автореферат диссертации по технологии продовольственных продуктов, 05.18.04, диссертация на тему:Разработка способов повышения качества и биологической ..ности продуктов детского и специального питания на основе биохимического и физико-химических подходов

Российская академия сельскохозяйственных наук ВСЕРОССИЙСКИЙ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ МЯСНОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ

" 0 I'..:? -п.-

^ о

На правах рукописи УДК(637.144+641.563):613.292

Кунижев Станислав Мухадинович

АЗРАБОТКА СПОСОБОВ ПОВЫШЕНИЯ КАЧЕСТВА И БИОЛОГИЧЕСКОЙ (НОСТИ ПРОДУКТОВ ДЕТСКОГО И СПЕЦИАЛЬНОГО ПИТАНИЯ НА ОСНОВЕ БИОХИМИЧЕСКОГО И ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИХ ПОДХОДОВ

Специальность 05.18.04-технология мясных,молочных и рыбных продуктов

Диссертация в форме научного доклада на соискание ученой степени доктора технических наук

Москва, 1995

Работа выполнена на кафедре технологии молока и молочных продуктов Ставропольского государственного технического университета.

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор А.М.Шалыгина

доктор биологических наук,профессор Н.С.Королева

доктор технических наук Н.П.Захарова

Ведущее предприятие: Вологодский молочный институт

Защита диссертации состоится # о! 1995 г. в_час. на

заседании специализированного Совета Д.020.62.01 при Всероссийском научно-исследовательском институте мясной промышленности.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке института.

Ваши отзывы на диссертацию в 2-х экземплярах, заверенные печатью и подписями, просим направлять ученому секретарю Совета по адресу: 1СЭ316, Москва, ул. Талалихина, д. 26.

Научный доклад разослан 1995 Г.

Ученый секретарь специализированного Совета, кандидат технических наук, с.н.с. А.Н.Захаров

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Одной из основных задач социального и экономического развития стран СНГ является обеспечение детей высококачественными продуктами питания.

В настоящее время молочные продукты специального ассортимента для детей раннего возраста выпускают пять молочноконсервных комбинатов и несколько десятков гормолзаводов.Объем производства сухих адаптированных молочных продуктов составляет свыше 50 тыс т. с доведением в 1995 г до 80 тыс. т, что будет покрывать полную потребность. Производство жидких и пастообразных молочных продуктов для этого контингента отстает от потребности в них и составляет около . 60 тыс. т ( 13% от потребности) , сростом производства их к 1995 г до 345 тыс т. Одновременно с реконструкцией действующих предприятий, предполагается построить 50 новых цехов детского питания, организовать выпуск детских молочных продуктов более совершенного состава, обогащенных белковыми концентратами, защитными факторами , ~ ферментами , фруктовыми и овощными наполнителями, расширить производство продуктов специального питания (энпитов, низколактозных и безлактозных смесей).

Основными направлениями в этой области являются:

- усовершенствование состава и технологии производства сухих, жидких и пастообразных молочных продуктов . максимальное приближение их по основным составляющим и незаменимым'факторам питания к женскому молоку;

- создание сухих и жидких кисломолочных продуктов , обогащенных защитными факторами, бифидофлорэй;

- разработка состава и технологии новых видов сухих молочных продуктов с овощными и фруктовыми наполнителями для прикорма детей;

- разработка технологии сухих молочных продуктов специального (лечебного) питания для больных детей с различной патологией;

- получение стойких в хранении продуктов - стерилизованных , сублиматов и концентратов с длительными сроками хранения;

- научное обоснование режимов и сроков хранения продуктов.

Однако разработка рецептур , технологии, режимов и сроков хранения продуктов детского питания невозможны без установления критериев оптимальности (обобщенных показателей качества) и использования новых методов контроля этих показателей.

Рассмотрение сформулированных выше аспектов представляется актуальной задачей, требующей использования биохимических и фичико - химических . подходов при разработке способов повышения качества и биологической ценности продуктов детского и специального питания.

До настоящего времени не разработаны обобщенные показатели качества молочных консервов для детского питания при выпуске и хранении, отсутствуют комплексные исследования изменений физико-химических показателей и биологической ценности продуктов.

В связи с этим требуется масса разнообразной фтнко-химической информации по описанию биохимических и химических процессов, протекающих в сырье . полуфабрикатах и готовой продукции, отсутствие которых сдерживает плодотворную разработку и внедрение новых рецешур и технолошй. Убедительным свидетельством необходимое!и йоге служат обшнрные программы научных исследовании . включенных в координационные планы РАСХН. отраслевых институтов и вузов.

