автореферат диссертации по технологии продовольственных продуктов, 05.18.04, диссертация на тему:Разработка новых белковых продуктов на основе исследования особенностей сычужной коагуляции молока

На правах рукописи

ГРОМОВ ЕГОР СЕРГЕЕВИЧ

РАЗРАБОТКА НОВЫХ БЕЛКОВЫХ ПРОДУКТОВ НА ОСНОВЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ОСОБЕННОСТЕЙ СЫЧУЖНОЙ КОАГУЛЯЦИИ

МОЛОКА

Специальность 05.18.04 - технология мясных, молочных, рыбных продуктов и

холодильных производств

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Кемерово 2004

Работа выполнена в Кемеровском технологическом институте пищевой промышленности

Научный руководитель - заслуженный деятель науки и техники РФ,

доктор технических наук, профессор Л.А Остроумов

Официальные оппоненты - доктор технических наук,

М С. Уманский

- кандидат технических наук, М.Ю. Литвинова

Ведущее предприятие: Алтайский государственный технический университет им. Ползунова И.И.

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 2004 г.

Ученый секретарь диссертационного совета, кандидат технических наук,

в

'час. на

профессор

1. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Для создания традиционных пищевых технологий, в том числе и технологий сыроделия, человечеству понадобились тысячи лет. На заре своего развития технологические процессы разрабатывались и улучшались главным образом методом проб и ошибок. В настоящее время быстрое, революционное изменение технологий основано на понимании природы и механизма функционирования фундаментальных законов, определяющих протекание технологических процессов. Это стало возможным, в частности, благодаря усовершенствованию существовавших ранее и созданию новых приборов и методов измерений, с помощью которых удается глубже проникнуть в природу процессов, лежащих в основе пищевых технологий. Используя новые технологические решения, можно увеличить выход продукта, повысить его биологическую ценность, интенсифицировать технологический процесс, создать принципиально новый вид молочных продуктов.

Одним из наиболее важных этапов производства сыров, творога и других молочных продуктов является коагуляция молочного казеина. Именно этот технологический этап отвечает за качество сгустка, а, следовательно, за выход продукта. Поэтому при разработке новых технологий огромное значение имеет возможность контроля процесса коагуляции.

Учитывая вышеизложенное, разработка методов комплексного мониторинга процесса коагуляции молока, для исследования ее особенностей, и создание на этой основе новых технологий молочных продуктов является важной и актуальной задачей.

Цель работы и задачи исследований. Целью настоящей работы является экспериментальное исследование процесса коагуляции белков молока и создание на его основе новых способов выработки молочных белковых продуктов.

Для реализации поставленной цели выделены следующие задачи, требующие решения:

- Создание комплексной автоматизированной установки для исследования процесса коагуляции молока;

- Исследование особенностей процесса сычужной коагуляции и определение основных параметров контроля этого процесса;

- Разработка новых технологий производства белковых продуктов на основе полученных результатов исследований;

- Исследование влияния параметров разработанной технологии на переход составных частей молока в готовый продукт и выделившуюся сыворотку.

Научная новизна. На основе представлений о дополнительной электростатической стабилизации мицелл казеина при диссоциации мицеллярного казеината кальция разработана модель, описывающая возможный механизм влияния ионов кальция на продолжительность индукционной стадии сычужной коагуляции.

i ГОС. НАЦИОНАЛЬНАЯ I БИБЛИОТЕКА

Экспериментально подтверждено наличие дополнительного протеоли-тического действия сычужного фермента, приводящего к коагуляции мета-стабильного коллоидного раствора мицелл казеина, полученного за счет дополнительной электростатической стабилизации.

Получены количественные закономерности изменения концентрации ионов кальция в молоке вследствие его термической обработки и внесения двузамещенной соли фосфата натрия (ДНФ).

Экспериментально установлено уменьшение активности ионов кальция при добавлении в молоко раствора хлоридов щелочных металлов.

В результате экспериментального исследования характера зависимости продолжительности индукционной стадии сычужной коагуляции от дозы внесенного в молоко хлорида кальция в диапазоне от 0 до 1 г/л, в пересчете на сухую соль, установлен эффект насыщения этой зависимости.

Экспериментально подтверждена возможность разделения стадий сычужной коагуляции молока за счет контроля концентрации ионов кальция.

Практическая ценность. Создана автоматизированная экспериментальная установка для комплексного исследования коагуляции белков молока, позволяющая определять время начала явной коагуляции молока, рН и концентрацию ионов кальция.

Предложены практические рекомендации для создания непрерывно-поточной технологии белковых продуктов.

Апробация работы. Результаты работ докладывались на научно-технических конференциях: «Продукты питания и рациональное использование сырьевых ресурсов» (Кемерово, 2002), «Технология и техника пищевых производств» (Кемерово, 2003), «Современные проблемы устойчивого развития агропромышленного комплекса России» (Ростов-на-Дону, 2004).

Публикации. Основные положения диссертации опубликованы в восьми печатных работах. По результатам исследований подана заявка на выдачу патента.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, обзора литературы, результатов исследований, изложенных в трех главах, выводов и списка литературы (119 источников).

Текст работы на 136 страницах, включает 14 таблиц и 25 рисунков.

2. ПОСТАНОВКА ЭКСПЕРИМЕНТА И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

Общая схема проведения исследований представлена на рисунке 1. Эксперимент состоит из трех последовательных и взаимосвязанных этапов.

Блоки исследований

Изучаемые факторы

Контролируемые Параметры

количество молокосверты-

вающего фермента

Продолжительность свертывания молока;

Разработка ком- количество хлорида

плексной исследо- кальция активная кислот-

вательской установки и исследование особенностей ность сгустка; сине-ритяческие свойства сгустка; концентрация ионов кальция,

температурное воздей-

сычужной коагуля- ствие

ции молока

количество молочной кость, рН

кислоты

концентрация ДНФ

-► температурное воздействие -►

Исследование технологически обос- концентрация ионов кальция, относитель-

доза вносимых солей

нованных способов ная вязкость, рН

изменения концентрации ионов каль- количество хлорида

кальция

ция в молоке

количество молокосвер-тывающего фермента

Практическая реализация результатов Технологические параметры выработки белкового продукта массовая доля влаги, сухих веществ; выход продукта, орга-нолептические свойства

Рисунок 1. - Схема проведения исследований

На первом этапе исследований была разработана автоматизированная установка для комплексного мониторинга (вязкость, концентрация ионов кальция и рН) процесса коагуляции молока, на основе которой проведено исследование зависимости выбранных параметров от:

- концентрации молокосвертывающего фермента в интервале от 0,003 г до 0,05 г сухого препарата на килограмм молока;

- концентрации хлорида кальция в интервале от 0 г до 1 г сухой соли на килограмм молока;

- температуры предварительной обработки в интервале от 5 °С до 90 °С;

- концентрации ДНФ в интервале от 0 г до 0,7 г на килограмм молока.

