автореферат диссертации по технологии продовольственных продуктов, 05.18.04, диссертация на тему:Разработка методов комплексного мониторинга процесса коагуляции молока

На правах рукописи

ИВАНЕНКО ОЛЕГ ВАСИЛЬЕВИЧ

РАЗРАБОТКА МЕТОДОВ КОМПЛЕКСНОГО МОНИТОРИНГА ПРОЦЕССА КОАГУЛЯЦИИ МОЛОКА

г'

ь

Специальность 05.18.04 - технология мясных, молочных, рыбных продуктов и холодильных производств

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Кемерово 2005

Работа выполнена в Кемеровском технологическом институте пищевой промышленности

Научный руководитель - доктор технических наук

А.М. Осинцев

Официальные оппоненты - доктор технических наук

М.С. Уманский

- кандидат технических наук М.В. Сагателян

Ведущее предприятие: Сибирский научно-исследовательский институт сыроделия СО РАХН

Защита диссертации состоится «24 » анба. ря 2006 г. в_час.

на заседании диссертационного совета Д 212.089.01 при Кемеровском технологическом институте пищевой промышленности по адресу: 650056, г. Кемерово, бульвар Строителей, 47.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Кемеровского технологического института пищевой промышленности

Автореферат разослан «_»_2005 г.

Ученый секретарь диссертационного совета, кандидат технических наук, .

профессор

Н.Н. Потипаева

22Ш&

з

1. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Одной из основных тенденций пищевой промышленности на современном этапе является создание автоматизированных поточных методов производства продукции. Это требует особого внимания к разработке методик точных и воспроизводимых измерений для контроля параметров технологических процессов, а также измерения качественных и количественных показателей пищевых продуктов. Исследование любого пищевого продукта представляет собой сложную аналитическую задачу. Из-за индивидуальности состава пищевых продуктов и их многокомпонентности необходимо приспосабливать стандартные аналитические методы к физико-химическим особенностям таких систем, т.е. в каждом конкретном случае требуется проведение в той или иной мере исследовательской работы. При этом необходимо учитывать физическое состояние исследуемого вещества и сопутствующих определяемому веществу компонентов.

Молоко представляет собой сложную физико-химическую систему, а его коагуляция является основной частью технологического процесса при производстве многих молочных продуктов. Важной задачей при свертывании молока является мониторинг процесса коагуляции и, в частности, точное определение момента начала гелеобразования в молоке.

В связи с этим разработка и внедрение методов комплексного мониторинга процесса гелеобразования и приборов для их непрерывного контроля является важной и актуальной задачей для молочной отрасли.

Цель работы и задачи исследований. Целью настоящей диссертационной работы является разработка метода мониторинга процесса коагуляции и приборов для контроля, а также экспериментальное исследование свертывания белков молока под действием различных факторов.

Для достижения поставленной цели определены следующие задачи, требующие решения:

- развитие термографического метода мониторинга процесса коагуляции молока;

- разработка теоретического обоснования термографического метода;

- разработка и изготовление прибора для точного определения момента начала гелеобразования в молоке;

- разработка и изготовление автоматизированной установки для комплексного исследования и контролирования процесса коагуляции молока;

- исследование эффективности разработанного метода для анализа особенностей процесса сычужной, кислотной и кислотно-сычужной коагуляции молока.

Научная новизна. Развит термографический метод мониторинга коагуляции молока, позволяющий наблюдать за кинетикой его свертывания в течение всего процесса.

Получен ряд численных решение уравнений Навье-Стокса, описываю-

щих конвективный поток и теплообмен при термографических измерениях.

На основе полученных численных результатов сделан вывод о возможности оценки эффективной вязкости молока и структуры формирующегося сгустка во время его свертывания с помощью термографического метода.

Подтверждена эффективность использования термографического метода для анализа особенностей процесса сычужной, кислотной и кислотно-сычужной коагуляции молока.

Практическая пенность.

Разработан и изготовлен прибор, позволяющий непрерывно следить за свертыванием молока и определять момент начала гелеобразования. Прибор может использоваться для автоматической корректировки технологического процесса при изменении физико-химических показателей молока непосредственно в сырной ванне.

Разработана и изготовлена автоматизированная установка для комплексного исследования процесса коагуляции белков молока, позволяющая определять вязкость, активную кислотность молока и концентрацию ионов кальция в сыворотке.

Предложен метод одновременного контроля вязкости молока и его кислотности при кислотно-сычужном свертывайии молока, который мог бы стать основой для стандартизации процесса производства мягких сыров.

Апробация работы. Результаты работы докладывались на научно-технических конференциях: «Продукты питания и рациональное использование сырьевых ресурсов» (Кемерово, 2002), «Технология и техника пищевых производств» (Кемерово, 2003), «Пищевые продукты и здоровое питание» (Кемерово, 2004).

Публикации. Основные положения диссертации опубликованы в семи печатных работах. По результатам исследований получено два положительных решения на выдачу патента РФ.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, обзора литературы, результатов исследований, изложенных в трех главах, одной практической главы, выводов и списка литературы (126 источников).

Текст работы изложен на 130 страницах, включает 7 таблиц и 40 рисунков.

2. ПОСТАНОВКА ЭКСПЕРИМЕНТА И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

Теоретические и экспериментальные исследования выполнены в Кемеровском технологическом институте пищевой промышленности.

Общая схема проведения исследований представлена на рисунке 1.

Рис. 1. Схема проведения исследований.

Исследование состоит из последовательных и взаимосвязанных этапов. На первом этапе разработаны инструментальные основы термографического метода исследования коагуляции молока.

Второй этап исследования посвящен развитию теории термографического метода.

На заключительном этапе исследовалась возможность применения разработанного термографического метода для изучения и контроля коагуляции молока. При помощи разработанного термографа проведено исследование зависимости продолжительности коагуляции от:

- концентрации молокосвертывающего фермента в интервале от 0,01 г до 0,08 г сухого препарата на литр молока;

- концентрации хлорида кальция в интервале отОмгдо 12мг10% раствора на литр молока;

- концентрации молочной кислоты в интервале от 0 мл до 5 мл 10 % раствора на литр молока.

Для проведения всех экспериментов использовалось восстановленное обезжиренное молоко.

В качестве молокосвертывающих препаратов использовались «Макси-рен 1800 ТЬ» (100 %-ный рекомбинантный химозин), промышленный фермент «КГ 50» (смесь куриного и говяжьего пепсинов в соотношении 50:50), а также грибковый ферментный препарат «Фромаза 2200® ТЬ».

Для молочнокислого брожения использовали ацидофильную закваску. В некоторых экспериментах применялось непосредственное внесение в молоко 10 % раствора молочной кислоты.

