автореферат диссертации по технологии продовольственных продуктов, 05.18.04, диссертация на тему:Разработка биотехнологии слабоалкогольного напитка из творожной сыворотки

»сситожая академия сельскохозяпственных наук

Всероссийски!! научно-исследовательский

^ институт маслоделия и сыроделия

, \> л v ..

^ правах рукописи

л УДК 637.344.8

АБДУЛЛАЕВА Лариса Владимировна

РАЗРАБОТКА БИОТЕХНОЛОГИИ СЛАБОАЛКОГОЛЬНОГО НАПИТКА ИЗ ТВОРОЖНОЙ

СЫВОРОТКИ

Специальность 0518.04 — технология мясных, молочных и рыбных продуктов

автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Углич — 1094

Работа выполнена во Всероссийском научно-исследовательа институте маслоделия и сыроделия

Научный руководитель — кандидат биологических наук

Ю. Я. Свириденко

Официальные оппоненты — доктор технических наук, профес

А. М. Ш,алышн,а

кандидат технических наук Т. М. Эрвольдер

Ведущее 'предприятие — АО «Городской молочный комби

Владимирский».

Защита диссертации состоится ^^". . . 1994 з . часов на заседании специализи рованного Совета во Веер

списком научно-исследовательском институте маслоделия и сыроде; НПО «Углич» (шифр к. 020.88.01).

Ваш отзыв на автореферат в 2 экземплярах, заверенный печат учреждения, просим направлять по адресу: 152620, г. Углич, Я росл ской области, Красноармейский бульвар, 19, ВНИИМС, Ученому с ретарю специализированного Совета.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке института

Автореферат разослан « » _ 1994 г

Ученый секретарь специализированного Совета, кандидат технических наук

В. Ф. Розд

-л -

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность. Одной на актуальных проблем в молочной промышлев-юти является полное и рациональное использование молочной сьгворат-I, ив первую очередь творожной. Из иззестньи способов переработки юрояной сыворотка на пищевые цели наиболее перспективный считается хэизводство на ее основе налитков, в том числе и слабоалкогольных. 5ладая тониэирующкш! свойствами они оказывает положительное влияние а обмен веществ в организме. Анализ отечественной и зарубежной ли-эратура показывает, что известные технологии слабоалкогольных иа-ятков из сыворотки основаны либо на ображивании лактозы специалыш-а лактоаосбраЕЖИващнми дренжами, либо на использовании спиртовых роялей о добавлением в качестве субстрата 'для брожения сахарозы, ярокому внедрение технологий,, основанных на сбраживании лактозы сы-эротка лактоэосбраяшващимй дршиши, препятствует опасность зара-ения ши молочных предприятий, их низкая бродильная активность, рудоеикооть и длительность приготовления производственных заквасок процесса брожения. Что кй касается использования спиртовых дрожжей добавлением сахарозы, то относительно высокая стотгооть сахара су-ественно лимитирует развитие производства таких напитков. Кроме тоо, при производстве гадай взшгткоз предусматривается разбавление ывороткн водой, что существенно снижает биологическую ценность про-укяа и объемы перерабатшаешй сыворотка. Вше сказанное свидетельствует о необходимости разработки нового технологического процесса :олучения выгатка, антенного недостатков сукестгуюэдо технологий.

Деда настоящей работы является увеличение использования вто-гичного молочного сырья на пищевые цели путем разработки технологии' ¡дабоаякогешьвого напитка из творожной сыворотки, кскшочатцей кс-шьзование лактсзосбраливзщих дршкей п свекловичного сахара.

Рабочая гипотеза основана на аредпогаяении, что сочетание бт-.'ехнозогйческой обработка творшной сыворотки (ферментативного гид-хзянза лактозы а сбрасывания образущейся глюкозы дрояхами :егеУ1£1аэ) с физико-химическими методами (подсгуа,ение, деминерализация, внесение вкусовых а ароматических наполнителей) обеспечит юашяность получения слабоалкогольного папотча из творенной енво-50тки с высокими органолептическиш показателями.

В соответствии о рабочей гипотезой определены основные задачи ассдедований;

- изучить закономерности гидролиза лактозы сыворотки растюри-

етй ¡3-гадагсгоанцаиой;

- исследовать влияние фнаико- химических и биологических факте ров на гидролиз лактозы и кинетику спиртового броиения в твороинс сыворотке при помощи дрогшей S. cerevisiae как в виде свободных, те и иммобилизованных клеток;

- установить влияние фиаико-хнмических методов обработки тес рожной сыворотки (подегущения, деминерализации, внесение напеллзгге гей, созревание при низких температурах) на органолептические xapat териотики напитка;

- разработать технологии производства слабоалкогольного напит* из творожной сыворотки.