На втором этапе исследования, в соответствии с результатами, полученными на предыдущем этапе, изучались технологически обоснованные методы контроля концентрации ионов кальция в молоке. В качестве таких методов были выбраны предварительная температурная обработка молока и внесение ДНФ. В результате исследования получены количественные закономерности изменения концентрации ионов кальция в молоке вследствие его термической обработки и внесения ДНФ.

На третьем этапе исследования разрабатывались основы новой технологии производства белковых продуктов, и изучалось влияние выбранных технологических параметров на следующие факторы:

- степень перехода сухих веществ в сгусток и сыворотку;

- содержание влаги в полученном сгустке;

- выход и качество готового белкового продукта

Для проведения всех экспериментов использовалось восстановленное обезжиренное молоко.

Хлорид кальция вносился в виде 10% раствора. ДНФ - в виде 20% раствора.

В качестве молокосвертывающего ферментного препарата использовалась фромаза 2200® TL granulated LOT S 4448 (Франция).

При выполнении работы использовались стандартные и оригинальные методы исследований.

3. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ Э.1. Исследование особенностей процесса сычужной коагуляции

Для исследования индукционной и флокуляционной стадий сычужной коагуляции использовался разработанный нами вискозиметр для измерения относительной вязкости (заявка № 2003101149/28(001022)). Принцип действия вискозиметра основан на протекании жидкости через два одинаковых, последовательно соединенных капилляра. Через первый капилляр протекает эталонная жидкость, а через второй - исследуемая. Гидростатический манометр, помещенный между этими капиллярами, показывает значение относи-

тельной вязкости. Прибор позволяет с большой точностью регистрировать изменения, происходящие на ранних этапах коагуляции молока. На рисунке 2 представлены результаты, полученные с помощью данного прибора и отражающие изменения относительной вязкости, происходящие на индукционной стадии сычужной коагуляции.

Рис. 2. Изменения относительной вязкости обезжиренного молока, разведенного в два раза дистиллированной водой, происходящие в течение индукционной стадии сычужной коагуляции:

---Доза фермента 0,005 г/л;

_. _ Доза фермента 0,003 г/л;

В настоящее время считается доказанным, что падение вязкости на индукционном этапе можно считать следствием протеолитического воздействие фермента, приводящего к уменьшению объемной доли мицелл, а значит и вязкости молока. Как можно видеть из рисунка, разработанный прибор вполне способен зарегистрировать это незначительное изменение относительной вязкости, не превышающее 3 %.

С помощью этого вискозиметра было проведено исследование влияния на продолжительность первичной стадии сычужной коагуляции дозы вносимого СаСЬ (0,2,0,4,0,6,0,8 и 1 г/л). На рисунке 3 представлены усредненные результаты эксперимента и их аппроксимация моделью липких жестких сфер.

Как видно из рисунка, повышение дозы хлорида кальция ускоряет процесс свертывания молока, пока концентрация СаС1г не превысит 0,6 г/л, после чего наступает насыщение (кривые 3,4 и 5 практически идентичны).

Полученные результаты можно легко 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 0,2 до 0,6 г/л наблюдается тенденцию к уменьшению продолжительности коагуляции. При концентрациях

хлорида кальция от 0,6 г/л до 1,0 г/л продолжительность коагуляции не изменяется. На наш взгляд, это можно объяснить тем, что при концентрации хлорида кальция - 0,6 г/л дополнительный отрицательный заряд на мицелле практически полностью снят.

Рис. 3. Зависимость относительной вязкости молока в течение индукционного периода коагуляции от дозы внесенного СаС12:1 - 0,2 г/л; 2 - 0,4 г/л; 3 - 0,6 г/л; 4 - 0,8 г/л; 5-1,0 г/л.

Другой возможной причиной влияния ионов кальция на процесс сычужной коагуляции является уменьшение рН молока при увеличении концентрации хлорида кальция (Таблица 1).

Таблица 1. —Влияние дозы внесенного хлорида кальция па рН молока

Концентрация хлорида кальция, г/л 0 3,5 7 10,5 14 17,5 21 24,5 28 31,5

рН молока, ед. 6,70 6,10 5,88 5,77 5,74 5,67 5,62 5,60 5,49 5,49

Как видно из таблицы, внесение технологически обоснованных доз хлорида кальция не может стать причиной существенного снижения рН и, следовательно, этот механизм не может быть признан определяющим при изучении влияния СаС12 на сычужную коагуляцию.

Далее мы попытаемся обосновать гипотезу, согласно которой значительное влияние ионов кальция на сычужную коагуляцию молока можно объяснить дополнительной электростатической стабилизацией казеиновых мицелл за счет частичной диссоциации мицеллярного казеината кальция, которая приводит к появлению дополнительного отрицательного заряда ми-

целл. При недостатке кальция в растворе его диссоциация из мицелл может существенно увеличить электростатическое отталкивание между частицами, которого оказывается достаточно для сохранения стабильности коллоидного раствора даже при разрушении гидратной оболочки сычужным ферментом.

В качестве примера рассмотрим опыт с разбавлением молока. Восстановленное обезжиренное молоко разбавляли дистиллированной водой в 2 и 4 раза. Одновременно были приготовлены контрольные образцы молока, которые отличались добавлением в них раствора хлорида кальция в количестве 0,4 г/л сухой соли. После 24-х часовой стабилизации образцов при температуре (6±2) °С в них добавлялась стандартная доза сычужного фермента.

В контрольных образцах флокуляция наблюдалась через 7 минут для молока, разбавленного в два раза, и через 5 минут для молока, разбавленного в четыре раза. Такой результат соответствует современным представлениям о зависимости скорости сычужного протеолиза от концентрации мицелл казеина в молоке.

В исследуемых образцах коагуляция не наблюдалась через 90 минут после добавления фермента, после чего в них был добавлен раствор СаС12 в количестве 0,4 г безводной соли на 1 л молока. После добавления хлорида кальция хлопьеобразование началось практически мгновенно.

Такой результат может быть, по-видимому, объяснен тем, что к моменту добавления гидролиз к-казеина на поверхности мицелл и связанное с

ним разрушение защитного гидратного слоя уже завершены. С другой стороны, при повышении концентрации кальция, равновесие смещается в сторону рекомбинации ионов кальция с диссоциированным мицеллярным казеинатом кальция, что снижает дополнительный отрицательный заряд мицелл. В результате мицеллы полностью дестабилизируются и дальнейшая кинетика коагуляции лимитируется диффузионной стадией, характерное время которой определяется диффузионной подвижностью мицелл и средним расстоянием между ними и, по нашим оценкам, имеет величину порядка секунды.

Интересно, что разбавление молока раствором хлоридов натрия и калия, имеющим примерно такую же ионную силу, как и восстановленное молоко, приводит лишь к увеличению дополнительной дозы хлорида кальция, вызывающего флокуляцию. Такой результат может быть объяснен понижением активности ионов кальция за счет связывания с избыточным количеством хлорид-ионов.

Данная гипотеза может быть применена и для объяснения особенностей влияния термической обработки молока или добавления в молока солей многоосновных кислот.