3. РАЗРАБОТКА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ И ТЕОРЕТИЧЕСКИХ ОСНОВ ТЕРМОГРАФИЧЕСКОГО МЕТОДА МОНИТОРИНГА ПРОЦЕССА КОАГУЛЯЦИИ МОЛОКА

3.1. Принцип действия термографа

Для иллюстрации принципа работы термографа рассмотрим погруженный в молоко термометр, который подогревается внешним источником (рис. 2). Его температура Т зависит от величины конвективного потока Фс, который определяется вязкостью жидкости ц. Если в результате агрегации мицелл казеина, вязкость молока увеличивается, интенсивность конвективного переноса тепла уменьшается, а температура подогреваемого термометра возрастает. Как видно из описания, разность температур в значительной степени определяется вязкостью молока, и поэтому наблюдение за показаниями термометров позволяет проводить непрерывный мониторинг процесса структурных изменений, происходящих при коагуляции.

3.2. Термографический метод

В.П. Табачников разработал рео^рафический метод, позволяющий наблюдать за кинетикой свертывания молока. Метод основан на непрерывном измерении эффективной вязкости молока при помощи ротационного вискозиметра с коаксиальными цилиндрами. Он позволяет вполне объективно определить различные стадии процесса коагуляции молока. По аналогии метод, основанный на наблюдении кинетики изменения разности температур между термометрами, назван нами термографическим. На рис. 3 представлена характерная реограмма сычужного процесса.

В.П. Табачников с сотрудниками, основываясь на экспериментальных данных, установили, что сычужное свертывание молока протекает в четыре стадии (фазы): первая - стадия индукционного периода (подготовительная фаза), вторая -стадия флокуляции (фаза интенсивной коагуляции), третья - стадия ме-тастабильного равновесия (фаза уплотнения сгустка) и четвертая - стадия синерезиса.

На рис 4. приведена характерная термограмма сычужного свертывания молока. Как видно из рисунка, информационно термограмма практически эквивалентна реограмме. Отсутствие явного разделения стадий Ш и IV является проявлением неразрушающего характера мониторинга процесса при помощи термографа. Стадия IV соответствует синеретическому расслоению и уплотнению сгустка. Известно, что для начала интенсивного отделения сыворотки необходимо механическое воздействие на сгусток, которое в случае ротационного вискозиметра обеспечивается подвижными элементами измерительной ячейки. В термографе механически движущиеся части отсутствуют, что приводит к затягиванию стадии метастабильного равновесия. С другой стороны, отсутствие подвижных частей позволяет легко использовать его для мониторинга гелеобразования непосредственно в сырной ванне.

Рис. 3. Реограмма сычужного свертывания молока

б

Рис. 4. Термограмма сычужного свертывапия молока

3.3. Устройства для измерения продолжительности свертывания молока и мониторинга процесса коагуляции.

Для практического применения термографического метода и исследования процесса свертывания молока в диссертации разработан ряд устройств, в основе работы которых лежит описанный выше принцип работы.

Основное лабораторное устройство, собранное на базе готовых функциональных лабораторных узлов и способно обеспечить исследователя точными и объективными данными о кинетике протекания процесса коагуляции молока. Установка состоит из цифрового милливольтметра Щ68003, термостата ЦН-8, стабилизированного источника постоянного тока Б5-47, стеклянного сосуда с двумя входами для термопары, хромель-копелевой дифференциальной термопары и сопротивления 1 0м*0,5 Вт. Один конец термопары размещается непосредственно на подогреваемом током сопротивлении, а другой - находится на расстоянии примерно 20 мм от нагревателя. Подаваемый на нагревательный резистор ток стабилизируется на уровне 0,50±0,01 А. Разность потенциалов между двумя спаями дифференциальной термопары измеряется непосредственно милливольтметром. Для автоматизации процесса сбора данных использован персональный компьютер типа ГОМ РС 286, мощности которого вполне достаточно для снятия данных о вязкости молока в течение нескольких часов с шагом времени в одну минуту.

Для точного определения момента свертывания молока (гель-точки) обычно не требуется высокой линейности термочувствительного элемента, как в случае определения различных стадий процесса, но для обеспечения

надежности измерений, например в промышленных условиях, необходима высокая чувствительность термодатчика к изменению температуры. На рис. 5 представлена принципиальная схема прибора, принцип действия которого основан на регистрации перепада температур менаду двумя полупроводниковыми термометрами сопротивления (термисторами)

„спс Из и 1*4, обладающими очень

Рис. 5. Прибор для определения момента свертыва- ' —V

ния молока в промышленных условиях. высокой чувствительностью

к изменению температуры.

К выходу устройства легко может быть присоединен аналого-цифровой преобразователь для сопряжения прибора с управляющим устройством на базе компьютера.

Большое значение при изучении сложных многофакторных процессов, к которым относится и коагуляция молока, имеет возможность одновременно-

г 1

го параллельного контроля нескольких определяющих процесс параметров. В связи с этим нами была разработана комплексная автоматизированная экспериментальная установка для одновременного мониторинга вязкости и активной кислотности молока.

Применение в качестве регистрирующего устройства персонального компьютера позволяет избежать использования второго термометра, как элемента сравнения. В этом случае уменьшение конвекционного отвода тепла отражается в увеличении температуры датчика, а порог срабатывания прибора можно настроить на определенную температуру или на скорость изменения температуры. В качестве термометра использован сенсор на основе ^сремниевого датчика температуры.

Такой подход позволил создать достаточно простое автоматизированное двухканальное устройство для мониторинга процесса коагуляции, блок-схема которого приведена на рис. 6. У него имеется два идентичных аналоговых входа с уровнем входного сигнала 0+5 В, к одному из которых подключен термометрический датчик вязкости, а к другому рН-метр. Сигналы оцифровываются двумя идентичными АЦП и через плату сопряжения поступают на персональный компьютер.

Рис. 6 Блок-схема автоматизированного двухканального устройства для комплексного мониторинга процесса свертывания молока.

Наличие второго канала позволяет проводить комплексный мониторинг процесса свертывания, отслеживая одновременно два параметра, например, вязкость и активную кислотность молока (или активность ионов кальция и т.п.).

Конструкция всех разработанных приборов позволяет использовать их для мониторинга процесса гелеобразования непосредственно в сырной или творожной ванне.

3.4. Численное моделирование конвективного потока и теплообмена при термографических измерениях

Уравнения движения вязкой жидкости могут быть записаны на основе общих физических принципов: уравнения неразрывности; баланса импульсов (второго закона Ньютона) и баланса энергии. Обычно уравнения движения вязкой жидкости в такой форме называют уравнениями Навье-Стокса.

Рассмотрим жидкость, плотность которой р зависит от температуры Т, т. е. р=р(Т). В покоящейся окружающей среде, состоящей из такой жидкости и

находящейся в гравитационном поле интенсивностью g, локальная область меньшей плотности порождает направленную вверх выталкивающую силу В. Эта сила приводит к возникновению движения. Местная величина выталкивающей силы зависит от местной температуры.