Научная новизна работы заключается в изучении влияния физг ко-химических и биологических факторов на метаболическую активноса спиртовых дрожней S. cerevisiae при культивировании их на творение сыворотке с гидролизованной лактозой; установлении принцшшальнс возможности совмещения двух биологических реакций - ферментативног гидролиза лактозы сыворотки и образования продуктов гидролиза спир товыми дроатаии; выявлении закономерностей сбраживания сыворотки гидролизованной лактозой ишобилизованныш клетками S. cerevisi£ как в периодическом, так н в непрерывной регзше.

Практическая значимость, разработана промышленная технолога слабоалкогольного напитка из творожной сыворотки; утверздена норглн тивнотехническая документация на опытную партия продукта.

Апробация работы. Результаты работы докладывались и обсувдалис на семинаре работников молочной промышленности "Гидролиз дакяоэы молочной сыворотке" (Углич, 1992), научно-практической конференщ "ХсшЕьгование' молочной. сыворотки для .производства шщэвых продуя тов" (Углич, 1992)г на заседании Ученого Совета ВШМ? 6.09.94 г.

Публикации. Основные прлсвшшя диссертации -опубликованы в 8 не чатных работах, Получено пшоштедьное решение на выдачу патента.

Структура к оЬъ&и работы. Диссертация состоит из введения есхзьми глав, выводов, 'библиографии 171 наименования и Б приложений Основное содержание работы излоаено на 115 стр. машинописного текс та, в том числе.22 таблицы, 22 рисунка./

ССЩЕШАНИЕ РАБОТЫ

Во введении кратко обоснованы актуальность, цель, научная не вкзка н практическая значимость работы.

Обзор литературы представляет собой анализ работ отечественнь и зарубежных исследователей по проблеме использования молочной сывс

;сша па лицевав цели. Описаны особенности разработанных на сегодня-мй день технологий слабоалкогольных напнткоа из сшоротки.

Организация работы, объекты и методы исследований. Экспериментальная часть работы выполнена во ВНИШС а таете на кафедре хгажчес-аэйэнзшологаи Московского государственного университета ш. М. В. 1омоносова. Схема проведения исследований представлена на рнс.1.

Объектами исследований слулшш осветленная творожная сыворотка, )астворшый ферментный препарат а-галгетоэгщазы из Peniollllira car lesoens (Лактоканеоциз Г20Х), векарокие дрояяи Saccharanices cerevi-з!аэ как в свободной так и а .шзгобшшговаяной в криогель поливиешдо-юго спирта форме, Опытные образцы бкокзтазгазатор-з на основе талби-тзаванных клеток разработаны кафедрой химической знзимологии МРУ.

В процессе ашголнешш работа использовали общепринятые стандартизированные методы анализа физнко-яшкесшк, биохимических, кикро-шодогических показателей. Ггшозу определяла глшшооксидазным методом на глюкозоанализаторз фирмы "Bectonan",. определение этилового лшрта в обращенных средах' осуществляли хрсматографически на газовых срсматографах "Хром-4" и "Хром-5^Швторнооть опытов не менее 3-х сратной. Математическая обработка экспериментальных данных осуцест-зляласъ иетодзш математического планирования и одэрэляционного ана-шаа па 35М Ш-4 и на IHM PC/AT при патци пакета .прикладных прог-53ism "Statgraphics".

ВЕШК^\©ШЮ-т®1ЧЕС1<йХ ЙАКТОРОЗ НА КИНЕТИКУ ГИДРОЛИЗА

ЛАКТОЗЫ твогозноз СЫВОРОТКИ •

Раочет концентрации субстрата.. Согласно классификации академика (рамцова а.Г. напитки из сыворотки, относящееся к группе слабоалкогольных, содержат не менее 1,5 Z этанола. Субстратом для сбрачиванин з разрабатываемой технология служи? гликоза, образующаяся в результате гидролиза лактозы. Исходя из стехиометрнческих соотношений суммарного уравнения спиртового брокекня: CsHioOs —> 2С2Н5ОН -з- 2С0о юказатель массовой доли этанола в сыворотке, раЕный 1,5 %, катет Зкть получен при содержании глюкозы не кике 3 %. Учитывая, что. "гф-Ьективностэ брожения", т.е. отпозвнив реального выхода спирта к- те-зретическому, как правило, низке 1 (0,75 - 0,85), концентрация глпкозы должна быть (3,2 - 3,8) %. Прн глубине гидролиза лагагозы 50 I ее начальное содержание а сыворотке доллно составлять (IS - 16) 7., iso обеспечивается подсгущением наживной сыворотки в з - 4 раза.