Известно, что кальций может химически связываться с фосфосериновы-ми группами белков казеиновых мицелл. Такие группы в заметном количестве присутствуют в казеинах. Образующееся при этом соединение, вообще говоря, непостоянного состава, принято называть казеинатом кальция. Если предположить, что связывание кальция с фосфосериновыми группами молекул казеинов представляет собой обратимый процесс, то реакцию, дис-

социации-рекомбинации казеината кальция можно условно представить в виде:

CaCAS Са2+ + CAS2',

где к\ — константа диссоциации (первого порядка); kj — константа рекомбинации (второго порядка); условное обозначение CAS выбрано для представления «молекулы» казеина.

Кинетика диссоциации в случае справедливости реакции (1) описывается следующими уравнениями:

(2)

При этом концентрация ионов кальция считается параметром, варьируемым экспериментатором.

Система дифференциальных уравнений (2) описывает кинетику изменения дополнительного электростатического заряда мицелл, пропорционального концентрации ионизированных молекул казеинов При заданной концентрации ионов кальция в молоке из этих уравнений легко выразить равновесное значение дополнительного заряда. Действительно, константа равновесной диссоциации для реакции (1) в соответствии с (2):

jfc, [Ca2+][CAS*~1

К

(3)

[CaCAS] Учтем, что

tCaCAS]+[CAS2"]=[CJ, (4)

где [С] — полная молярная концентрация способных к реакции типа (1) фос-фосериновых групп казеинов.

Подставляя (4) в (3) и выражая [CAS2-], получим следующее выражение для равновесного значения дополнительного заряда мицелл, возникающего при диссоциации мицеллярного казеината кальция:

(5)

'Я + 1Са1+]'

где е — величина элементарного заряда; Ут - объем мицеллы; Ил - число Аво-гадро.

Выражение (5) может быть использовано для построения модели сычужного свертывания молока, учитывающей влияние кальция. Однако прежде чем перейти к построению модели, обоснуем гипотезу, согласно которой дополнительный электростатический заряд может понижаться в результате протеолитического действия ферментов.

При достаточном количестве ионов кальция в молоке сычужная коагуляция происходит вследствие отщепления ферментом гидрофильных макро-пептидных остатков к-казеина, расположенных на поверхности мицеллы и образующих ее защитную оболочку. Этот процесс может быть описан и с

точки зрения изменения поверхностного заряда мицелл, образованного диссоциированными гидрофильными группами к-казеина. Действительно, отщепление ферментом гликомакропептидных остатков к-казеина снижает величину поверхностного заряда. В результате, постепенно уменьшатся куло-новское отталкивание, и, кроме того, мицеллы теряют свою гидратную оболочку, обеспечивающую стерическую стабильность.

В данном процессе фермент играет роль катализатора протеолитической реакции, и, следовательно, скорость процесса пропорциональна концентрации фермента. Практически это выражает хорошо известное технологическое правило, согласно которому увеличение концентрации фермента приводит к пропорциональному сокращению времени свертывания молока.

На рисунке 4 представлены термограммы сычужного свертывания молока с нормальной и пониженной концентрациями кальция. Принцип действия термографа основан на измерении перепада температур между двумя опушенными в молоко термометрами, один из которых подогревается. Увеличение вязкости молока во время его свертывания уменьшает конвекционный отвод тепла от нагреваемого термометра и отражается в увеличении его температуры.

Рис. 4. Термограммы процесса сычужной коагуляции в зависимости от степени разведения восстановленного обезжиренного молока дистиллированной водой и концентрации фермента.

1 - Неразведенное молоко, двойная концентрация фермента

2 - Молоко, разведенное в четыре раза, двойная концентрация фермента

3 - Молоко, разведенное в четыре раза, нормальная концентрация фермента

Как видно из рисунка, увеличение степени разведения молока приводит к значительному увеличению продолжительности коагуляции, что, на наш взгляд, связано со значительным уменьшением концентрации ионов кальция.

4,

О 1000 2000 3000 4000 5000 6000 7000

Время, сек.

Вместе с тем, увеличение концентрации фермента приводит к пропорциональному сокращению продолжительности коагуляции даже при недостатке ионов кальция в молоке. На основе последнего факта было сделано предположение 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.

Заряд, остающийся на поверхности мицеллы после действия фермента в течение времени t определяется выражением:

ЧЛ') = Чы ехрС-^о^] 0, (6)

где З^о — начальный заряд мицеллы; Ада — константа скорости протеолиза к-казеина, [£^1] — относительная концентрация химозина ([£„1]=! для нормальной дозы фермента).

Изменение величины дополнительного заряда может быть представлено аналогично:

= Чжо «ф(-*с«о[Ей] 0. (7)

где ^сазО -заряд, определяемый выражением (5); А«,^- константа скорости дополнительного протеолиза.

Предполагая, что потенциал, характеризующий коллоидную стабильность мицеллы, представляет собой сумму поверхностного и дополнительного потенциала, каждый из которых пропорционален соответствующему заряду, можно считать, что стабильность мицеллы в целом задается выражением:

Ч50 ЧсмЛ

(8)

где Р V. Q - выраженные в энергетических единицах константы. Для непосредственных расчетов выражение (8) было переписано в виде:

£/(О = Рехр(-*50[£ге,]')+-

-ехрИ^ДЕ^] О

(9)

£ + [Са2+]

На рисунке 5 представлены результаты расчетов стабильности мицелл казеина по формулам (5)-(8) при различных значениях концентрации ионов кальция и дозы внесенного фермента. При моделировании считалось, что нарушение стабильности коллоидной системы происходит при понижении потенциальной энергии отталкивания мицелл до величины тепловой энергии и(1)£кТ, где к — постоянная Больцмана, Т — абсолютная температура. На рисунке 5 моменту начала коагуляции соответствует пересечение кривой потенциальной энергии с пунктирной линией, определяющей величину тепловой энергии.

Из сравнения рисунка 5А с рисунком 3 и рисунка 5Б с рисунком 4 видно, что полученная модель достаточно хорошо описывает зависимость сычужного процесса от концентрации ионов кальция. Отклонения экспериментальных и рассчитанных значений продолжительности сычужного свертывания отличаются не более, чем на 10%. Такое отклонение вполне объяснимо и связано,

скорее всего, с тем, что в нашей модели не принимается во внимание наличие многих других ионов кроме кальция.

С другой стороны, достаточно хорошее совпадение модельных расчетов с данными экспериментов еще раз подчеркивает особую роль ионов кальция в сычужном процессе.

При моделировании были выбраны следующие параметры:

В результате проведенных исследований на данном этапе установлено, что понижение активности ионов кальция в молоке любым доступным способом позволяет существенно сдвинуть во времени начало явной коагуляции казеина, разделив тем самым процесс сычужной коагуляции молока на две основных стадии: скрытую — индукционную и стадию флокуляции.