Конвективное течение, возникающее вокруг нагреваемого термометра при проведении термографических исследований коагуляции молока в большинстве случаев с хорошей степенью точности можно считать осесиммет-ричным. В этом случае уравнения для давления, температуры и проекций скорости, записываются в системе координат г, г, где т. - вертикальная координата, г - радиальная координата, измеренная от оси симметрии.

В приближении Буссинеска квазистационарные уравнения Навье-Стокса, записанные в цилиндрической системе координат, будут иметь следующую форму:

1 д(гиг) | дог 0

г дг дг

до, ди, (д2о, а2и, 1 до,4

Удг1+ дгг + г'дг до до, (а2" а2" (1)

О,-+ Ог = V

2 дг г дг

' д2ог + д2ог + 1 диг ог дг2 дг1 г дг г2

дг

дТ дТ ^а2пг л2гг 1 ятЛ о. — + о. — = Я

дг ' дг

д2Т д Т дг2+ дг2+г дг

где V - —— кинематическая вязкость жидкости (р. - коэффициент ее дина-Ро

мической вязкости), р - негидростатическая часть давления жидкости, /? -температурный коэффициент ее объемного расширения, 7о - температура

жидкости вдали от источника тепла, Л =--коэффициент температуропро-

Р0с

водности (яг - коэффициент теплопроводности жидкости), Щ - выделяющаяся внутри жидкости тепловая мощность, аДг.г) - функция распределения тепловых источников, имеющая, например, в случае точечного источника вид:

/м-т

2пг

Из решения системы уравнений (1) с соответствующими граничными условиями определяются поля скорости, температуры и давления.

На рис. 7 представлено численное решение системы (1) для малого цилиндрического источника тепла длиной 3 мм и диаметром 2 мм, в котором выделяется постоянная мощность 0,5 Вт. Молоко считается жидкостью со следующими параметрами: плотность дрЮЗО кг/м3, коэффициент теплопроводности к =0,55 Вт/(м К), коэффициент объемного расширения Д=10"4, вязкость ц =1,5-10-3 Пас (а), ц =1,0 -10"2 Па с {6),ц =1,0-10-1 Пас (в) и /¿=1,0 Па с (г).

и

МЭС34476 мяк 39324

в г

Рис. 7. Распределение температуры вокруг резистора, в котором выделяется постоянная тепловая мощность, в зависимости от вязкости окружающей жидкости.

Как видно из рисунка, изменение разности температур между подогреваемым резистором и основной частью молока в интервале от ДР=4°С до Д£=10°С, что соответствует данным термограммы на рис. 4, происходит при изменении вязкости жидкости примерно в тысячу раз.

Очевидно, что в данном случае речь идет об эффективной вязкости молока. Реальная динамическая вязкость молока изменяется лишь в 2-3 раза на начальном этапе флокуляции, после чего основное сопротивление конвек-

тивному потоку оказывает гидродинамическое взаимодействие жидкости с образующейся твердообразной структурой - гелевой сеткой. Поэтому анализ данных численного расчета может стать основой для количественного изучения формирующейся структуры молочного сгустка. Грубо говоря, изменение эффективной вязкости на 4 порядка, согласно закону Пуазейля для протекания вязкой жидкости по капилляру, должно соответствовать уменьшению среднего диаметра пор в сгустке в 10 раз. Более строгий анализ связи между проницаемостью сгустка и температурой подогреваемого резистора является предметом отдельной научной работы и выходит за рамки данного исследования.

4. ПРИМЕНЕНИЕ ТЕРМОГРАФИЧЕСКОГО МЕТОДА ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ И КОНТРОЛЯ КОАГУЛЯЦИИ МОЛОКА

4.1. Исследование особенностей процесса сычужной коагуляции

В табл. 1 представлены сравнительные результаты исследования влияния концентрации различных молокосвертывающих ферментов на продолжительность свертывания молока, полученные на основе термографического мониторинга процесса коагуляции.

Как видно из приведенных данных, наибольшей молокосвертывающей активностью обладает чистый химозин («Максирен»), несколько меньшую активность проявляет микробный препарат («Фромаза»), а наименьшей активностью обладает курино-говяжий пепсин «КГ 50».

Таблица 1. Влияние концентрации молокосвертывающего фермента на продолжительность свертывания молока.

Молокосвертываннций фермент Концентрация фермента, (мг/л)

10 25 50

Продолжительность свертывания молока, (сек)

Максирен 2320 1260 690

Фромаза 2410 1320 730

КГ 50 3450 2210 1450

При сычужном свертывании молока значительное влияние на продолжительность коагуляции оказывает концентрация ионов кальция в растворе.

В табл. 2 представлены результаты влияния концентрации хлорида кальция на продолжительность сычужного свертывания молока. Полученные результаты можно объяснить с помощью гипотезы о дополнительной электростатической стабилизации мицелл казеина. Согласно этой гипотезе при недостатке ионов кальция в молоке мицеллы казеина приобретают дополнительный заряд. При частичном снятии заряда внесением дополнительной дозы хлорида кальция от 0,4 до 1,2 мг/л наблюдается тенденция к уменьшению продолжительности коагуляции молока.

Таблица 2. Влияние концентрации хлорида кальция на продолжительность свертывания молока

Молокосвертывающий фермент Концентрация СаСЬ, (мг/л)

0,4 0,8 1,2

Продолжительность свертывания молока (сек)

Фромаза 1320 780 540

КГ 50 2210 1930 1060

Для анализа влияния ионов кальция на продолжительность сычужного свертывания молока был проведен ряд экспериментов, в которых уменьшение активности ионов кальция достигалось разведением молока дистиллированной водой. Кроме того, в этих экспериментах исследовалась возможная роль молокосвертывающего фермента по уменьшению дополнительного электростатического заряда мицелл казеина. Результаты исследований приведены в таблице 3.

Таблица 3. Продолжительность индукционной стадии сычужной коагуляции в зависимости от степени разведения восстановленного обезжиренного молока дистиллированной водой и концентрации внесенного сычужного фермента.

ь X и г а Степень разведения молока водой и концентрация внесенного сычужного Продолжительность индукционного периода (сек)

фермента. Эксперимент Расчет

1 Не разведенное молоко, двойная концентрация фермента 690 680

а я Молоко, разведенное в два раза, восьмикратная концентрация фермента 4310 4270

¡8 Молоко, разведенное в два раза, четырехкратная концентрация фермента 8850 8860

Не разведенное молоко, двойная концентрация фермента 1450 1430

КГ 50 Молоко, разведенное в два раза, восьмикратная концентрация фермента 4810 4620

Молоко, разведенное в два разя, четырехкратная концентрация фермента 8960 8990

Как видно из полученных данных, увеличение степени разведения молока приводит к значительному увеличению продолжительности коагуляции, что, на наш взгляд, связано со значительным уменьшением концентрации ионов кальция. Вместе с тем, увеличение концентрации фермента приводит к пропорциональному сокращению продолжительности коагуляции даже при недостатке ионов кальция в молоке. Последний факт может быть объяснен на основе предположения о существовании протеолитического действия фермента по отношению к а- и р-казеинам, расположенным внутри мицеллы.