Изучение закономерностей ферментативного гидролиза лактозы сыворотки

Расчет концентрации субстрата

Влияние активной кислотности и температуры

Влияние дозы ферментного препарата

Влияние иммобилизации клеток дрожжей на спиртовое брожение

Изучение закономерностей сбраживания - дрожжами ЗассИаготтисез сегеугзхае сыворотки с гидролизованной лактозой

Влияние активней кислотности среды

Влияние температуры и массовой доли сухих вещ.

Влияние дозы дрейшей

Влияние степей гидролиза лактозы

1и!

зучени возможности совмеще ния гад ролиэа лактозы и спиртового брожеш:

Елияние физико-химических методов обработки сыворотки на органолэптические характеристики продукта

Влияние деминерализации

Созревание при низких положительных тешера-турах

Подбор ароматических и вкусовых наполнителей

Разработка технологии напитка

I

НТД и производственные испытания

Рис. 1 Сжемз проведения иссдедовгяий.

- Б -

Влзяяие активной кгу?яо?яоог» и тешсоатуры. Изучено влияние рН ;ворштой сыворотки на шшотику ферментативного гидролиза лактозы, ¡наченга констант скоростей (1п к) рэгзщип для рН 4,0; 5,0 и 5,0 »ставили 3,14+0,02; 3,13+0,03 и 3,07+0,02 соответственно. Таким об-эазом, рН сыворотки в диапазоне (4,0 - 6,0) практически не влияет на зкороота гидролиза лактозы, поэтому прэдварительного регулирования активной кислотности творожной сызороткп перед проведением гидролиза 1е требуется

Результаты исследования влияния температуры на скорость гидро-

3,1 1пк

ЗД

2,9

2,7

2,5

3,0

ЗД

лиза, представлены в виде зависимости Аррениуса для Лагаоканесци-на в диапазоне (30 - 60) °С (рис. 2). Точка, соответствующая 50 °С,' находится на излома кривой и является, таким образом, минимальной для осуществления процесса с более низкой энергией активации, и, в то да время, мажимадъвой для протекания ферментативной реакции. о наибольшей скоростью. Дальнейшее повышение . температуры реагещш не приводит к узелт&шя> скорости гидролиза. Следовательно, тештратура БО 0 является оптимальной для проведения гидролиза лактозы ЛвкжоканеоцаЕоы.

3,2 3,3 Т(К)/1000 Рис.2 Зэзиажост Арревиусг для Лзззюназвсщша, при гидролизе жвшэгы оззороти.

Влияние дозы ферментного препарата. В результате Есоледозагпй влияния массовой доле ферментного препарата (в диапазоне от ОД до IX) на кинетику гидролиза установлено, что наибольшие рааашшн в скорости и глубине гидролиза 'лакгози прояалшвтся пра увеличения концентрация фэрмэнга с О ДО до 0,25 %. Аяайиэ ярэдотаалеяЕЩ в таблице 1 кинетических яарактериоткк процесса пщрзлиза позволяет сделать вывод о целесообразности копожьзовзакя фермента з концентрациях, кэ превышающих 0,25 %.

Такш образом, оапвлажьшаш условиями гядрсшза лйктозы в тбо-рсетой сьшороткэ ферментным препаратом Лёктоканеоцш являются темпера тура процесса БО рН свекей творошюй. сыворотки. При этом, массовея доля ферментного препарата в сыворотке составляет 0,25 X.

Концентрация фермента,

. Начальная скорость гидролиза, г/л-ч

Логарифм

константы

скорости

Период полураспада лактозы, ч

0,10 0,25 0,50 0,75 1,00

10,8 22,7 25,4 27,7 27,9

4,25

3,08 3,96 4,10 4,23

6,2 1.6 1,5 1,4 1,3

ВЛИЯНИЕ ФШЖО-ХЙШЧЕСКНХ И БИОЛОГИЧЕСКИХ ФАКТОРОВ НА ЗАЮН0МЕРН0СТЙ СПИРТОВОГО БРОЖЕНИЯ ПРИ ЖШЩ ДРОЖЖЕЙ SACCHAROMYCES CEREVISIAE

Влияние активной кислотности среды. Установлено, при сбразшзании дрожжами Saccharooyces cerevisiae сыворотки с гидродизованной лактозой значения активной кислотности творожной сыворотки £4,3 - 4,7) совпадает о определенным экспериментально рН-оптимуком (4,0 - 5,0), поэтому нет необходимости в предварительном регулировании pH.