Рис. 5. Модельные расчеты зависимости продолжительности сычужной коагуляции от концентрации ионов кальция

А) Параметры кривых 1-5 те же, что для рис. 3 Б) Параметры кривых 1-3 те же, что для рис. 4

3.2. Исследование технологически обоснованных способов изменения концентрации ионов кальция в молоке

Наиболее эффективным, с технологической точки зрения, способом понижения концентрации ионов кальция в молоке является совместное действие тепловой обработки молока при повышенной температуре (97-100) °С и внесение солей многоосновных кислот, способных связывать ионы кальция в виде нерастворимых или малорастворимых соединений. Существуют и дру-

гие высокоэффективные методы контроля содержания ионов кальция в молоке такие, например, как диализ или ионный обмен, но они являются гораздо более затратными.

ДНФ широко используется в молочной промышленности, например как соль-плавитель, для придания однородности консистенции плавленого сыра. Внесение ДНФ в молоко приводит к уменьшению концентрации свободных ионов кальция. Действительно в результате реакции обмена

ИагНРОч + Са2+ СаНРО* + 2Ыа+ (10)

вследствие относительно низкой растворимости гидрофосфата кальция раствор обедняется ионами кальция и обогащается ионами натрия. Согласно проведенным в предыдущем разделе исследованиям, обеднение молока ионами кальция должно приводить к существенному увеличению времени сычужного свертывания молока.

Мы провели исследование влияния концентраций ДНФ на процесс сычужной коагуляции. Некоторые результаты исследований приведены в таблице 2. При увеличении концентрации ДНФ время коагуляции молока увеличивалось. К тому же уменьшалось количество выделяющейся в результате синерезиса сыворотки. Похожую тенденцию мы наблюдали при недостатке кальция в молоке, вызванной различными причинами, например тепловой обработкой или разведением молока дистиллированной водой.

Таблица 2. — Влияние концентрации ДНФ на продолжительность коа-

Контролируемый параметр Концентрация ДНФ, г/л

0,1 0,3 0.5 0,7

Время коагуляции, мин 30 58 60 62

Количество сыворотки отфильтрованной за 15 минут, мл. 8 3,7 3,2 0,8

Как видно из таблицы, внесение в молоко в количестве До

0,3 г/ллриводит к резкому увеличению продолжительности сычужного свертывания молока. Тогда как дальнейшее увеличение практически не влияет на продолжительность коагуляции. Этот результат может означать, что после внесения, примерно, в молоко в нем не остается свободных

ионов кальция.

Согласно уравнению (10) 1 моль ДНФ способен связать примерно 1 моль ионов кальция. Концентрация ионов кальция в молоке составляет, примерно, 3,5 ммоль/л. Учитывая, что молярная масса ДНФ составляет 142 г/моль, нетрудно подсчитать, что для полного связывания свободных ионов кальция необходимо 0,5 г/моль N3210*04 . Этот результат находится в

прекрасном соответствии с данными таблицы 2.

На рисунке 6 представлены результаты исследования, отражающие изменение концентрации ионов кальция в молоке при нагревании его от 5 до 50 °С.

Рисунок 6 - Изменения происходящие с концентрацией ионов кальция в молоке при нагревании от 5 до 50 °С

Для моделирования экспериментальных данных был использован многоэкспонентный метод. Наилучшая аппроксимация была получена при использовании двухэкспоненциальной модели:

[Саг+] = 123,3-схр(-011-7)+ 82,б-ехр(-0>01-7)

Анализируя полученное выражение можно сделать вывод о том, что понижение концентрации ионов кальция в молоке при повышении температуры, вероятно, обусловлено двумя конкурирующими процессами.

Первый процесс преобладает при повышении температуры от О °С до 20 °С. Его скорость в 10 раз выше, чем у второго, который заметно проявляется при температурах выше 20 °С.

Первый процесс может быть связан с образованием практически нерастворимого карбоната кальция, протекающего по схеме: Са2+ + 20Н~ —* Са(ОН)г Са(ОН)2 + С02 = СаСОз + Н20

В пользу этого механизма говорит то, что при повышении температуры увеличивается число свободных ОН- групп, уменьшается растворимость гид-роксида кальция и увеличивается количество углекислого газа, так как его растворимость в воде уменьшается.

Второй процесс, может быть связан с переходом ионов кальция из свободной формы в коллоидную по следующей схеме:

ЗСа + 2НРОГ — Са3(Р04)2

Необходимо подчеркнуть, что мы указали лишь два возможных процесса, способных привести к уменьшению концентрации ионов кальция, но существуют и другие реакции, приводящие к аналогичному результату.

Таким образом, как внесение ДНФ, так и температурная обработка молока позволяют достаточно эффективно влиять на содержание ионов кальция в молоке. Кроме того, тепловая обработка молока позволяет осадить сывороточные белки на мицеллы казеина, существенно повысив выход продукта и его пищевую ценность. Следующий раздел исследований посвящен разработке способов практической реализации управления свертыванием молока за счет регулирования содержания в нем ионов кальция.

4. ПРАКТИЧЕСКАЯ РЕАЛИЗАЦИЯ РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЙ

В настоящее время практически в любой области человеческой деятельности связанной с производством готового продукта отмечаются тенденции к разработке и внедрению непрерывно-поточных технологий производства. В большинстве случаев, такие технологии требуют контроля и регулирования каждой отдельной производственной операции для получения продукта гарантированного качества. Производство молочных продуктов в этом смысле не стало исключением. Отдельные этапы традиционных технологий достаточно давно используют элементы контроля и регулирования, таких, например, операций, как приемка сырья или созревание сыра. Но контроль такого сложного процесса как сычужная коагуляция, а тем более его регулирование, сводится до сих пор к простому набору действий, основной смысл которых заключается в создании благоприятных условий для воздействия сычужного фермента на белки молока. Поэтому свертывание молока протекает практически бесконтрольно.

В результате проведенных исследований нами был разработан возможный подход к непрерывно-поточной технологии с управляемой коагуляцией. Основное достоинство этой технологии в том, что она предоставляет возможность осуществлять свертывание молока в строго определенное время: в результате проведения индукционной ферментативной стадии при недостатке ионов кальция в молоке (который может быть создан различными способами) создается метастабильный коллоидный раствор пара-казеиновых мицелл, который затем может быть в любое время быстро переведен в форму сгустка либо путем увеличения каким-либо способом концентрации ионов кальция в растворе, либо путем увеличения кислотности раствора с целью создания повышенной концентрации ионов кальция за счет вымывания коллоидного фосфата кальция из мицелл.

При использовании данной технологии выход готового продукта составляет до 97%. Основным источником повышения выхода продукта являются сывороточные белки, имеющие высокую пищевую ценность.

В процессе технологической переработки рН молока практически не меняется и соответствует рН свежего молока 6,5±0,1. Это создает ряд преимуществ. Во-первых, подобные значения рН являются благоприятной средой для развития бифидобактерий, что обуславливает пробиотические свойства готового продукта. Во-вторых, пресный вкус готового продукта хорошо сочетается с различными - вкусовыми наполнителями: кислыми, солеными, сладкими или комбинированными.