При этом отщепление макропептидных участков с большим содержанием фосфосериновых групп приводит к снижению дополнительного заряда, возникающего при недостатке ионов кальция.

4.2. Исследование и контроль процесса кислотной коагуляции

При помощи комплексного автоматизированного двухканального устройства проведены исследования процесса кислотной коагуляции молока. С помощью этого устройства можно одновременно наблюдать за изменением, как агрегатного состояния, так и активной кислотностью молока. Также можно точно определять момент начала гелеобразования в молоке, изучать кинетику процесса свертывания. К преимуществам данного устройства можно отнести и то, что все исследования можно поводить непосредственно в сырной или творожной ванне, не разрушая структуры молочного сгустка.

На рис. 8 представлен процесс кислотной коагуляции молока: а) термограмма кислотного свертывания; б) изменение активной кислотности в течение свертывания.

Как видно из рисунка 8 (а) после добавления закваски на протяжений 200 минут (12000 сек) изменение разности температур, и вязкости исследуемого молочного образца существенно не наблюдалось, далее происходит резкое увеличение разности температур соответствующее началу свертывания молока.

При внесении 10 % закваски величина активной кислотности молока резко понизилась от 6,65 до 6,28 единиц рН (рис. 8 (б)). ГГри постепенном понижении рН а - термограмма кислотного свертывания; молока и приближении его б - изменение активной кислотности. g изоэлектрической точке

начиная с рН 5,1 (12000 сек), наступает процесс агрегирования мицелл казеина. После того как спустя 220 минут процесс гелеобразования произошел, активная кислотность молока продолжает понижаться.

g Время, (сек)

Рис. 8. Процесс кислотной коагуляции молока:

4.3 Исследование особенностей процесса кислотно-сычужной коагуляции

Особый интерес представляют исследования комплексного воздействия кислотного и ферментативного факторов на мицеллу казеина и возможностей их регулирования при кислотно-сычужном способе коагуляции. Кислотно-сычужное свертывание молока лежит в основе получения особой группы мягких сыров, обладающих ценными пищевыми и технологическими качествами.

г

12

10

2/

2000

4000 6000 8000

рН 68

В результате исследований установлено, что увеличение дозы молочной кислоты от 0 мл/л до 5 мл/л при постоянном количестве молокосвертывающего фермента снижает величину активной кислотности сгустков от рН 6,73 до 6,28 и увеличивает скорость процесса коагуляции белков молока, активизируя молочнокислый процесс.

Для анализа процесса кислотно-сычужного свертывания молока большой интерес представляет динамика изменений величин активной кислотности. Особенно существенно этот фактор действует при незначительных дозах молокосвертывающего фермента.

На рис. 9 представлены результаты исследования влияния закваски и молокосвертывающего фермента на процесс кислотно-сычужной коагуляции молока, отражающие изменение

разности температур между термометрами (а) и активной кислотности (б), происходящие в процессе свертывания молока.

Таким образом, в ходе выполнения эксперимента были подтверждены известные для кислотно-сычужного свертывания зависимости продолжительности свертывания молока и кислотности сгустка от дозы вносимого молокосвертывающего фермента и бактериальной закваски.

6.6

6.4

62

58

2000 4000 6000 8000

Рис. 9. Влияние различных доз фермента на продолжительность кислотно-сычужного свертывания молока:

а - термограмма кислотно-сычужного свертывания; б - изменение активной кислотности. Концентрации фермента: (1) - 5 мг/л; (2) - 2,5 мг/л.

Полученные результаты подтверждают возможность эффективного использования разработанного двухканального устройства для мониторинга как кислотной, так и кислотно-сычужной коагуляции молока.

Следует отметить, что данный автоматизированный прибор может быть особенно полезным для мониторинга процесса смешанного, кислотно-сычужного, свертывания молока. Данная методика является в настоящее время основой производства большой группы мягких сыров, обладающих широким спектром технологических, биологических и пищевых характеристик. Применение такого прибора для одновременного мониторинга вязкости и кислотности молока на этапе коагуляции молока может стать основой для стандартизации и автоматизации процесса производства таких сыров.

ВЫВОДЫ

1. На основе термографического метода мониторинга процесса коагуляции молока создан прибор для определения момента начала ге-леобразовання в молоке. Прибор реагирует на резкое изменение конвективной составляющей теплового потока вблизи источника тепла в молоке из-за увеличения его эффективной вязкости при формировании структуры геля.

2. Разработано программное обеспечение для автоматизации сбора данных, позволяющее проводить измерения нескольких параметров в процессе свертывания молока. Полученные результаты записываются в файл и в дальнейшем могут быть представлены в графическом виде или обработаны программными средствами.

3. Получен ряд численных решение уравнений Навье-Стокса, описывающих конвективный поток и теплообмен при термографических измерениях. На основе анализа полученных численных результатов сделан вывод о возможности использования термографических исследований для описания структурных изменений, происходящих в молоке во время его свертывания.

4. Создана автоматизированная установка для комплексного исследования процесса коагуляции молока. Установка позволяет проводить мониторинг структурных изменений молока, а также определять рН молока или концентрацию ионов кальция в нем в течение процесса свертывания.

5. Проведено комплексно« экспериментальное исследование сычужного, кислотного н кислотно-сычужного свертывания молока. Исследовано влияние концентраций фермента в диапазоне 0,5+5 г на 100 кг молока, молочного белка в диапазоне 1,5+6 кг на 100 кг молока, концентрации хлорида кальция в диапазоне 5+50 ммоль/л, а также влияние дозы внесенной закваски и молочной кислоты в диапазоне 3,5-7 единиц рН на продолжительность свертывания молока и его кислотность.

По материалам диссертации опубликованы следующие работы:

1. Методы мониторинга гелеобразования в молоке /Осинцев A.M., Брагинский В.И., Остроумов Л.А., Громов Е.С., Иваненко О.В. // Хранение и переработка сельхозсырья. - 2003. - № 9. - с. 60-63.

2. Иваненко О.В. Тепловой мониторинг гелеобразования в молоке // Развитие пищевой промышленности Сибири в XX-XXI веках. Тезисы региональной научно-практической конференции. - Кемерово, 2003. с. 51 - 52.

3. Иваненко О.В. Исследование коагуляции молока при помощи термографа / О.В. Иваненко, С.Г. Зиновьев, М.П. Надеина // Пищевые продукты и здоровое питание: Сборник тезисов региональной аспирантско-студенческой конференции. - Кемерово, 2004. - с. 107-108.

4. Прибор для определения момента начала гелеобразования в молоке / Осинцев A.M., Бахтин H.A., Брагинский В.И., Иваненко О.В. // Технология и техника пищевых производств: Сборник научных работ. Кемерово, 2004, с. 28-30.