Влияние температуры и концентрации сухих веществ. Зависимость накопления этанола от массовой доли сухих веществ в сыворотке, определяемой степенью подегущения (Ki), и температуры (Хг) описывается уравнением следующего вида: у - 1,13 - 0,46Xi - 0,13xf - 0,40xf. Нор мированные значения факторов Xi и Хг о их реальными значениями связаны в построенной модели соотношениями: Xj.-(S - 2)/1, где S - степень подегущения сыворотки (n), X£~(t - 30)/lQ t - температура (°С).

Расчнтанная из полученной модели оптимальная температура процесса (28-30) °Cj сбракивание подегущенной сыворотки протекает менее интенсивно, чем нативЕОй.:,Так как субстратом для брожения в разрабатываемой технологии является концентрированная сыворотка, то необходимый уровень.накопления этанола (1,5 %) мешет быть достигнут за счет увеличения продолжительности сбранивааия. В условиях эксперимента содержание этилового • спирта на уровне (1,7- 2,0) % достигается за 1R - 20 часов (при начальной концентрации глюкозы в сыворотке

Влияние дозы дрожжей. Зависимость удельной скорости спиргообрэ-

0,20 Ууд.,

1/4 0,15

0,10

0,05

зования от ьессовои доли дрожкеи показана на рио. 3. Наиболее интенсивно накопление этанола происходит при внесении дрожжей в сыворотку в концентрациях (0,20 - 0,50) % о максимумом при концентрация 0,20 %, которая и ЕЫбраяа в качестве оптимальной.

Рис. 3 Кияешка вакогшетш зггздогэ. рэамшшт дозяж дробей.

0 0,2 0,4 0,6

Лоза дршгой, %

Влияние начальной концентрации глюкозы. Установлено, что яапбо-лее ¡штекгаэно процссо утилизации глакозн дро:?К£хш протекает в сыворотке со отепепьп предварительного гидролиза 'лактозы.60 % и концентрацией глакозн н среднем 3,6 % (рио.4). При атш начальная скорость потребления -геокозы дазаазд составила (2,29* 0,48) г/л, а удельная скорость потреблении глакозн- (0,23 +0.05) ч~%.

В результате прсзоденннх иссдедовзгш.!, -.определены оптимальные диапазоны фяэто-хтшче-скпх и биологических -факторов, влиявши на кзшэтейу спиртового бро~-:&шш а лодсгущетшй. сыворотке с гщроашэо-ветной лактозой: рН'тнороиюй снноротки (4,3 - 4,7) без дсползитель-

6,0 Ггш-коза, % 4,0

3,0 1,5

Ч

.. N ■ 'Ч \ \? ч

\ ч\

а 1в 24

Дродолжитель нсст», ч

його' регулирования? тешерстура (28 - £0) доза драшей (0,2 - 0,5) %; стенопа предварительного гидролиза лактозы не коиээ 60 ж.

Риг. 4 Пстреблс-тза вжехозы л сазаратз с различней еяег.взья гидролиза лактозы:

1 - 60 7. гидролиза лактозы

2 - 75 % гидролиза лактозы

3 - 50 X гидролиза-лактозы

ЗЛКОНШЕРНОСТИ НАКОПЛЕНИЯ ЭТАНОЛА ПРИ СОВМЕЩЕНИИ ПРОЦЕССОВ

ГИДРОЛИЗА ЛАКТОЗЫ И СПИРТОВОГО БРОЖЕНИЯ

Анализ полученных данных о значениях физико-химических цар&чез ров,при которых идут разделенные во времени процессы гидролиза ла тезы и спиртового броЕгНйя прсздуктов гидролиза, шшзьшаех, Ч'ХО 01 совпадают или достаточно близки, что свидетельствует о пршщшша® ной возможности совмещения двух биологических реакций. Для проверг этого предположения спланирован и выполнен шогофакторный зколерз меыт,. алеющий целью совместить"и оптимизировать параметры гидрсшк лактозы и сшфтового брошшя. в результате построена ьшематическ« ыоделъ, охшсываящая зависимость удельного содержания этанола (у) ( температуры (t), ызосовой доли сухих веществ сызороэки (п), концоп: рации фермента (е) и 'Ярояжей (с!):

у-0,15+0,0-1(3+0,04е~0,10п-0, Оой-Ю, 03с12-0,12Ь2~0,02сЗп-0,05а1+0,02п1 Норщрсзаншо значения факторов.с ах реальными эначениящ связаш построенной модели соотногценшш: 1>(1р-53)/8,5; п»(пР-20)/1' е-(ер-0,1б)/0,145 й-Мр-0,2е)/0,21. • Оашшарозанаыэ т шяучзш модели значения факторов савдущыэ: 1-33 °С, п 10, е - 0,27,, с1 С,2%.