Разработанные технологические приемы можно сравнительно легко, на наш взгляд, адаптировать для технологий многих молочных продуктов, однако этот вопрос требует дальнейших исследований. В качестве примера нами разработан проект технологии для белкового продукта «Творог пресный» с управляемой коагуляцией, являющегося, по сути, сырьем для производства различных белковых продуктов. Технологическая схема представлена на рисунке 7.

Рис. 7. Технологическая схема производства белкового продукта "Творог пресный"

ВЫВОДЫ

1. Создана автоматизированная установка для комплексного исследования процесса сычужной коагуляции. Установка позволяет определить концентрацию ионов кальция, вязкость и рН молока. Разработанное программное обеспечение позволяет проводить измерения с высокой разрешающей способность в течение нескольких часов. Полученные результаты записываются в файл и в дальнейшем могут быть представлены в графическом виде или обработаны программными средствами

2. Проведено комплексное экспериментальное исследование влияния различных технологических параметров на сычужное свертывание молока. Исследовано влияние концентраций фермента, молочного белка, хлорида кальция, предварительной температурной обработки молока и концентрации вносимого ДНФ на время образования сгустка, количество выделяющейся сыворотки и величину рН молока.

3. Разработана модель сычужного свертывания с учетом влияния ионов кальция. Установлено, что понижение активности ионов кальция в молоке любым доступным способом позволяет существенно сдвинуть во времени начало явной коагуляции молочного казеина, разделив тем самым процесс сычужной коагуляции молока на две основных стадии: скрытую -индукционную и стадию флокуляции.

4. Разработан новый технологический подход к производству молочных продуктов на основе управляемой коагуляции. Управление процессом сычужной коагуляции осуществляется за счет разделения стадий свертывания молока, и позволяет создать непрерывно-поточное производство готового продукта. При недостатке ионов кальция в молоке создается ме-тастабильный коллоидный раствор пара-казеиновых мицелл (индукционная стадия), который может быть в любое время быстро переведен в форму сгустка при увеличении концентрации ионов кальция в растворе (стадия флоку-ляции). Используемые технологические приемы можно сравнительно легко адаптировать для технологий многих молочных продуктов.

По материалам диссертации опубликованы следующие работы:

1. Громов Е.С. Вискозиметр для измерения относительной вязкости жидкости / Е.С. Громов, А.М. Осинцев, В.И. Брагинский // Продукты питания и рациональное использование сырьевых ресурсов: сб. тез. докл. ежегодной асп.-студ. конф. -Кемерово, 2002. - С. 34.

2. Громов Е.С. Использование динамических модулей для описания реологических свойств молочных сгустков / Е.С. Громов, A.M. Осинцев, В.И.

Брагинский // Продукты питания и рациональное использование сырьевых ресурсов: сб. тез. докл. ежегодной асп.-студ. конф. - Кемерово, 2002. - С. 35.

3. Брагинский В.И. Определение объемной доли коллоидных частиц в разбавленных растворах при помощи вискозиметра для измерения относительной вязкости жидкости / В.И. Брагинский, A.M. Осинцев, Е.С Громов // Продукты питания и рациональное использование сырьевых ресурсов: сб. науч. тр.; вып. 4. - Кемерово, 2002. - С. 110.

4. Вискозиметр для измерения относительной вязкости / Н.А. Бахтин, В.И. Брагинский, АМ. Осинцев, Е.С. Громов // Продукты питания и рациональное использование сырьевых ресурсов: сб. науч. тр.; вып. 4. — Кемерово, 2002. - С. 109.

5. Использование методов динамической реологии для исследования процесса коагуляции молока /Осинцев А.М., Брагинский В.И., Остроумов JLA., Громов Е.С..// Хранение и переработка сельхозсырья. — 2002. -№9.-С. 46-49.

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

7. Осинцев АМ. Исследование влияния концентрации хлорида кальция на продолжительность первичной стадии сычужной коагуляции с помощью вискозиметра для измерепия относительной вязкости жидкости / A.M. Осинцев, В.И. Брагинский, Е.С. Громов // Техника и технология пищевых производств: сб. науч. работ. - Кемерово, 2003. - С. 76-77.

8. Громов Е.С, Осинцев AM. Автоматизированная установка для измерения концентрации ионов кальция в молоке на базе прибора рН-340 / Е.С Громов, А.М. Осинцев // Современные проблемы устойчивого развития агропромышленного комплекса России: сб. науч. работ. - ДонГАУ, 2004.

Подписано к печати 30.06.04. Формат 60x84 1/16 Объем 1,2 уч.- издл. Тираж70 экз.

Отпечатано на ризографе. Заказ №161.

ЛТМ КемТИППа, гКемерово, ул. Красноармейская, 52

Введение

1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1.1. Многостадийность коагуляции молока

1.1.1. Механизм сычужной коагуляции

1.1.2. Значение ионов

Са для сычужного свертывания

1.1.3. Механизм кислотной коагуляции

1.1.4. Влияние технологических параметров на кислотную коагуляцию

1.1.5. Механизм кислотно-сычужной коагуляции

1.1.6. Влияние соотношения кислоты и фермента на свойства сгустка

1.1.7. Механизм термокислотной коагуляции

1.1.8. Взаимодействие казеина с сывороточными белками

1.1.9. Термокальциевая коагуляция 3 О

1.2. Современные представления о структуре и коагуляционных свойствах белков молока

1.2.1. Казенны

1.2.2. Сывороточные белки

1.3. Экспериментальные методы исследования

1.3.1. Реологические методы исследования

1.3.2. Метод динамической реологии

1.4. Теоретические методы исследования

1.4.1. Модель поверхностного заряда

1.4.2. Модель липких твердых сфер

1.5. Основы коагуляция белков молока в потоке

Обеспечение населения полноценным питанием является одним из основных направлений государственной политики. Особое внимание уделяется удовлетворению потребностей населения в высококачественных и безопасных продуктах питания, сохранению и укреплению здоровья населения и профилактике заболеваний.

Исследования различных специалистов в области качественного, здорового, сбалансированного питания различных групп населения развитых стран показал, что его уровень значительно превышает энергетические потребности. В то же время, потребность в белках удовлетворяется не полностью. Основной контингент населения чрезмерно потребляет жиры и углеводы, и недостаточно витамины и минеральные вещества.

С этой точки зрения пищевые молочные белки являются наиболее полноценными. Суточная потребность человека в аминокислотах полностью обеспечивается при потреблении 28,4 г белков коровьего молока или 14,5 г белков молочной сыворотки.

Из-за дефицита полноценного белка в рационе питания населения повышение его содержания способствует созданию продуктов повышенной биологической ценности, сбалансированных по аминокислотному и углеводному составу.

Основной проблемой сбалансированного питания является сложное взаимодействие различных компонентов пищи. Например, снижение жирности молочных продуктов ведет к уменьшению потребления жирорастворимых витаминов, особенно витамина А. В связи с этим, необходимо более широко использовать внесение разнообразных вкусовых и пищевых добавок, внедрение различных методов биологического обогащения.

В экономически развитых странах наблюдается тенденция к расширению ассортимента и увеличению выпуска продуктов с пониженным содержанием жира, а также обогащенных белком, растительным жиром, плодово-ягодными наполнителями и витаминами.