5. Осинцев A.M. Термографический метод исследования коагуляции молока / Осинцев A.M., Брагинский В.И., Иваненко О.В. // Продукты питания и рациональное использование сырьевых ресурсов: Сборник научных работ. Кемерово, 2004, выпуск №8 с. 104 - 105.

6. Определение начала гелеобразования в молоке / Осинцев A.M., Брагинский В.И., Остроумов JI.A., Иваненко О.В. // Сыроделие и маслоделие, 2004 - № 3 - с. 18-19.

7. Термографический метод исследования коагуляции молока / Осинцев A.M., Н.А Бахтин, Брагинский В.И., Иваненко O.B II Сыроделие и маслоделие, 2005 - № 5 - с. 21 - 22.

8. Положительное решение о выдаче патента РФ по заявке «Устройство для определения момента свертывания молока» № 2003135666 / A.M. Осинцев, Н.А Бахтин, В.И. Брагинский, О.В. Иваненко.

9. Положительное решение о выдаче патента РФ по заявке «Автоматизированное двухканальное устройство для комплексного мониторинга процесса свертывания молока» № 2004122322 / A.M. Осинцев, С.Г. Зиновьев, О.В. Иваненко.

Подписано к печати 9.11.05.

Формат 60x84,1/16

Объем 1,2 уч.- изд. л.

Тираж 70 экз.

Отпечатано на ризографе.

Заказ №209.

ЛТМ КемТИППа. г. Кемерово,

ул. Красноармейская, 52

г

J

№26 3 09

РНБ Русский фонд

20064 29158

ВВЕДЕНИЕ

1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1.1. Молоко как коллоидная система

1.2. Коагуляция молока

1.2.1. Изменение физико-химических свойств при коагуляции молока

1.2.2. Экспериментальные методы исследования коагуляции

1.2.3. Теоретические подходы, используемые при мониторинге оптических и реологических свойств

Молоко является полноценным и полезным продуктом питания, так как содержит все необходимые для жизни и развития организма питательные вещества. Естественное назначение молока в природе заключается в обеспечении питанием молодого организма после рождения. Возрастающее значение молока, как полноценного продукта питания и сырьевого материала, привело к увеличению спроса на него. В результате этого производство молочных продуктов' стало одной из важнейших отраслей промышленности.

Молоко представляет собой сложную многокомпонентную систему, состоящую из воды, белков, жира, лактозы, минеральных веществ, витаминов и других соединений. Все эти вещества находятся в молоке в равновесной взаимосвязи, образуя единый гетерогенный комплекс.

Одной из основных тенденцией развития промышленности на современном этапе является фундаментализация технологических знаний, порождающая потребность в глубоком изучении и понимании физико-химических закономерностей, лежащих в основе промышленных технологий. Именно такой подход способен обеспечить необходимое разнообразие ассортимента продуктов, обладающих повышенной биологической ценностью и необходимыми функциональными свойствами. Это в полной мере относится и к производству молочных продуктов. Это требует особого внимания к разработке методик точных и воспроизводимых измерений для контроля параметров технологических процессов, а также измерения качественных и количественных показателей пищевых продуктов.

Одним из важнейших направлений такого развития является усовершенствование и расширение экспериментальной базы исследований, как в приборной, так и методологической части, с целью получения как можно более полных, точных и объективных данных о природе процессов, лежащих в основе пищевых технологий.

Коагуляция молока является основной частью технологического процесса производства кисломолочных продуктов и сыров. В условиях промышленного производства контроль начала гелеобразования при свертывании молока чаще всего осуществляется самым простым визуальным методом, не позволяющим достичь высокой точности и воспроизводимости результатов, необходимой например, для автоматического управления технологическим процессом.

В связи с этим разработка и внедрение методов комплексного мониторинга процесса гелеобразования и приборов для их непрерывного контроля является важной и актуальной задачей для молочной отрасли.

Целью настоящей диссертационной работы является разработка методов мониторинга процесса коагуляции и приборов для контроля, а также экспериментальное исследование свертывания белков молока под действием различных факторов.

Исследование любого пищевого продукта представляет собой сложную аналитическую задачу. Из-за индивидуальности состава пищевых продуктов и их многокомпонентности необходимо приспосабливать стандартные аналитические методы к физико-химическим особенностям таких систем, т.е. в каждом конкретном случае требуется проведение в той или иной мере аналитической исследовательской работы. При этом необходимо учитывать физическое состояние исследуемого вещества и сопутствующих определяемому веществу компонентов.

Основная часть данной диссертации посвящена разработке термографического метода мониторинга процесса коагуляции молока и применение его для исследования свертывания молока.

Первый раздел экспериментальной части содержит описание термографического метода, описание ряда устройств, в основе работы которых лежит термографический метод и его теоретическое обоснование.

Для точного определения момента начала гелеобразования в молоке разработан прибор, который может обеспечить исследователя или технолога точными и объективными данными о начале явной коагуляции молока и, кроме того, дать информацию о кинетике протекания процесса.

Для изучения особенностей процесса коагуляции молока разработано автоматизированное комплексное двухканальное устройство, позволяющее одновременно измерять разность температур между термометрами и активную кислотность молока в течение процесса свертывания и в автоматизированном режиме проводить мониторинг рН и концентрации ионов кальция в молоке на протяжении всего процесса коагуляции.

Заметная часть исследований посвящена развитию теории термографического метода. Получен ряд численных решение уравнений Навье-Стокса, описывающих конвективный поток и теплообмен при термографических измерениях.

На основе полученных численных результатов сделан вывод о возможности оценки эффективной вязкости молока и структуры формирующегося сгустка во время его свертывания с помощью термографического метода.

В заключительном разделе диссертации, описаны результаты исследований по изучению особенностей сычужного, кислотного и кислотно-сычужного свертывания молока от основных технологических факторов, таких как: количество и вид вносимого молокосвертывающего фермента, доза бактериальной закваски и молочной кислоты, содержание молочного белка, активность ионов кальция и величина активной кислотности (рН) молока. В этом разделе также представлены результаты, подтверждающие возможность применения термографического метода в составе установки для комплексного мониторинга состояния молока при его коагуляции для одновременного контроля, как агрегатного состояния, так и активной кислотности молока при кислотном и кислотно-сычужном свертывании.

1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

выводы

1. На основе термографического метода мониторинга процесса коагуляции молока создан прибор для определения момента начала гелеобразования в молоке. Прибор реагирует на резкое изменение конвективной составляющей теплового потока вблизи источника тепла в молоке из-за увеличения его эффективной вязкости при формировании структуры геля.

2. Разработано программное обеспечение для автоматизации сбора данных, позволяющее проводить измерения нескольких параметров в процессе свертывания молока. Полученные результаты записываются в файл и в дальнейшем могут быть представлены в графическом виде или обработаны программными средствами.