'Экспериментальные исследования проводились на кафедрах технологии молока и молочных нродукюв и органической и аналитической химии Ставропольскою

технического университета (г. Ставрополь) . Отдельные разделы проводились в сотрудничестве с отделами химии и технологии пищевых продуктов и питания здорового и больного ребенка Института питания РАМН , отделами технологии консервирования, сушки и технологии продуктов детского питания ВНИМИ и его Истринского филиала, НИИ детского питания, лабораторией химии липидов института биоорганической химии им. М.М.Шемякина, Московским институтом эпидемиологии и микробиологии им. Г.Н. Габричевского, Белгородской кооперативной академией. Московской академией пищевой промышленности.

Диссертация отвечает современным тенденциям и перспективам развития производства продуктов детского и специального молочного питания, является составной частью комплексной научно - технической программы Минвуза РСФСР "Продовольствие" (1986-90 г.г.), проводилась в соответствии с комплексными планами ГКНТ СССР по программе Ц.ОЗ и Российской научно-технической программой "Новые интенсивные технологии агропромышленного комплекса России в интересах ускоренного решения продовольственной программы (1991-93 г.г.)", а также " Программой метрологического обеспечения производства продовольственных товаров (мясо - молочный подкомплекс) на 1986-90 г.г.".

Цель и задачи работы. Общим направлением данной работы является исследование основных факторов, определяющих взаимосвязь физико-химических и биохимических изменений при выработке и хранении молочных продуктов для детского и специального питания и их качеством.

Целью работы является разработка научных основ технологии адаптированных молочных продуктов детского питания, режимов производства и хранения этих и специальных продуктов, включая лечебные, изыскание путей совершенствования их и решение вопросов контроля качества на основе физико-химических и биохимических подходов.

В соответствии с целью и объектами исследования ставились следующие основные задачи:

- описать физико - химические и биохимические процессы, протекающие в полуфабрикатах и готовой продукции при производстве и хранении;

- проанализировать механизмы реакций , условия их протекания и влияние на качественные показатели продукта;

- разработать методологические основы исследования физико-химических и биохимических изменений жировой и углеводной фракций продуктов нрн хранении;

- исследовать зависимость основных показателей от параметров технологического процесса:

- обосновать оптимальные режимы и сроки хранения сухих смесей;

- разработать пригодные для производственных условий методики контроля качества и провести их производственные испытания;

- создать условия для широкого использования результатов исследования в промышленности.

Научная новизна. На основании выполненных исследований сформулированы н обоснованы научные положения , совокупность которых можно квалифицировыать как разработку теоретических основ технологии производства молочных консервов для детского и специального питания.

Проведены широкие исследования физико-химических и биохимических изменений жировой и углеводной фракций при выработке и хранении продуктов.. установлена взаимосвязь показателей с качеством сырья , параметрами технологического процесса, способами упаковки и режимами хранения.

На основе глубокого исследования состава липидов и углеводов женского молока разработаны методологические основы адаптации рецептур молочных продуктов для детского питания по жировому и углеводному компонентам.

Разработаны пригодные для производственного контроля методы анализа компонентов , значения которых определяют обобщенные показатели качества.

Создана теория и разработан новый технологический процесс получения безлактозных и низколактозных молочных продуктов.

Новизна выполненной работы подтверждена 20 авторскими свидетельствами на изобретения.

Практическая ценность работы. Разработаны рекомендации , позволяющие повысить биологическую и пищевую ценность продуктов для детского и специального питания , а также технико - экономические показатели . при выработке и хранении. !

Решены вопросы методического обеспечения контроля качества сухих молочных продуктов. Разработанные методы оценки свойств сухих молочных продуктов и их взаимосвязи с технологическими параметрами производства и хранения продуктов способствуют объективной оценке качества, оптимизации процессов и созданию на этой основе новых видов молочных продуктов повышенной биологической ценности , создают научные основы направленного регулирования свойств готового продукта в зависимости от его целевого назначения.

Предложено несколько вариантов получения безлактозного и низколактозного молока и смесей .технологии молочно-белковой пасты "Свежесть", продуктов с би-фидогенными добавками, препарата липазы, технологические схемы восстановления сухой молочной основы при производстве жидких продуктов детского питания , удаления нитратов из сырья, технология молочных продуктов с измененным белковым составом.