Среди большого разнообразия продуктов питания одно из ведущих мест занимают продукты переработки молока. Большая часть таких продуктов вырабатывается на основе процесса коагуляции молочных белков. В настоящее время существует несколько основных технологий коагуляции молока. К наиболее древним относятся методы кислотного и сычужного свертывания, лежащие в основе производства сыров и кисломолочных продуктов. Относительно недавно начали широко развиваться методы комбинированного свертывания молока, например, кислотно-сычужные, термокислотные, термокальциевые и другие, позволяющие получать продукты различного состава, с широкой гаммой вкусовых характеристик, высокой пищевой и биологической ценностью. Преимуществом этих технологий является также эффективное использование сырья за счет более ь полного перехода составных частей молока в продукт.

Для создания традиционных пищевых технологий, в том числе и технологий сыроделия, человечеству понадобились тысячи лет. На заре своего развития технологические процессы разрабатывались и улучшались главным образом методом проб, ошибок и сохранения положительного опыта, то есть эволюционно.

Быстрое, революционное изменение технологий основано на понимании природы и механизма функционирования фундаментальных законов, определяющих протекание технологических процессов. Ярким примером может служить развитие информационных технологий за последние годы.

Одним из наиболее важных этапов производства сыров, творога и других молочных продуктов является коагуляция молочного казеина. Именно этот технологический этап отвечает за качество сгустка, а, следовательно, за выход продукта. Поэтому при разработке новых технологий огромное значение имеет возможность контроля процесса коагуляции.

Для контроля процесса коагуляции молока очень удобно использовать реологические методы. Методика и техника современных реологических измерений достаточно хорошо развиты и имеют международную стандартизацию, что позволяет получать достоверные, воспроизводимые результаты, поддающиеся сравнению. Одним из направлений реологии получившим широкое распространение для исследования процесса коагуляции молока стали методы, основанные на измерении изменений вязкости молока при агрегации.

Настоящая работа посвящена исследованию возможности разработки новых технологических подходов для получения продуктов на основе свертывания молока.

Она включает результаты исследований по изучению особенностей свертывания молока от основных технологических факторов, таких как температура, кислотность, количество вносимого молокосвертывающего фермента и ионов кальция. Для изучения особенностей коагуляции казеина разработана комплексная измерительная установка, позволяющий с высокой точностью измерять относительную вязкость молока в течение индукционной стадии процесса свертывания и в автоматизированном режиме проводить мониторинг рН и концентрации ионов кальция в молоке на протяжении всего процесса коагуляции.

Кроме того, в работе описываются особенности возможной технологии поточного производства нового белкового продукта, обогащенного сывороточными белками, на основе явного разделения стадий сычужной коагуляции казеина за счет контроля концентрации ионов кальция в молоке.

ВЫВОДЫ

1. Создана автоматизированная установка для комплексного исследования процесса сычужной коагуляции. Установка позволяет определить концентрацию ионов кальция, вязкость и рН молока. Разработанное программное обеспечение позволяет проводить измерения с высокой разрешающей способность в течение нескольких часов. Полученные результаты записываются в файл и в дальнейшем могут быть представлены в графическом виде или обработаны программными средствами.

2. Проведено комплексное экспериментальное исследование влияния различных технологических параметров на сычужное свертывание молока. Исследовано влияние концентраций фермента, молочного белка, хлорида кальция, предварительной температурной обработки молока и концентрации вносимого ДНФ на время образования сгустка, количество выделяющейся сыворотки и величину рН молока. Установлено, что понижение активности ионов кальция в молоке любым доступным способом позволяет существенно сдвинуть во времени начало явной коагуляции молочного казеина, разделив тем самым процесс сычужной коагуляции молока на две основных стадии: скрытую -индукционную и стадию флокуляции.

3. Разработана модель сычужного свертывания с учетом влияния ионов кальция. На основе представлений о дополнительной электростатической стабилизации мицелл казеина при диссоциации мицеллярного казеината кальция (Са CAS < ) Са2+ + CAS2-) разработана модель, описывающая возможный механизм влияния ионов кальция на продолжительность индукционной стадии сычужной коагуляции. Константу равновесной диссоциации для этой реакции можно записать следующим „ кх [Ca2+][CAS2'j образом: К = — = --—--. Предполагая, что потенциал,

Са С AS] характеризующий коллоидную стабильность мицеллы, представляет собой сумму поверхностного и дополнительного потенциала, каждый из которых пропорционален соответствующему заряду, можно считать, что стабильность мицеллы в целом задается выражением: U(/) = рЗ^Ю. + qSсаДО

Я SO *7cas0

4. Разработан новый технологический подход к производству молочных продуктов на основе управляемой коагуляции. Управление процессом сычужной коагуляции осуществляется за счет разделения стадий свертывания молока, и позволяет создать непрерывно-поточное производство готового продукта. При недостатке ионов кальция в молоке создается метастабильный коллоидный раствор параказеиновых мицелл (индукционная стадия), который может быть в любое время быстро переведен в форму сгустка при увеличении концентрации ионов кальция в растворе (стадия флокуляции). Используемые технологические приемы можно сравнительно легко адаптировать для технологий многих молочных продуктов.

5. Разработан проект технологии производства белкового продукта «Творог пресный». Особенность технологии в том, что благодаря разделению стадий, процессом коагуляции можно управлять. Понижение активности свободных ионов кальция осуществляется комбинированным способом, предварительной термической обработкой молока и внесением в него ДНФ.

1. Алексеева Н.Ю. Современная номенклатура белков молока // Молочная промышленность, 1983. — №4.— с.27-31.

2. Алексеева Н.Ю., Дьяченко П.Ф. Состав и дисперсность казеинаткальцийфосфатного комплекса молока // Молочная промышленность, 1968.— №11.— с.4-10.

3. Алексеева Н.Ю., Павлова Ю.В., Шинкин Н.И. Современные достижения в области химии белков молока. // Обзорная информация / М.: АгроНИИТЭИММП, 1988.—32 с.

4. Антилла В., Альсаари Э., Луоманпере. Сычужная активность молока: XVI Международный молочный конгресс. — М., 1982.—Т 1.— Кн.1.— с.294.

5. Аристова В.П., Костыгов Л.В., Кутибашвили М.А., Россихина Г.А., Щедушнов Д.Е. Современные представления о термоустойчивости молока и ее изменения под влиянием различных факторов: Обз.инф. — М.: АгроНИИТЭИММП, 1991. 32 с.

6. Бобылин В.В., Шумилин С.Ю. Влияние температуры пастеризации на кислотное свертывание молока. // Нетрадиционные технологии и способы производства пищевых продуктов: Тез.науч.работ. Кемерово, 1997.-с. 25.

7. Богданова Е.А. Влияние тепловой обработки молока при производстве творога на структурно-механические свойства и дисперсность белкового сгустка. // Молочная промышленность, 1966. — № 8. с. 13.

8. Владыкина Т.Ф. Модель структуры мицеллы казеина.— Каунас, 1988.—13 с.

