменений состава мутеобразующих компонентов установлены и обоснованы оптимальные параметры использования TBC при обработке полуфабрикатов напитков.

Параметры использования TBC при приготовлении пива следующие: ПААФ анионного действия («Магнафок») - концентрация 0,2-0,4 мг/дм3, момент внесения - при дображивании; хитозана — концентрация 50,0-62,5 мг/дм3 при внесении за сутки до окончания дображивания.

Параметры использования хитозана при приготовлении кваса брожения: концентрация 25,0±0,5 мг/дм3 при внесении через 16 часов от начала брожения.

Показано, что при использовании хитозана для обработки полуфабрикатов пива и кваса предварительного растворения данного материала в органических растворителях не требуется.

При обработке брусничного и клюквенного соков прямого отжима оптимальная концентрация хитозана составила 0,4-0,5 г/дм3. Препарат хитозана представляет собой раствор в 2 %-ной лимонной кислоте. Продолжительность контакта TBC и полуфабриката — 1 час. При применении кукурузного крахмала (в виде водного раствора) для осветления ягодных соков (и брусничного, и клюквенного) концентрация стабилизатора — 6,0±0,5 г/дм3, продолжительность обработки — 24 часа.

Параметры применения TBC при обработке спиртованных полуфабрикатов из плодово-ягодного сырья: ПААФ «Зетаг» (водный раствор) -50,0-70,0 мг/дм3; кукурузного крахмала (водный раствор) - 3,0±0,5 г/дм3; хито-зана (в 2 %-ном растворе лимонной кислоты) - 100,0±5 мг/дм3; продолжительность контакта -1 час (при количественном содержании полифенольных веществ в полуфабрикатах свыше 2000 мг/дм3).

Параметры применения хитозана для обработки яблочных соков: дозировка - 0,30±0,05 г/дм3; продолжительность воздействия - 1-2 часа для соков из яблок сортов Красноярское сладкое и Шафран, 20 ч - для соков из яблок сортов Ренет Симиренко и Апорт.

10. Исследована возможность модифицирования вспомогательных средств с целью повышения эффективности их применения для стабилизации дисперсной системы напитка. Разработаны способы модификации кукурузного крахмала путем обработки электромагнитным полем и параметры его технологического применения при приготовлении плодово-ягодных полуфабрикатов. Параметры способов:

- для обработки спиртованных плодово-ягодных полуфабрикатов: продолжительность обработки крахмала в виде порошка - 10 или 20 секунд (точно), мощность излучения - 800 Вт. Используется 3 %-ный водный раствор крахмала в дозировке 3,0±0,5 г/дм3 морса, время контакта TBC и полуфабриката -1-2 часа;

- для обработки соков прямого отжима из ягод клюквы и брусники (как полуфабрикатов для соковой продукции): продолжительность обработки крахмала в виде порошка - 15 секунд (точно), мощность излучения - 800 Вт. Используется 3 %-ный водный раствор крахмала в дозировке 1,5-3,0 г/дм3 сока, время контакта TBC и полуфабриката - 24 часа.

Установлено, что разработанный способ модификации кукурузного крахмала способствует уменьшению его дозировки в 2—4 раза по сравнению с использованием нативного крахмала при достижении одинакового результата стабилизации.

Показана эффективность химической модификации полиакриламида пропиленгликолем. Преимуществом использования модифицирования ПААФ является смещение эффективных концентраций в меньшую сторону при одинаковом уровне снижения содержания фенольных соединений в спиртованном морсе.

11. Проведена комплексная оценка эффективности традиционно применяемых вспомогательных средств и используемых в работе стабилизаторов. Показано, что «Магнафлок» представляет собой перспективный флокулянт для стабилизации дисперсной системы пива. При обработке ягодных соков прямого отжима как полуфабрикатов для соковой продукции лучшие характеристики практической эффективности имеет модифицированный кукурузный крахмал.

12. Обобщены экспериментальные данные по выявлению рекомендуемого уровня снижения КПН. Установлено, что комплекс органолептических показателей напитков, приготовленных с использованием технологических вспомогательных средств, подчиняется зависимости по логарифмическому типу от ко-

личественного содержания TBC. Показано, что установленные в качестве оптимальных параметры использования TBC - ПААФ, хитозана и кукурузного крахмала - способствуют формированию устойчивой дисперсной системы и вкусовых характеристик готовых напитков высокого уровня.

Предложенная гипотеза подавления мутеобразования подтверждена результатами экспериментальных исследований, а именно применение TBC в оптимальных количествах способствует устранению причин возникновения скрытой коагуляции КПН путем направленной коррекции их качественного и количественного содержания.

Рекомендации и перспективы дальнейшей разработки темы исследований. Проведенные исследования дают возможность при реализации концептуальных принципов формирования качества напитков обеспечить условия для производства готовых продуктов, устойчивых к возникновению такого дефекта, как помутнение. При этом акцентируется применение технологических вспомогательных средств как эффективного инструментария регулирования количественного и качественного состава компонентов помутнений при создании устойчивой дисперсной системы напитков. Применение разработанной методики комплексной оценки эффективности вспомогательных средств будет способствовать оптимизации их применения в производстве. Перспективным направлением является развитие темы исследований в отношении поиска новых прогрессивных технологических вспомогательных средств, установлении параметров их применения и оптимизации выбора на основе комплексной оценки эффективности использования.