3. Получен ряд численных решение уравнений Навье-Стокса, описывающих конвективный поток и теплообмен при термографических измерениях. На основе анализа полученных численных результатов сделан вывод о возможности использования термографических исследований для описания структурных изменений, происходящих в молоке во время его свертывания.

4. Создана автоматизированная установка для комплексного исследования процесса коагуляции молока. Установка позволяет проводить мониторинг структурных изменений молока, а также определять рН молока или концентрацию ионов кальция в нем в течение процесса свертывания.

5. Проведено комплексное экспериментальное исследование сычужного, кислотного и кислотно-сычужного свертывания молока.

Исследовано влияние концентраций фермента в диапазоне 0,5-^-5 г на 100 кг молока, молочного белка в диапазоне 1,5-^-6 кг на 100 кг молока, концентрации хлорида кальция в диапазоне 5-^-50 ммоль/л, а также влияние дозы внесенной закваски и молочной кислоты в диапазоне 3,5-7 единиц рН на продолжительность свертывания молока и его кислотность.

1. Гебхарт Б., Джалурия Й., Махаджан Р., Саммакия Б., Свободноконвективные течения, тепло и массообмен. В 2-х книгах, кн. 1. Пер. с англ. -М.: Мир, 1991. - 678с.

2. Гинзбург A.C. Технология сушки пищевых продуктов М.: Пищевая промышленность, 1976-24с.

3. Горбатов A.B. Реология мясных и молочных продуктов.- М.: Пищевая промышленность, 1979. 384с.

4. Горбатова К.К. Химия и физика белков молока. М.: Колос, 1993. -192с.

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

6. Громов Е.С. Разработка новых белковых продуктов на основе исследования особенностей сычужной коагуляции молока: Дисс. канд. техн. наук. — Кемерово 2004. 136с.

7. Джалурия Й. Естественная конвекция. М.: Мир, 1983. - 400с.

8. Дудник П.Н., Табачников В.П. Изучение кинетических стадий гелеобразования молока при сычужном свертывании. // Тез. докл. «Применение физической и коллоидной химии в пищевой промышленности ». М., 1975. - с. 51- 52.

9. Дьяченко П.Ф. Исследование белков молока. Труды ВНИМИ. - М.: Пищевая промышленность, 1959. - № 19. - 85с.

10. Дьяченко П.Ф. Изменение казеинаткальцийфосфатного комплекса при кислотной, кальциевой и сычужной коагуляции // Тез. докл. Использование непрерывной коагуляции белков в молочной промышленности. М., 1978. - с. 100-101.

11. Забодалова Л.А., Маслов A.M., Паткуль Г.М. Кинетика образования пространственной структуры при сквшивании молока // Известия вузов. Пищевая технология, 1978. -№ 4. 141-143с.

12. Забодалова JI.А., Паткуль Г.М. Исследование процесса структурообразования при кислотной коагуляции белков молока // XXI Международный молочный конгресс. М. 1982. - Т.1. — Кн.1. - 211 с.

13. Ид А.Дж. Свободная конвекция. // Сборник Успехи теплопередачи. М.: Мир, 1970.-с. 9.

14. Инихов Г.С., Врио Н.П. Методы анализа молока и молочных продуктов. -М.: Пищевая промышленность, 1971. 424с.

15. Исаченко В.П., Осипова В.А., Сукомел A.C. Теплопередача. — М.: Энергоиздат, 1981. 416с.

16. Кабанов A.C., Нетреба С.Н. Свободная конвекция от точечного источника тепла в устойчиво стратифицированной среде. // Прикладная математика и механика, 1982 Т.46. - № 1-е. 60-65.

17. Климовский И.И. Биохимические и микробиологические основы производства сыра. М.: Пищевая промышленность, 1966. - 208с.

18. Коровкин В.Н., Соковишин Ю.А. Ламинарная закрученная струя с учетом сил плавучести. // Известия АН СССР Механика жидкости и газа 1983-№ 4-с. 29-34.

19. Крашенин П.Ф., Табачников В.П., Кречман Н.И. Применение кислотной коагуляции при высоких температурах для получения сыра свежего // Труды ВНИИМС. М.: Пищепромиздат, 1975. - № 18. - с. 19-22.

20. Крусь Г.Н. К вопросу строения мицелл и механизма сычужной коагуляции казеина // Молочная промышленность, 1992. № 4. - С.23-28.

21. Крусь Г.Н., Шалыгина A.M., Волокитина З.В. Методы исследования молока и молочных продуктов. М.: Колос, 2002 - 368с.

22. Ландау Л.Д., Лифшиц Е.М. Механика сплошных сред. М.: Гостехиздат, 1953.

23. Липатов H.H., Харитонов В.Д. Сухое молоко,- М.: Легкая и пищевая промышленность, 1981.- 264с.

24. Лыков A.B. Берковский Б.М. Конвекция и тепловые волны. М.: Энергия, 1974.-336с.

25. Лыков A.B. Тепломассообмен: (Справочник). М.: Энергия, 1978. -480с.

26. Ляхов Ю.Н. Экспериментальное исследование свободной конвекции над нагретой горизонтальной проволокой. // Прикладная механика и техническая физика, 1970 -№ 2-е. 169-173.

27. Майоров A.A. Разработка методов управления биосистемой сыра с целью совершенствования традиционных и создания новых технологий: Дисс. доктора техн. наук. Кемерово, 1999, — 326с.

28. Мульдер X., Шиппер С. Комплекс кальцийказеинатфосфат в молоке // М.: Пищепромиздат, 1961.-е. 422-423.

29. Оноприйко A.B., Оноприйко В.А. Прибор и метод определения., сычужной свертываемости молока и активности фермента // Сыроделие и маслоделие, 1998 № 2-3 - с. 29.

30. Осинцев A.M. Развитие фундаментального подхода к технологии молочных продуктов. // Кемеровский технологический институт пищевой промышленности. Кемерово, 2004, - 152с.

31. Осинцев A.M. Теоретические и экспериментальные исследования коагуляции молока: Дисс. доктора техн. наук. Кемерово, 2005, - 286с.

32. Осинцев A.M., Брагинский В.И., Остроумов JI.A., Иваненко О.В. Определение начала гелеобразования в молоке// Сыроделие и маслоделие, 2004 № 3 - с. 18 - 19.

33. Осинцев A.M., Брагинский В.И., Остроумов JI.A., Громов Е.С., Иваненко О.В. Методы мониторинга гелеобразования в молоке // Хранение и переработка сельхозсырья. 2003 - № 9 - с. 60-63.

34. Осипова В.А. Экспериментальное исследование процессов теплообмена. М.: Энергия, 1979. - 320с.

35. Остроумов Г.А. Свободная конвекция в условиях внутренней задачи. — М. Л.: ГИТТЛ, 1952. - 256с.

36. Остроумов Л.А., Бобылин В.В. Основные закономерности формирования мягких кислотно-сычужных сыров. // Сыроделие, 1999, — № 1.-е. 21-23.