Анализ подученной шделн дакааываег, чпо дая накоплешн атши вого спирта при соашчэвшх процесса ганролнза а обратшззш аза« ш явлквтся все шогедоэааше факагора. При этш. важщлеаие оащ в условиях эксперимента увелггаэаззш с пдаынейзем' штц&трт дра&аей и фермента и сшшеаивы шнцэктращш сухих, веществ' в оьшоро: ке. Наиболее ярко выраиенвш екатреиуиам (ышзшуша) характеризуй ся зависимость накопления этанола от гешературы.

Установлено, что маковввьщй уровень соаерЕашш зггшэзсн спирта в сыаороткэ соот2вляет (2,8 * 0,1) 7. и досчитается■уке к < часам совместного радрозш&-образшванш, в го зреш как при раздела ком гидролизе и Сражении аналогичные показатели составляв? (2,0 0,2) % в целом ее (32 * 2) часа (16ч гидролиз + 16ч брожения)..

При очевидности преимуществ созмещэнного гидролиза и брохеш для опщжэобразовавия в творожной сывороткз его практическая резла вация в технолиго налитка требует дополнительных. ыеднко-биологиче< ких исследований, так как фермент остается, в сыворотке в веннакгшн рован2ом виде.

ВЛИЯНИЕ ШСШШШАДИИ ДРОиШЕВЫХ КЛЕТОК 5ЛССНЛШ.1УСЕ5 СЕШПЗШ: НА ПРОЦЕСС СПИРТОВОГО БРОЖЕНИЯ

Перспективным направлением в бкотехяологаческой переработке сы-эротки является применение иммобилизованных микроорганизмов, позво-вщее узучжить оаштарно-гигяевтескиэ показатели и снизить себес-окиость готового продукта. В связи с этим изучена возможность сбра-нзвшга продуюта фермезтатданого гидролиза лактозы в тзороянон сн-оротке кммсбгшзгозанннми. з.кркогзлэ поянзкнвяового сшфта дрожгд1 ессЬагогяуоез сэгеу!з1аэ. Сбргдшзеппэ осуществляли непрерывны;.} спо~ сбои з реактора, схема которого представлена на рис. 5.

Установлено, что оптинаяькая скорость протока субстрата, сбес-ешзаощзя урозеаь потребления ткош не ншэ 90 %, составляет О т/ч. При этом оощшто $тяша а сыворотке на выходе из ■еактора достотсет (2,5 - 3,0) %, что соответствует 95 %-ному выхо-у от теоретического. Прн круглосуточной непрерывной работе реакто-о одва сорарщ ^юбдашзбзазнн» гвшяей сбеспечпзаэт стабильное щдсряанке пт т прэвшейие уровня^сшфтового броленпя,' характер-:ого для свободах дршяей (зяетешэ^удашюг-о гаанчесгва зталола з ;рэднеи 0,3-2/%), в течение Ш ~ 40 суток (р::с. б). Интегральная ¡танолыкш продуктивность таюбидпзозенннх дрезгей состэзшга 115 г/

01 к статд.

ЯОШ

0,6 Удеяьпоэ колячео-т.-о 0,5 этанола, % / % 0,4

0,3

0,2 О

\ \ *

X \ . ■ х •

\

N ................... „1

20 40 т

ЕрОДОЛГЛГТЭ.пл еос г 5 . с5ггкл

\ic.5 Схет ¿збараггераого рэа-г-пэрл с Сисгегтзгисаторсг?.

Рис.6 5хсллугтзд<иэязая сгвби.зь-яоегь биензхзлиашпора.

г дрожией, в то время как для спиртового брожения о использовани свободных дрожжевых клеток - около 10 г/г дршс&ей при максимальн уровне синтеза этанола 70 X от теоретического выхода.

Предотавленные результаты показывает перспективность иопольз ваши иммобилизованных дрслжей для получения слабоалкогольного н нитка из сыворотки и свидетсльствуат о несбходоааостк проведен дальнейших исследований по разработке промышленного споооба его пр изводства.