Экономический эффект от внедрения некоторой части разработок превышает 100 млн руб в год.

Реализация результатов исследований. Результаты экспериментальных исследований и теоретических разработок использованы при совершенствовании технологии сухих молочных смесей "Малютка" и "Малыш", "Детолакт" , "Росток", энпитов, кисломолочных смесей для детского питания, сублимированных продуктов специального питания, молока концентрированного.

Разработаны и предложены для практического использования технологические схемы и технологии производства ряда новых продуктов и биологически активных добавок.

Разработанные методы оценки качественных и количественных показателей сухих молочных консервов применяются в практике работы предприятий и организаций, занимающихся вопросами производства указанных продуктов и исследованиями их свойств. Для реализации созданных методов разработаны и внедрены устройства, а также вспомогательное оборудование для ГЖХ.

Материалы работы использованы в учебных пособиях для вузов, справочниках , монографиях и статьях других авторов, посвященных физико-химическим и биохимическим аспектам производства молочных продуктов детского и специального питания.

Апробация работы. Основные результаты работы доложены на Всесоюзных научно-технических конференциях: "Основные направления увеличения производства и пути повышения качества продуктов детского и диетического питания" (Одесса, 1977), "Дальнейшее совершенствование теории, технологии и техники сушки" (Чернигов, 1981),"Основные направления рационального использования обезжиренного молока , пахты и . сыворотки" (Ставрополь,!981)."1У

Всесоюзная конференция по жидкофазному окислению органических соединений" (Баку , 1979), "О повышении роли молодых ученых и специалистов в ускорении научно-технического прогресса в мясной и молочной промышленности"(Москва. 1985) " V Всесоюзный биохимический съезд"(Киев, 1986), Всесоюзной конференции " Современная технология сыроделия и безотходная переработка молока" ( Ереван , 1988) , Всесоюзном коллоквиуме "Процессы и аппараты пищевых производств" (Москва,1991) , Международной конференции "Экоресурсосберегающие технологии переработки сельскохозяйственного сырья" (Астрахань, 1993), Международных симпозиумах "Экология человека: проблемы и состояние лечебно-профилактического питания"(Пятигорск , 1993 , Москва, 1994), ряде республиканских научно-технических конференций.

Результаты работ опубликованы в трудаХ Международных конгрессов по молочному делу (XX, Париж, 1978 ,ХХ1, Москва, 1982, XXIII, Оттава, 1990 , ХХ1У Мельбурн , 1994 ) , экспонировались на международной выставке "Химия-82", докладывались и обсуждались на заседаниях Ставропольского отдела Всероссийского биохимического общества АН РФ, научно-технических конференциях Ставропольского политехнического института (1972-94), на координационных совещаниях по разработке унифицированных методов анализа (Москва, 1982-87).

Публикации. Основное содержание диссертационной работы опубликовано в %■ брошюрах, статьях и материалах конференций, по материалам работы получено 20 авторских свидетельств.

В диссертации обобщены результаты исследований за период с 1972 г. по 1994 г., выполненные автором, а также при его непосредственном участии и руководстве.

Автор выносит на защиту следующие основные положения: физико-химическую концепцию изменений липидной и углеводной фракций молочных смесей в процессе производства, влияние режимов обработки сырья на процессь1 комплексообразования;

- выявленные связи между физико-химическими и биохимическими показателями и качеством продуктов в зависимости от режимов хранения;

- гипотезу , объясняющую характер взаимодействий при структурообразовании смесей с повышенным содержанием белка;

- научно обоснованные технологии получения безлактозного и низколактозного молока и смесей;

- биотехнологические подходы для получения биологически активных добавок для детского и специального питания;

- гипотезу,объясняющую снижение растворимости сухих молочных продуктов при хранении и способы повышения растворимости при восстановлении таких продуктов.

Объекты и методы исследований. Объектами исследований служили молоко женское и коровье, ингредиенты, используемые для производства молочных смесей , полу-фабрикаты, сухая молочная основа и сухое обезжиренное молоко, различные виды готовых жидких, пастообразных , концентрированных и сухих молочных продуктов для детского и специального питания.

Экспериментальные образцы детских молочных продуктов, предназначенных для исследований, вырабатывались на экспериментальном производстве ВНИМИ . Истринском отделении ВНИМИ, в лаборатории сублимационной сушки Таллинского КТБ Минмясомолпрома ЭССР.