9. И. Горбатова К.К. Биохимия молока и молочных продуктов.—М.: Легкая и пищевая промышленность, 1984.— 344с.

10. 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.

11. 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.

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

13. Дьяченко П.Ф. Теория фосфоамидазного действия сычужного фермента: XV Международный молочный конгресс.—М.: Пищепромиздат, 1961.— с.71 -75.

14. Дьяченко П.Ф., Алексеева Н.Ю. К исследованию казеинаткальцийфосфатного комплекса молока. // Труды ВНИМИ.—М.: Пищевая промышленность, 1970.— № 27.— с.3-9.

15. Забодалова Л.А., Паткуль Г.М. Исследования процесса структурообразования при кислотной коагуляции белков молока: XXI международный конгресс по молочному делу. Краткие сообщения. М.: ЦНИИТЭИИмясомолпром, 1982. Т.1. - Кн.2. - с. 35-37.

16. Измайлова В.Н., Ребиндер П.А. Структурообразование в белковых системах.— М.: Наука, 1976.— 268 с.

17. Кинселла Д.Е., Вайтхед Д.М. Модификация молочных протеинов с целью улучшения их функциональных свойств и их применение // Материалы XVII Международного конгресса по молочному делу.—М., 1986.—с. 791-804.

18. Кирхмайер Ф. Исследование расположения компонентов мицеллы казеина.— В кн. XVIII Международный конгресс по молочному делу.— М.: Пищепромиздат, 1972.—16 с.

19. Киуру К., Ууси-Раува Е., Антила М. Фракционный состав казеина коровьего молока: XVIII Международный конгресс по молочному делу.— М.: Пищевая промышленность, 1972.— с. 18-19

20. Климовский И.И. Биохимические и микробиологические основы производства сыра. — М.: Пищевая промышленность, 1966. — 207 с.

21. 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.

22. Кречман Н.И. Влияние теплового и химического факторов на процесс термокислотного свертывания молока. // Интенсификация производства сыров и улучшение их качества: Сб.науч. трудов ВНИИМС. — Углич, 1984.-с. 38-41.

23. Крусь Г.Н. К вопросу строения мицеллы и механизма сычужной коагуляции казеина. // Молочная промышленность, 1992.—№ 4.— с.23-28.

24. Крусь Г.Н. Концепция сычужной коагуляции казеина. // Молочная промышленность,1990.—№ 6.— с.43-45.

25. Липатов Н.Н. Производство творога.—М.: Пищевая промыпшенность, 1973.—272 с.

26. Малашенко А.А. Исследования и совершенствования технологии сыров термокислотного осаждения белков: Автореф.дисс. .канд.техн.наук. — Ставрополь, 2001. 22 с.

27. Мачихин Ю.А., Мачихин С.А. Инженерная реология пищевых материалов. М.: Легкая и пищевая промышленность, 1981, с. 40.

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

29. Осинцев А.М., Брагинский В.И., Остроумов Л.А., Абрамова М.П. Моделирование индукционной стадии коагуляции молока. III. Кислотно-сычужная коагуляция. // Хранение и переработка сельхозсырья. № 5, 2003, с. 21-23.

30. Осинцев A.M., Брагинский В .И. , Остроумов Л.А., Е.С.Громов Использование методов динамической реологии для исследования процесса коагуляции молока.// Хранение и переработка сельхозсырья, 2002-№9,-с. 46-49.

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

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

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

34. Остроумов Л.А., Бобылин В.В. Перспективное направление в производстве сыров. // Молочная промышленность, 1996, №6. — с. 4-5.

35. Остроумов JI.А., Бобылин В.В. Перспективы развития отечественного сыроделия. // Молочная промышленность, 1999, №2. - с. 3-6.

36. Остроумов Л.А., Бобылин В.В. Физико-химические и технологические основы производства мягких кислотно-сычужных сыров. // Достижения, проблемы, перспективы: Сб.науч.трудов. Кемерово, 1998. - с. 13-17.

37. Остроумова Т.А., Бобылин В.В. Исследование кинетики сычужно-кислотного свертывания молока // Экологические проблемы пищевых производств и новые технологии: Тез.научн.работ. — Кемерово, 1996.- с. 13.

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

39. Радаева И.А. Повышение качества молочных консервов. М.: Пищевая промышленность, 1980. — 160 с.

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

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

42. Раманаускас Р.И. Развитие физико-химических основ технологии сычужных сыров: Автореф. дисс.доктора техн. наук.— М., 1993.— 52 с.

43. Саакян Р.В. Биологические методы интенсификации производства крупных сыров.- Ереван, 1985.- 160 с.

44. Себела Ф., Клисник В. Колебания во фракционном составе белков коровьего молока: XVIII Международный конгресс по молочному делу.— М.: Пшцепромиздат, 1972.— с. 19.

45. Смирнова И.А. Совершенствование технологии мягких сыров с термокислотным свертыванием молока // Молочная промышленность, 1999,-№2.-с. 3-6.

46. Смирнова И.А. Теоретическое обоснование и следование закономерностей формирования сыров с термокислотной коагуляцией белков молока. Автореф. дисс. доктора техн. наук.— Кемерово, 2003 — 19 с.

47. Соколова З.С., Хакашова Л.И., Тиняков В.Г. Технология сыра и продуктов переработки сыворотки.— М.: Агропромиздат, 1992.— 335с.

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

49. Табачников В.П. Физико-химическая интерпретация и метод исследования процессов свертывания молока. // Труды ВНИИМС.— Углич, 1973.—№21.—с.12-14.

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 А.В. Химия и физика молока.— М.: Пищевая промышленность, 1979.— 624 с.

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

53. Хаддхам Дж.Ф., Цадов Г. Влияние рН на содержание ионов кальция в обезжиренном молоке при тепловой обработке. XXI международный конгресс по молочному делу. Краткие сообщения. М.: ЦНИИТЭИмясомолпром, 1982.-Т.1.-Кн.2.-с. 130.

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

55. Ярова Т.И., Чекмазова Н.Н. Исследование и сравнение фракционного состава белков на различных стадиях переработки молока: Сб.науч.тр. ВНИИКИМ. Ставрополь, 1988. - с. 54.

56. Ярошкевич А.Г. О физической структуре мицелл казеина. // XXI Международный молочный конгресс. — М.: ЦНИИТЭИММП, 1982.— Т.1.—Кн.2.—с.143.

57. Anema S.G. Effect of milk concentration heat-induced, ^//-dependent dissociation of casein from micelles in reconstituted skim milk at temperatures between 20 and 120 °C.// J. Agric. Food Chem, 1998 V.46 -p.2299-2305

58. Anema S.G., Klostermeyer H. Heat-induced, /?i/-dependent dissociation of casein micelles on heating reconstituted skim milk at temperature below 100 °CM J. Agric. Food Chem, 1997-V.45-p.l 108-1115

59. Aoki Т., Uehara Т., Yonemasu A., El-Din M. Response surfase analyses of the effects of calcium and phosphate on the formation and properties of casein micelles in artificial micelle systems.// J. Agric. Food Chem, 1996 — V.44 — p.1230-1234

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

61. Billiaderis C.G., Khan M.M., Blank, G. Rheological and sensory properties of yogurt from skim milk and ultrafiltered retentates// International Dairy Journal. 1992 —v. 2 —p. 311-323.