Таким образом,, проведены исследования по разработке 3-х вариа тов получения слабоалкогольного напитка из сыворотки:

1) с использованием свободных клеток дрожжей при раздельна пиролизе и сбраживании;

2) при совместном процессе гидролиза-сбраживания;

3) с использованием иммобилизованных клеток дрожшй.

Более доступным для практической реализации является перв способ, предусматривающий .раздельные гидролиз лактозы и сбраяываы продукта гидролиза - глюкозы - с использованием свободных клет дрсшгай. Этот способ и взят за основу при далькешзей разработке те нологии нзпитка.

ВЛИЯНИЕ СШЖО-ЖЯЧЕСКИХ ЫЕТ0Д03 ОБРАБОТКИ СШОЮТКИ

НА. ОРГМОШШЯЕСКЙЕ ПОКАЗАТЕЛЯ НАПИТКА.

Разрабатываемая технология предполагает дешнераяизациз творс ной сыворотки с помощью злеетродиализа для устранения излишне, шзл го и соленого вкуса продукта. В свази с этим последовало влияние д .минерализации на спиртовое брожение в сыворотке и органопептичеок показатели напитка. Как видно из 'графика (рис. 7), утилизация глюк зы дрожкаш протекает запето интенсивнее в деминерализованной сьи ротке, что объясняется снятием ингсбирущего влияния избыточной ко центрации кислот и солей в подсгущэЕНОй сыворотке. Это подтвергэда расчитанные значения удельных скоростей потребления глюкозы, соста дяюшдэ да на деминерализованной сыворотки (2,7+0,2) ч"1, для демин раяиаованной (5,8+0,4) ч-1. Как видно кз представленных в таблице данных по влиянию деминерализации на оргадалептические яокаэате сыворотки, оптимальным для вкуса напитка является 70 %-ный урове деминерализации.

шень

ишаации

зкозы,75

60

25

0

/

/

Л

Рис.7 Утилизация гмкоаы дрояяаии в демияераг шаовазвой (1) и ведетшеражизозаязоЗ (2) сыворота.

0 6 12 18

Продолжительность, ч Таблица 2

Органолептические показатели сыворотки в зависимости от уровня- деминерализации

эказатель Уровень деминерализации, %

50 70 90

!«ус и злах Излишне кислый с Кисло-сладкий без сывороточная при- посторонних прив-вкусом и валахом кусов и запахов Сладкий, без посторонних привкусов и запахов

хиы образом, мсвхно сделать вывод о положительном влиянии денкЕера-зации как на метаболическую активность дрсвшей 5. сегеухзхае в сы-эотке о гидролизованной лактозой, так и на оргаяолептксеские пока-гели налитка.

Как правило, производство слабоалкогольных напитков включает в Зя стадия созревания на холоду для накопления определенного "вку-аого букета" продукта. Установлено, что при вздержке напитка в те-' ние 12 - 16 ч при (6-8) °С продукт приобретает выраженные вкусовые зествз, з содержание этанола увеличивается в среднем на 0,5 X. Эта грация созревания введена в разрабатываемую технология.

Для удовлетворения широкого потребительского опроса проведепк зледования по подбору ароматизаторов и вкусовых наполнителей для литка. Испытана широкая гамма фруктовых ароматизаторов, ь резудь-ге чего установлено, что лучший э#ект наблюдается при исйользовз-а цитрусовых ароматизаторов. В качестве наполнителей предложено яольвозанне иепма и хмелевого экстракта,, улучшавших оргазслепти-зкие показатели напитка.

- 12 -

ТЕХНОЛОГИЯ СЛАБОАЛКОГОЛЬНОГО НАПИТКА Ш СЫВОРОТКИ С

гадрожзовАннай лактозой.

Технология напитка и характеристика его состава. Получении экспериментальные данные полжены в основу технологии напитка, пркн цкяиальнзя схеыа которой показана на рис. 8. Представленная охеи основана на сбраживании свободными метка,® дродзкей сыворотки предварительно гвдролизованной лактозой. В настоящее время такг технология ыозает 'быть реализована на любом молочном предприятии располагащеы творожной сывороткой, о применением прошдленно освс ензых материалов и оборудования.

Приемка и контроль сырья

Осветление сыворотки

Подсгуцение сыворотки

Охлаждение до температуры гидролиза

Гидролиз лактозы и дешшерагшзацин сыворотки

Пастеризация (шактивацшз фермента)

Охлаждение до температура сбрашвания Сбраетвашш

Отделение дроазаевых клеток (фильтрация или сепарирование)

Созревание напитка

Риа.8 Еосяедозатжьвосщь т^шолагтвашк спвртщм при производств яатшгка.