Список работ, опубликованных автором по теме диссертации В рецензируемых журналах из списка ВАК

1. Использование флокулянтов для удаления полифенолов из спиртованных морсов / В.А. Помозова, Т.Ф. Киселева, П.Ю. Сергеева и др. // Производство спирта и ликеро-водочных изделий.-2005.1.-С. 17—19.

2. Применение флокулянтов для повышения стойкости сброженных напитков /

B.А. Помозова, П.Ю. Сергеева, Д.Г. Захаренко и др. // Пиво и напитки. - 2007. — № 5. -

C. 24-27.

3. Стабилизация напитков с использованием хитозана / И.Ю. Сергеева, В.А. Помозова, A.JI. Сыроватко и др. // Пиво и напитки. - 2009. — № 5. - С. 29-34.

4. Влияние качества солода на коллоидную стойкость пива / В.А. Помозова, Д.И. Семакин, И.Ю. Сергеева и др.// Техника и технология пищевых производств. — 2010. — №4.-С. 111-112.

5. Сергеева, И.Ю. Получение стойкого пива с использованием вспомогательных материалов природного происхождения / И.Ю. Сергеева, В.А. Помозова, Е.А. Вечтомова // Пиво и напитки. - 2011. - № 4. - С. 56-58.

6. Применение природных стабилизаторов в технологии ликероводочных изделий / И.Ю. Сергеева, В.А. Помозова, Е.А. Вечтомова и др. // Производство спирта и ликероводочных изделий. - 2011. - № 3. - С. 28-30.

7. Оценка влияния технологических факторов и способов обработки на стойкость пива /В.А. Помозова, Д.И. Семакин, И.Ю. Сергеева и др. //Пиво и напитки. - 2012. - № 1. -С. 10—12.

8. Сергеева, И.Ю. Оценка влияния хитозана на удаление биополимерных компонентов помутнений напитков / И.Ю. Сергеева, A.B. Шафрай, В.А. Помозова // Пиво и напитки. - 2013. -№ 3. - С. 28-30.

9. Сергеева, И.Ю. Моделирование процесса осветления напитков брожения с помощью вспомогательных средств / И.Ю. Сергеева, A.B. Шафрай, Д.Г. Захаренко // Техника и технология пищевых производств. -2013. - Л'» 3.- С. 58-61.

10. Повышение коллоидной стойкости ликероводочных изделий с помощью модифицированного крахмала / И.Ю, Сергеева, В.А. Помозова, Т.В. Шевченко и др. // Техника и технология пищевых производств. - 2013. - № 4. - С. 87-90.

11. Сергеева, И.Ю. Классификация стабилизирующих средств, используемых в индустрии напитков / И.Ю. Сергеева // Техника и технология пищевых производств. - 2013. -№ 4. - С.78-86.

12. Сергеева, И.Ю. Применение хитозана для стабилизации коллоидной системы напитков / И.Ю. Сергеева // Техника и технология пищевых производств. - 2014. - № 1. -С. 84-89.

13. Сергеева, И.Ю. Комплексная оценка эффективности технологических вспомогательных средств, используемых для повышения стойкости напитков к помутнениям / И.Ю. Сергеева, A.B. Шафрай, В.А. Помозова // Пиво и напитки. - 2014. - № 3. - С. 52-57.

14. Сергеева, И.Ю. Совершенствование процессов повышения биологической стойкости напитков брожения / И.Ю. Сергеева // Техника и. технология пищевых производств.-2014.-№ 2. - С. 81-87.

15. Сергеева, И.Ю. Направления совершенствования технологии кваса брожения на основе анализа современных научно-технических разработок / И.Ю. Сергеева, В.Ю. Рысина, Т.А. Угацикова // Техника и технология пищевых производств. - 2014. - № 3. - С. 69-78.

16. Сергеева, И.Ю. Разработка концептуальных аспектов производства напитков, устойчивых к помутнениям при хранении / И.Ю. Сергеева // Пищевая промышленность. -2015.-№ 1,- С. 48-51.

Пат. РФ 2211245 Способ активации препарата а-амилазы (патент) / Сергеева И.Ю., Борисенко Т.Н.; заявитель и патентообладатель Кемеровский технологический институт пищевой промышленности. - № 2001120406/13; опубл. 27.08.2003, Бюл. № 24.

Сергеева, И.Ю. Вспомогательные материалы для стабилизации напитков от помутнений: классификация и особенности применения: монография. - Кемерово, 2013. -151 с.

Сергеева, И.Ю. Теоретические и практические аспекты формирования качества напитков, устойчивых к помутнениям: монография. - Кемерово, 2014. - 250 с.

Список принятых сокращений

ДСН - дисперсная система напитка

ККТ - контрольная критическая точка

КПН - компонент помутнений напитка

ПААФ - полиакриламидный флокулянт

ППОПМ - производственная программа обязательных предварительных мероприятий

СМБПП - система менеджмента безопасности пищевой продукции

TBC - технологическое вспомогательное средство

ХАССП - анализ рисков и критические контрольные точки (в английской

транскрипции - НАССР - Hazard Analysis and Critical Control Point)

Подписано в печать 28.08.2015. Формат 60* 84'/|6. Бумага офсетная № 1. Печать офсетная. Усл. печ. л. 1,86. Тираж 100 эгз Заказ Л'в 222

Адрес издательства и типографии "ЛИ «Кузбассвуэшдат»: 650099, Кемеровская область, г. Кемерово, пр. Советский, 60S. Тел. 8 (3842) 58-29-34, т/факс 36-83-77. E-mail: 58293469@inail.nl, vimzdatggmail.com