Промышленные образцы вырабатывались и отбирались на Истринском МКК детского питания, Балтском МКК, Сибайском МКК, в цехах детского питания Краснодарского и Ставропольского гормолкомбинатов.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

1. МЕДИКО-БИОЛОГИЧЕСКИЕ И БИОХИМИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ РАЗРАБОТКИ МОЛОЧНЫХ ПРОДУКТОВ ДЕТСКОГО И ЛЕЧЕБНОГО

ПИТАНИЯ

1.1. ИССЛЕДОВАНИЕ СОСТАВА ЖЕНСКОГО МОЛОКА И КОМПОНЕНТОВ, ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ДЛЯ АДАПТАЦИИ МОЛОЧНЫХ СМЕСЕЙ

При разработке рецептур молочных продуктов для питания детей грудного возраста эталоном должно служить женское молоко. Если белковый, минеральный и витаминный состав женского молока достаточно подробно изучен ,то к моменту начала наших исследований (1972 г.) углеводный и липидный состав женского молока нуждались б дополнительном изучении. Этому способствовали широко внедряемые в научно-исследовательскую практику хроматографические методы анализа ( ТСХ и ГЖХ ) , которые были освоены к этому времени в нашей лаборатории . Ряд методик для проведения указанных исследований был модифицирован, некоторые - разработаны специально.

Результаты анализа группового состава женского молока представлены в табл.1.

Обращает на себя внимание высокое содержание свободных жирных киглот после 12 час хранения (до 58%), что связано с рысокой активностью липазы . Это оправдано физиологически, т.к. молодому растущему организму необходимы жирные кислоты как предшественники при синтезе собственных структур, содержащих липиды, например клеточных мембран . Кроме того, в групповом составе обнаружена неидентифицированная фракция , массовая доля которой достигала 2,4%, однако в ряде образцов эта фракция не наблюдалась.

Набор жирных кислот иследованных образцов соответствует литературным данным (табл. 2), исключая арахидоновую кислоту, которая отсутствует в исследованных образцах. В количественном отношении наблюдаются колебания в содержании основных кислот в пределах 7 - 10 % в сравнении с литературными данными. -

1.1.1. Исследование состава липидов женского молока

Таблица 1

Групповой состав липидов женского молока

Группы липидов

Полярные

Диацилглииериды

Стеринн

4,4- 12,2 2,9- 5,0 0,1 - 0,3

СЖК

6,5- 7,3 39,8-58,5

85,5 - 87.3 27 - 41,2

Триацилглицериды Неидентифицированные Эфиры стеринов

0,5- 2.4 2,0- 2.4

Таблица 2

Жирнокислотиый сосгав женского молока

| Массовая доля кислот, % от суммы +--------------------------------------------------

Жирные кислоты ¡образцы | из других источников

¡Института+------------------------------------

| питания | 1 ¡. 2 | 3

Масляная С 4:0 - - - 0,2- 0,1

Капроновая С 6:0 - 0,26 - 0,1 - 0,1

Каприловая С 8:0 0,03 - ' 0,1 - 0,2

Каприновая С 10:0 сл 1,81 1,63 0,6- 0,4

Лауриновая С 12:0 16,9±0,5 5,05 6,84 4,7- 2,2

Додеценовая С 12:1 - - сл -

Миристиновая С 14:0 7,2+0,4 8,25 8,32 7,9- Г,5

Тетрадеценовая С 14:1 0,4±0.1 - 0,21 -

Пентадеценовая С 15:0 сл ■ - - -

Пальмитиновая С 16:0 17,6±0,5 22,19 20,88 26,7 -2,7

Пальмитоолеиновая С 16:! 3,0+0,1 3,06 2,43 3,4- 1,0

Маргариновая С 17:0 0,4+0,1 - - -

Стеариновая С 18:0 7,4±0,1 8,66 7,34 8,8 - 1,7

Олеиновая С 18:1 31,8+1,3 32,00 35,84 37,4 -3,7

Линолевая С 18:2 14,8±0,5 13,82 7,09 10,6 - 2,9

Линоленовая С 18:3 0,5±0,1 0,84 0.85 ' -

Арахиновая С 20:0 сл 1,31

Гадолеиновая С 20:1 сл

Арахидиновая С 20:4 - . 0,23 0,57 -

Анализ жирнокислотного состава женского молока показал , что оно отличается малым содержанием летучих жирных кислот , которые вызывают раздражение, желудочно - кишечного тракта , являясь водорастворимыми и обладая высокими константами диссоциации. Низкое содержание их в женском молоке служит одним из факторов малого числа дисфункций желудочно-кишечного тракта у новорожденных при естественном вскармливании. ^