ТбКЕогогЕческая схеиа получения напитка базируется на изволь£ ванна се-рийно выпускаемого оборудования, применяемого в иолочн проыншленноота.

С использованием.разработанной технологии проведены экспериме тальше выработка Еапшка, определены его 'физико-химический состав органолептика.

Как показали хрсиатографические исследования, основную мае сухих веществ (63,3 ± 0,2) X составляют углеводы (табл. 3). С представлены лактозой, галактозой.н остаточныш количествами глюк зы. Наличие в налитке моносахаридов обусловливает его сладковаа привкус.

Характеристики напитка

Таблица 3

Наименование.показателя

Значение

Массовая доля сухих веществ, X в т. ч. лактозы

4,0 Т 0,2 1,0 + 0,1 4,0 7 0,2 1,5 + 0,2 0,13 Т 0,03 0,05 + 0,01 0,08 7 0,02 0,55 + 0,05 2,0 + 0,5 1,0 7 о,1

15 + 2

ГЛЮКОЗЫ

галактозы азотистых веществ, в т. ч. аминокислот:

незаменимых

Титруемая кислотность, °Т, не более Температура при выпуске о предприятия, С, не более Энергетическая ценность 100 г продукта, кД»

заменимых минеральных веществ спирта {алкоголя)

молочной кнолотн .

о.

120

6

ккал

228,0 54,5

.Аминокислотный состав налитка представлен веет видшп неззме-шмых и эаченшых аминокислот. В среднем содержание аминокислот составляет 130 нг/100 г продуета. . Налнчпэ в нашгакэ дегкоусвояьных углеводов, всех незаменимых амшокксдот сбуслозлиэеэт его пидезуя, зяергетичоскуэ и биологическую ценность.

При проведении дегустации образцов нашита, выработанного в соответствии о разработанной технологией, били отмечены хсрожке ерга-юлептетеекзш показатели продукта. Налиток представляв? собой одко-эоднуи пенистую жидкость с тасло-сладким пкуссзм иди же вкусом и ароматом применяемых ароматизаторов и наполнителей.

Производственные испытания технологии. Производственные иопкта-'П!?, технологии слабоалкогольного напитка из творожной сызоротки, проведенные на Владимирском городском молочком комбинате, показали /доБлетворктельнуи воспроизводимость экспериментальных результатов а промышленных условиях. Себестоимость налитка з ценах сентября 1994 г. составила 400 руб. за один литр.

1. Исследованы кинетические закономерности гидролиза лазстоон а творшшой сыворотке с массовой долей сухих веществ 20 7, растворимым ферментнш препаратом бета-галактозидазы Лактоканесшш Г20Х и оптимизированы физико-хиническш парапеты процесса: тешературз 50 °С, кассовая дохч ферментного препарата 0,25 7., рН творояной сыворотки

ВЫВОДЫ

- 14 -

без дополнительного регулирования.

2. Изучено влияние физико-хныичеоких и биологических факторе на метаболическую активность спиртовых дрежаей в твороиной . подогу ¡ценной деминерализованной сыворотке о гидролизованной лактозой.Опта ыальные условия сбраживания сыворотки дроздами ЗассЬагошусе сегеухзаае следующе: температура (28 - 28)°С. шосовая воля дрощю (0,2 - 0,5) %, рН (4,0 - 4,5). .

3. Изучено влияние степени предварительного гвдршнза лактоз на кинетику ■ утилизации глюкозы дрошшми БаесИагошусез сегеу1з1ае сыворотке с маоооЕой долей оухнх веществ 20 %. Установлено, что увеличением степени гидролиза лактоза уменьшается скорость утилизе ции глюкозы в овязи о репресонрующйм влишшем свободной галактозы в метаболическую активность дрогшей.. Процесс сбраживания протекает ив теЕоивно при степени предварительного гидролиза лактозы (60 - 70) %

4. Теоретически обоснована возггагшэоть совмещения фермэнтатищ го гидролиза лактозы и спиртового брожения ишкозы с образование зтанолз в количествах, соответсизущах шш превшащк таковые пг раздельном проведении этих процессов. Оптшизированы условия прозе девия созмеотного процесса гидраЕИза-обрагшааная сыворотки: тенперг т-ра (36 - 37) °С, доза дравши (0,10 - 0,20) й, доза ЛактоканеощЕ (0,15 - 0,25) . концентрация сухих вегдеств в сыворотке (10 - 15) I

5. Показана ' принципиальная возиогшзоть сбракназгша онворотки гидролизованной лактозой шьгофшгзозашзша з кршгелш ноливинидовог спирта дрожжами БзасЬагшусез сегеу1згеэ .как в иериодическои тек н непрерывном режиме. При непрерывном ебрашзанкн сыворотки с гщцхш: вованной лактозой кшо&шаог^тгдш. дроздами с использованием прс точного реактора в течении 40 - 45 суток интегральная этанальнг нродуктиЕЕость Ешобизкзозаншк дршвкей в 10 - 12 раз превышает те газую при сбраживании сшоршки озободными дройезэвыш клетками.