37. Остроумов Л.А., Бобылин В.В. Основы производства комбинированных мягких кислотно-сычужных сыров // Сыроделие. 1998, -№ 2-3. с. 10-12.

38. Остроумов Л.А., Бобылин В.В., Смирнова И.А., Рафалович С.Р. Исследование процесса термокислотного свертывания молока с использованием различных коагулянтов // Хранение и переработка сельхозсырья. 1998 № 7. - с. 26-27.

39. Остроумов Л.А., Смирнова И.А. Разработка технологии нового вида сыра с термокислотной коагуляцией // Новое в технике и технологии пищевых отраслей пищевой промышленности: Науч.-техн. конф. — Кемерово, 1995. с. 24.

40. Пасерпскене М., Ряукене Д. Реологические аспекты сычужного свертывания молока. // Молочное дело. Вильнюс, 1990 - № 23. -с. 107-111.

41. Патент 840735 СССР, МГПС в 01 N 33/04. Способ определения момента готовности молочно-белкового сгустка к разрезке / Дяченко М.А., Семенов А.В., Ковалев В.И. № 2764539/28-13; заявл. 04.05.79; опубл. 13.09.1982. -Бюл.№ 23

42. Раманаускас Р. Исследование кинетики сычужного свертывания молока реологическими методами // Труды Литовского филиала ВНИИМС. 1984 -т. 18-с. 83-89.

43. Раманаускас Р.И. Кинетика изменения среднего молекулярного веса казеиновых частиц во время пастеризации молока. // Труды Литовского филиала ВНИИМС. Вильнюс, 1978 - № 12 - с. 52-56.

44. Раманаускас Р.И. Математическая модель кинетики сычужного свертывания молока. // Химия и технология пищи. Сб. науч. тр. Литовского пищевого института. Вильнюс, 1994 - с. 108-119.

45. Раманаускас Р.И., Урбене С. Влияние кислотности молока на структурно-механические показатели сычужного сгустка // Труды Литовского филиала ВНИИМС. 1973 - т. 8 - с.151-154.

46. Ребиндер П.А., Влодавец И.Н. Проблемы физической химии молока // Молочная промышленное. 1967-№ 12-с. 1-5.

47. Смирнова И.А. Разработка технологии сыра с использованием термокислотного свертывания сырья. Автореф. дисс. канд. техн. наук. -Кемерово, 1995-с. 19.

48. Состав и свойства молока как сырья для молочной промышленности: Справочник / Н.Ю. Алексеева, В.П. Аристова, А.П. Патратий и др.: Под ред. Я.И. Костина. М.: Агропромиздат, 1986 - 239с.

49. Табачников В.П. Физико-химическая интерпретация и метод исследования процессов свертывания молока // Труды ВНИИМС, 1973 -№ 12-с. 3-10.

50. Табачников В.П., Дудник П.Н. Влияние титруемой кислотности на кинетику сычужного свертывания молока. // Труды ВНИИМС. М.: Пищевая промышленность, 1975 - № 18. - с. 15-19.

51. Тепел A.B. Химия и физика молока. М.: Пищевая промышленность, 1979-624с.

52. Теплофизические и физико-химические характеристики продуктов микробиологического синтеза. Справочник. Карпов A.M., Саруханов A.B.- М.: Агропромиздат, 1987 224с.

53. Теплофизические характеристики пищевых продуктов. Справочник. Гинзбург A.C. Громов М.А., Красовская Г.И. М.: Пищевая промышленность, 1980-280с.

54. Теплы М., Машек Я., Гавлова Я. Молокосвертывающие ферменты животного и микробного происхождения. М.: Пищевая промышленность,- 1980-272с.

55. Тернер Дж:. Эффекты плавучести в жидкостях. М.: Мир, — 1977 - 400с.

56. Тупицин B.C., Чашечкин Ю.Д. Свободная конвекция над точечным источником тепла в стратифицированной жидкости. // Известия Академии наук СССР. Механика жидкости и газа, 1981 № 2 - с. 27-36.

57. Уманский М.С. Теоретическое обоснование и исследование закономерности селективного липолиза в натуральных сырах: Дисс. доктора техн. наук. Барнаул, 2000, - 380с., 17 л. прил.

58. Фольтман Б.О. О ферментативной и коагуляционной стадиях процесса сычужного свертывания: XV Международный конгресс по молочному делу. М.: Пищепромиздат, 1961.-е. 83-83.

59. Чашечкин Ю.Д., Тупицин B.C. Структура свободного конвективного течения над точечным источником тепла в стратифицированной жидкости. // Доклады Академии наук СССР, 1979 Т 248. №5 - с. 1101-1104.

60. Шидловская В.П. Ферменты молока. -М.: Агропромиздат, 1985. 152с.

61. Шингарева Т., Каспарова Ж. Влияние температуры на кинетику молока молокосвертывающими ферментами животного происхождения // Молочное дело, 1990 № 23 - с. 169-175.

62. Aiba S., Seki N. A consideration on natural convective swaying motion of plume above a horizontal heated plate. // International Journal of Heat and Mass Transfer, 1976 -v. 19 -№ 9 -p. 1075-1076.

63. Benguigui L., Emery J., Durand D., Busnel J. P., Ultrasonic study of milk clotting. // Lait, 1994 v. 74 - p. 197-206.

64. Berridge N. J. An improved method of observing the clotting of milk containing rennin. // Journal of Dairy Research, 1952 v. 19 — p. 328-329.

65. Bohlin L., Hegg P., Ljusberg-Wahren H. Viscoelastic properties of coagulating milk. // Journal of Dairy Science, 1984 v. 67 - p. 729-734.

66. Brodowiczh K., Kierkus W.T. Experimental investigation of laminar free-convection flow an air above horizontal wire with constant heat flux. // International Journal Heat and Mass Transfer, 1966 v. 9 - № 2.

67. Cichocki В., Felderhof В. U. Diffusion coefficients and effective viscosity of suspensions of sticky hard spheres with hydrodynamic interactions // Journal of Chemical Physics. 1990 v. 93 - p. 4427-4432.

68. Claesson O., and Nitschmann H. Optical investigation of the rennet clotting of milk. // Acta Agriculturae Scandinavica, 1957 -v. 7-p. 341-360.

69. Dickinson E., Golding M. Influence of calcium ions on creaming and rheology of emulsions containing sodium caseinate. // Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects, 1998-v. 144-p. 167-177.

70. Frentz R. Application de la thrombélastographie de Hartert a l'édude de la coagulation du lait. // Lait, 1965 v. 45 - p. 489-508.

71. Fox P. Coagulants and their action. XXI International Dairy Congress, 1986. -p. 61-73.

72. Fujii T. Theory of the steady laminar natural convection above a horizontal line heat source and point heat source. // International Journal of Heat and Mass Transfer, 1963 v. 6 - № 7 - p. 597-606.