Липидный состав женского молока отличается не только массовой долей жира (3,5 ? о в женском против 3,7 % в коровьем), но и фракционным составом , а также структурой триацилглицеринов, спектром жирных кислот, содержанием полиненасыщенных жирных кислог (в частности линолевой), составом фосфолипидной фракции. Для фракции триацилглицеринов коровьего молока характерно деление их на низкомолекулярные и высокомолекулярные, чего не отмечалось в образцах женского молока. Все эти факторы следует учитывать при разработке рецептур заменителей женского молока.

1.1.2. Исследование углеводного состава женского молока

Исключительно сложный состав женского молока и присутствие в нем не только основных пишевых веществ , но и целого ряда соединений, выполняющих разнообразные, биологические функции ( ферментов , гормонов, факторов иммунологической защиты и др. ) , предопределяют необходимость все более детального изучения его химического состава. Изучение углеводного состава женского молока, помимо общебиологического, представляет и определенный практический интерес : при разработке заменителей женского молока необходимо знать соотношение отдельных углеводов , определяющее их благоприятное влияние на организм ребенка.

Нами изучен углеводный состав молока 16 здоровых кормящих матерей в возрасте 20 - 35 лет.

Таблица 3

Состав углеводов женского молока (в % от суммы углеводов)

Углеводы | Среднее | Пределы колебаний

содержание.

Моносахариды, 6,00 2,03- 12,12

в том числе:

фукоза 0,64 0,04 - 1,60

глюкоза 3,82 1,31 - 7,73

галактоза 1,54 - .0,46 - 2,89

Олигосахар иды, 94,00 89,95 ■ ■ 9,97

- в том числе:

альфа - лактоза 43,76 40,15- 46,18

бета - лактоза 47,21 44,41 ■ ■49,14

2-фукозидолактоза 1,05 0,20- • 2,46

3-фукозидолактоза 1,98 0,67; ■ 4,50

В исследованных образцах женского молока обнаружены фукоза, глюкоза, галактоза, лактоза, 2- и 3-фукозидолактоза в различных аномерных формах и небольшие количества веществ, идентифицировать которые не удалось.

В таблице 3 показан состав изученных образцов женского молока. Во всех случаях содержание моносахаридов в женском молоке (в процентах от общего количества углеводов) в 2-12 раз превышало их содержание в коровьем молоке. В 14 из 16 образцов была обнаружена фукоза ( 0,04 - 1,6 % ) . Отношение глюкозы к галактозе колебалось от 1,5 до 3,5. Из олигосахаридов наибольший интерес представляют лактоза и ее производные. Содержание лактозы колебалось от 85 до 95 % , при этом соотношение альфа- и бета-форм ее было практически постоянным и составляло 0,92 - 0,95.

В женском молоке были также обнаружены и положительно идентифицированы альфа- и бета-формы 2-фукозидолактозы, не встречающиеся в коровьем молоке и в выпускаемых заменителях женского молока. Их содержание составляло в среднем 3% , но в некоторых случаях достигало 5,3 %. В ряде случаев в молоке обнаруживался только один из видов фукозидолактозы в альфа- и бета-форме.

В двух образцах женского молока , условно названных анормальными , были отмечены следующие характерные особенности повышение содержания,

моносахаридов, снижение уровня лактозы и полное отсутствие фукозы . Наряду со снижением содержания лактозы нарушалось соотношение между ее альфа- и бета-формами (в сторону преобладания первой). В этих образцах не было обнаружено даже следов фукозы и было значительно снижено содержание трисахаридов -производных фукозы (0,6 - 1,2 %); содержание галактозы было соизмеримо с содержанием глюкозы либо несколько превышало его.

Известно , что производные фукозидосахаров , не гидролизуемых в желудочно -кишечном тракте ребенка , обладают бифидогенной активностью. Вероятно , отсутствие в женском "молоке фукозы и пониженное содержание фукозидопроизводных приводит к-снижению биологической активности молока, что может повлечь за собой изменение микробного биоценоза толстой кишки, развитие дисбактериоза и последующих функциональных расстройств. Можно также предположить , что дефицит фукозы тормозит синтез 2- и 3 -фукозидолактозы, вынуждая клетки молочной железы синтезировать вещества с меньшей молекулярной массой и в значительно больших количествах.