Б. Установлено нолоштельное злшннке деминерализации на спнртс вое броаенно в сыворотке о гидролизованной лактозой. Онташьнь уровень деьашераяизащщ, 1 обеадачиващцй хорошие органодептшеокг показатели напитка, составляет 70

7. Разработана технологий слабоалкогольного нашткз из творок ной сыворотки, основанная на сбракиванш спиртовыми дреге:^, БассЬагтаусез оегеу1з1ае ;подегуценной деминерализованной творожке сывороткь о гидролизованной лактозой. Основные физико-химические пс казатела щм'т$укта: содержание сухих веществ (15 - 17) %,, спирта (ах яогодя) - не менее 1:5 % об, титруемая кислотность не выше 120 °Т.

8. Разработала п утвсрлденз НТД на опытнуэ партнэ напитка. Проданы производственные испытания технологии на Владимирском молоч-)м комбинате.

По материалам диссертации опубликованы следувщие работы:

1. Свириденко D.S., Смурыгин B.D., Боровкова Ю. Я., Авдалян Г. , Панова В.О., Абдудлаева "Л. В. Использование процесса гидролиза 5ктозы в молочной проьшленности. • СИ. - М. : АгроНШПсиМШ, 193:1. -lo.

2. Свириденко И.Я., Абдудлаева Л.В., Смурыгин В.Ю., Боровкова

A. Новый способ производства слабоалкогольного напитка зга сыворот-[. // Использование молочной сыворотки для производства пищевых >одуктов. Тез. докл. нзучно-прает. конф.,'Углич 21-24 сент. 1992 г. М., 1992, о. ...

3. Заявка N 5035 183/13 от 31.03.92; Полсшиельное решение от 12.93 / Способ производства слабоалкогольного напитка из сыаорат-£.// . Свириденко D.H., Смурыгин S.D., . Боровкова D.H., Абдуглаева

B.

4. Свириденко D.H., Абдудлаева Л.В., Рййннна Е.И., Ефременко Е. Закономерности ферментативного гидролиза , лактозы молочной сыво-

)тки н сбратаваотя продутаоз гидролиза спиртовыми драйвами.// Док-да Росснйс!соз1 Академии сельскохозяйственных наук. - 19S4 - н 3 -42 - 44.

Б. Свириденко EF.fL, Абдудлаева Л,'В, Райшша E.H., Еременко Е. Применение иммобилизованных дрожжей для сбразшвзаия молочной сы->ротки с парализованной лактозой.//-Пн^евач промьеаённоотъ. - 1994 н а - с. 6-7.

6. Свириденко D.H., Абдудлаева Л.В. Напиток из сыворотки с гнд-шгаовааной лактозой. //Вклад науки в развитие маслоделия и сыроде-н. Теэ. докл. научно-практ. конф., Угля 15-17 сент. 1994 г. - Уг-гч, 1994, с. 134.

7. Свириденко D.H., Абдудлаева Л. R, Влияние гидролиза лактозы

i кинетику сшфтового брожения а творожной сгзоротке," //Вклад науки, развитие маслоделия и сыроделия. Тез. докл. научно-практ. конф., ■дич 15-17 сент. 1994 г. - Углич, 19S4, о. '154.

8. Свириденко В.Я., Абдудлаева Л.В. Влияние; физико-химических !ктороз на накопление этанола в сыворотке с гидролизоваяной лакто->й. //Вклад науки в развитие маслоделия и сыроделия. Тез. докл. нз-[но-практ. конф., Углич 15-17 сент. 1994 г. - Углич, 1994, о. 155.

-163. Свириденко Ю.Я., Абдуддаева Л.В, Райнкна Е.Й., Ефреыенко £ Н. Кмиобилизованные дрожжи в биотехнологии переработки сыворотки./ Вклад науки в развитие маслоделия и сыроделия. Тез. докл. науч Ео-практ. конф., Углич 15-17 сект. 1994 г. - Углич, 1994, с. 156.