73. Fujii T., Morioka I., Suzaki K. An experimental study of the buoyant flow above a point heat source. // Trans. Japan society of mechanical engineers, 1972-v. 38 -№312-p. 2119-2125.

74. Gastaldi E., Trial N., Guillaume C., Bourret E., Gontard N., Cuq J. L. Effect of Controlled k-Casein Hydrolysis on Rheological Properties of Acid Milk Gels. // Journal of Dairy Science, 2003 v. 86 - p. 704-711.

75. Gebhart B., Pera L., Schorr A.W. Steady laminar natural convection plumes above a horizontal line heat source. // International Journal of Heat and Mass Transfer, 1970-v. 13-№ l-p. 161-171.

76. Gebhart B., Shaukatullah H., Pera L. The interaction of unequal laminar plumes. // International Journal of Heat and Mass Transfer, 1976 v. 19 - № 7 -p. 751-756.

77. Green M. L., Hobbs D. G., Morant S. V., Hill V. A. Intermicellar relationships in rennet-treated separated milk. II. Process of gel assembly. // Journal of Dairy Research, 1978 v. 45 - p. 413-422.

78. Holter H. Uber die Labwirkung. I I Biochemishe Zeitschrift, 1932 v. 255 - p. 160-188.

79. Hori T. Effect of rennet treatment and water content on thermal conductivity of skim milk. // Journal of Food Science, 1983 v. 48 - № 5 - p. 1492.

80. Hori T. Objective measurements of the process of curd formation during rennet treatment of milks by the hot wire method. // Journal of Food Science, 1985 v. 50 — p. 911-917.

81. Home D.S. Factors influencing acid induced gelation of skim milk // Food Colloids: Fundamentals of Formulation. E. Dickinson and R. Miller, eds. Royal Society of Chemistry, Cambridge, UK, 2001. p. 345-351.

82. Home D. S., Davidson C. M. The use of dynamic light-scattering in monitoring rennet curd formation. // Milchwissenschaft, 1990 v. 45 - p. 712715.

83. Hostettler H., Stein J., Imhof K. Die bestimmung des gerinnungspunktes bei der labgerinnung der milch. // Milchwissenschaft, 1955 v. 6 - p. 196-205.

84. Jaluria Y. Natural Convection Heat and Mass Transfer. Pergamon, Oxford, U.K., 1980.

85. Jaluria Y. Thermal plumes. // Natural convection: Fundamentals and Applications, Washington: Hemisphere pupl. corp., 1985 p. 51-74.

86. Lang F., Lang A. Development in fresh cheese manufacture in Europa // Milk Industries, 1976. № 2. - p. 9-11.

87. Law Andrew J.R. Effect of Heat treat ment and acidification tye dissociation of bovine casein micelles // J. Dairy Research, 1966. v. 63 - № 1 - p. 35-48.

88. Lomholt S. B., Worning P., 0genda 1 L., Qvist K. B., Hyslop D. B., Bauer R. Kinetics of the renneting reaction followed by measurement of turbidity as a function of wavelength // Journal of Dairy Research, 1998 v. 65 — p. 545554.

89. Lucey J. A., Teo C. T., Munro P. A., Singh H. Rheological properties at small (dynamic) and large (yield) deformations of acid gels made from heated milk. // Journal of Daily Research, 1997 v. 64 - p. 591-600.

90. Lucey J.A. Formation and Physical Properties of Milk Protein Gels // Journal of Dairy Science, 2002 v. 85 - p. 281-294.

91. Lucey J.A., Tamehana M., Singh H., Munro P.A. Rheological properties of milk gels formed by a combination of rennet and glucono-5-lactone// Journal of Dairy Research, 2000 -v. 67- p. 415-427.

92. Marcais M. H. Emploi de la Thrombélastographie pour l'étude de la coagulation du lait. // Lait, 1965 v. 45 - p. 241-250.

93. McMahon D. J., Brown R. J. Evaluation of Formagraph for comparing rennet solutions. // Journal of Dairy Science, 1982 v. 65 — p. 1639-1642.

94. Merin V., Talpaz H., Fistman S. A mathematical model for, the description of chemosin action on casein micelles // J. Dairy research, 1989. v. 56. - № 1.-p. 31-40.

95. Mollendorf J.C., Gebhart B., Proc. 5th Int. Heat Transfer Conferencing Tokyo, 1974

96. Nassar G., Nongaillard B., Noel Y. Monitoring of milk gelation using a lowfrequency ultrasonic technique. // Journal of Food England, 2001 — v. 48 -p. 351-359.

97. O'Callaghan D.J. and O Donnell C.P. On-line sensor control for milk powder and cheese manufacture. Teagasc Project repot DPRC No. 42, Dublin, 2000.

98. O'Callaghan D. J., O'Donnell C. P., and Payne F. A. On-line sensing techniques for coagulum setting in renneted milks. // Journal of Food England, 2000-v. 43 -p. 155-165.

99. Okigbo J., Richardson G., Brown R., Ernstrom C. Interactions of calcium, pH, temperature and chymosin during milk coagulation // Journal of Dairy Science, 1985 - v. 68 - № 12 - p. 3135-3142.

100. Oshima Y. Convective motion of fluid mass due to an instantaneous point source of heat. // Ochanamizu University, Tokyo, Nat. Sci. Rep., 1964 v. 15 -№2-p. 65-82.

101. Rao V.N.M., Skinner G. E. Rheological properties of solid foods. Engineering Properties of Foods. New York, NY, 1986, p. 215-254.

102. Richardson G. H., Gandhi N. R., Divatia M. A., and Ernstrom C. A. Continuous curd tension measurements during milk coagulation.// Journal of Daily Science, 1971 v. 54-p. 182-186.

103. Ruettimann K. W., Ladisch M. R. In situ observation of casein micelle coagulation. // Journal of Colloid Interface Science, 1991 — v. 146 p. 276287.

104. Sbodio O.A., Tercero E.J., Coutaz R., Martinez E. Optimizing Processing Conditions for Milk Coagulation Using the Hot Wire Method and Response Surface Methodology // Journal of Food Science, 2002 v. 67 - № 3 - p. 1097-1102.

105. Wade T., and Beattie J. K. In situ observation of rennetting by electroacoustics. // Milchwissenschaft, 1999 v. 53 - p. 490-494.

106. Wakitani S. The stability of natural convection flow above a point heat source. // Journal Physics Society, Japan, 1980 v. 49 № 6 - p. 2392-2399.

107. Walstra P., Bloomfield V. A., Wei G. J., Jenness R. Effect of chymosin action on the hydrodynamic diameter of casein micelles. // Biochimica et Biophysica Acta, 1981 v. 669 - p. 258-259.

108. Worning P., Bauer R., 0gendal L., Lomholt S. A Novel Approach to the Enzymatic Gelation of Casein Micelles // Journal of Colloid and Interface Science 1998 v. 203 - p. 490-494.