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

63. Carlson A., Charles G., Olson N. Kinetics of milk coagulation: I. The kinetics of к-casein hydrolysis in the presense of enzyme deactivation // Biotechnology and Bioengineering. 1987. -V. 29 - № 5 - p. 582-589.

64. Cichocki В., Felderhof B. 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.

65. Dalgleish D. G., Home D. S., Law A.J.R. Size-related differences in bovine casein micelles.// Biochim. Biophys. Acta 1989 V. 991 - p. 383-387

66. Dalgleish D. G., van Mouric L., Corredig M. Heat-Induced Interactions of Whey Proteins and Casein Micelles with different Concentrations of a-Lactalbumin and P-Lactoglobulin.// J. Agric. Food Chem., 1997 — V.45 — p. 4806-4813

67. Dickinson E., Davies E. Influence of ionic calcium on stability of sodium caseinate emulsions.// Colloids and Surfaces B: Biointerfaces, 1999 V.12 -p.203-212.

68. 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.l67-177.

69. Dickinson E., Whyman R.H., Dalgleish D.G., in: Dickinson E. (Ed.). Food Emulsions and Foams. Royal Society of Chemistry, London, 1987, p. 40.

70. Eigel W.N. et. al. Nomenclature of proteins of cow's milk: fifth revision // J.Dairy Sci., 1984.-V.67. №8. - p. 1599-1631.

71. Farell H.M. jr., Wickham E.D., Groves M.L. Environmental influences on purified к-casein: disulfide interactions.// Journal of Daiiy Science, 1998 -V.81 -p.2974-2984

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

73. Fox P.F., Mulvilhill D.M. Milk proteins: molecular, colloidal and functional properties // J.Dairy Res., 1982. -V.49. №4. - p. 679-693.

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

75. Holt C. Casein micelle substructure and calcium phosphate interactions studied by sephacryl column chromatography.// Journal of Dairy Science, 1998-V.81-p.2994-3003

76. Holt C. Structure and stability of bovine casein micelles.// Adv. Prot. Chem. — 1992, V 43-p. 63-151

77. Holt C. The milk salts and their interaction with caseinV/Advanced Dairy Chemistry, 1997 V. 3 - p. 233-244

78. Holt C., Sawyer L. Caseins as rheomorphic proteins: Interpretation of the primary and secondary structures of the asr, and к-caseins. Journal of the Chemical Society Faraday Transactions, 1993, v. 89, p. 2683-2692.

79. Holt C., Timmins P. A., Errington N., Leaver J. A core-shell model of calcium phosphate nanoclusters derived from sedimentation equilibrium and small angle X-ray and neutron scattering measurements.// Eur. J. Biochem., 1998 — V. 252-p. 73-78

80. Holt C., Wahlgren N. M., Drakenberg T. Ability of a P-casein phosphopeptide to modulate the precipitation of calcium phosphate by forming amorphous dicalcium phosphate nanoclusters.// Biochem. J., 1996 -V. 314 — p.1035—1039

81. Home D. S., Davison С. M. The effect of environ-mental conditions on the steric stabilization of casein micelles.// Colloid Polym. Sci., 1986 V. 264 -p.727-734.

82. Home D. S., Parker T. G., Dalgleish D. G. Casein micelles, polycondensation and fractals.// Food Colloids, Spec. Publ. No. 75. R. Soc. Chem., London, 1989-p. 400-405

83. 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.

84. Lomholt S.B., Qvist K.B. Relationship between rheological properties and degree of к-casein proteolysis during renneting of milk.// Journal of Dairy Research, 1997-V.64-p.541-549

85. Lopez-Fandino R., Carrascosa A.V., Olano A. The effect of high pressure on whey protein denaturation and the cheese-making properties of raw milk.// Journal of Dairy Science, 1996 V.79 - p.929-936

86. Lopez-Fandino R., Ramos M., Olano A. Rennet coagulation of milk subjected to high pressures.// J. Agric. Food Chem, 1997 V.45 - p.3233-3237

87. Low A. J. R., Leaver J. Effect of pH on the Thermal Denaturation of Whey Proteins in Milk.// J. Agric. Food Chem., 2000 V.48 - p. 672-679

88. Low A. J. R., Leaver J. Effect of Protein Concentrations on Rates of Thermal Denaturation of Whey Proteins in Milk.// J. Agric. Food Chem., 1997 V.45 -p. 4255-4261

89. Lucey J.A. and H. Singh. Formation and physical properties of acid milk gels // A review. Food Res.Int., 1997. 30. - p.529-542.

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. Effect of interactions between denaturated whey proteins and casein micelles on the formation and rheological properties of acid skim milk gels// Journal of Dairy Research. 1998-v. 65-p. 555-567.

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

93. Lucey J.A., Тео 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 Dairy Research. 1997 v. 64 - p. 591-600.

94. Manderson G.A., Hardman M.J., Creamer L.K. Effect of heat treatment on the conformation and aggregation of beta-lactoglobulin А, В and С // J.Agr.Food Chem.- 1998.-Vol.46, №12. -p.5052-5061.

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

96. McMahon D.J., McManus W.R. Rethinking casein micelle structure using electron microscopy.// Journal of Dairy Science, 1998 — V.81 p.2985-2993

97. Morris G. A., Foster T. G., and Harding S. E. Further Observation on the Size, Shape, and Hydration of Casein Micelles from Novel Analytical Ultracentrifuge and Capillary Viscometry Approaches.// Biomacromolecules, 2000 V. 1-p. 764-767

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

99. Paquin P., Britten M.,. Laliberte M.-F,. Boulet M. Interfacial properties of milk casein proteins.// Proteins at Interfaces. Am. Chem. Soc., Washington, 1987-.p 677-686

100. Pires M.S., Gatti C.A., Orellana G.A., Pereyra J., Rennet coagulation of casein micelles and heated casein micelles: importance of steric stabilization after к-casein proteolysis.// J. Agric. Food Chem, 1997 V.45 - p.4446-4451

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 Dairy Science, 1971 v. 54-p. 182-186.

103. Singh H., Fox P. Heat-inducced changes in casein llBulletin of the JDF, 1989. — № 238. — p. 24-30.

104. Taylor M.J., Richardson J. Antioxidant activity of skim milk: effect of heat and resultant sulfhydryl groups // Journal Dairy Science, 1980.—V.63.—№ 11. —p. 1783-1975.

105. Verneul M., Roefs S.P.F.M. Structure of particulate whey protein gels, effect of NaCI concentration, pH, heating temperature, and protein composition // J.Agr.Food Chem.- 1998.-Vol.46, №12. -p.4909-4916.

106. Walstra P. On the stability of casein micelles.//. J. Dairy Res., 1990 V.73 -p. 1965—1979.