Таким образом, углеводный состав зрелого женского молока не является однообразным и спектр углеводов и грудном молоке довольно широк . Согласно нашим наблюдениям, основанным на исследовании проб женского молока на 1-5-м месяце лактации, углеводный состав зрелого женского молока не имеет существенной зависимости от сроков лактации, хотя и различается при одних и тех же сроках лактации у разных женщин . Пока недостаточно ясно , какое влияние оказывает на углеводный состав молока характер питания матери. Метод капиллярной ГЖХ позволяет весьма детально изучать углеводный спектр трудного молока, что в свою очередь дает возможность глубже понять его уникальную биологическую роль.

Результаты наших исследований нашли отражение в СанПиН 42123-4689-88 "Рекомендуемый состав, критерии и показатели качества заменителей женского молока (базисная формула)".

1.1.5.Характеристика ингредиентов, которые используются для адаптации, их состав и изменения при хранении. Подходы к оптимизации состава пищевых смесей

Углубление знаний по составу женского молока позволило разработать новые подходы к рецептурам продуктов детского и лечебного питания.

Адаптирование состава потребовало детального исследования ингредиентов, используемых для приближения продуктов на основе коровьего молока к женскому.

1.1.3.1. Жиры растительного и животного происхождения, их композиции

Для адаптирования детских молочных смесей, приближения их липидного состава к женскому молоку в настоящее время используют введение различных растительных масел (кокосового, кукурузного и др.) , а также свиной внутренний или фракционированный молочный.

Химический состав липидов растительных масел и животных жиров детально исследован нами.

Как установлено нами и подтверждается данными других исследователей, в составе липидов женского молока содержатся помимо линолевой кислоты (7 %) и жирные кислоты со средней длиной цепи, которых недостает в коровьем молоке . и добавлением одного какого-либо жира растительного или животного происхождения компенсировать состав молочного жира не удается. П.Ф.Крашенинин и др.

исследователи предлагают для этой цели использовать композиции из нескольких компонентов.

В последнее время в качестве компонентов жировой фракции, помимо молочного жира и растительных масел, используют животные жиры, такие как внутренний топленый , свиной или фракционированный молочный . Нами исследованы различные жировые композиции как с точки зрения соответствия их женскому молоку по жирнокислотному составу, так и по содержанию фосфолипидов, жирорастворимых витаминов и эмульгируемости.

Исследование фракционного состава показало , что жировая композиция на основе растительных масел (кокосовое+кукурузное 60:40) не обеспечивал необходимого уровня ненасыщенных кислот, следствием низкого содержания фосфолипидов является недостаточная эмульгируемость жировой фракции. Несколько лучше показатели у композиции молочный жир+соевое масло 60:40 , в которой большее содержание фосфолипидов , что повышает ее эмульгируемость. Жирнокислотный состав композиций по сумме ненасыщенных кислот приближается к женскому . Композиции с соевым маслом содержали до 3,7±0,4 % линоленовой кислоты (С 18:3).

Согласно рекомендациям международных стандартов на пищевые продукты детского питания " Codex Alimentarius " , уровень линолевой кислоты должен составлять 70 мг I Кдж , а общее содержание жиров должно быть от 0,8 до 1,5 г/100 Кдж . Этим же документом разрешено добавление лецитина (0,5 г/кг), моно- и диацилглицеринов (0,4 г/кг), токоферолов (1 мг/кг),холина . Базисная формула предусматривает общее содержание жира в детских продуктах 1,20-1,29 г/100 Кдж, содержание линолевой кислоты аналогично международным стандартам.

Все представленные жировые композиции содержат линолевую кислоту на уровне 22,7-24,1 % , что полностью обеспечивает потребность растущего организма с учетом потерь в процессе технологии и хранення , составляя не выше 20 % от суммы кислот.

Арахидоновая кислота , которая содержится только в составе липидов жнвоть' ix, не обнаруживается в заметных количествах в коровьем молоке , но имеется в свином жире , что обеспечивает ее присутствие в композции N 5 в массовой доле 0,2 %. Исходя из указанных соображений i целесообразно использовать в детском питании раннего возраста смеси, в которых молочный жир дополняется кукурузным маслом и топленым свиным жиром (лярдом) в соотношении 50:35:15.

Поскольку ацилглицерины коровьего молоха и растительных масел значительно отличаются по составу от женского (изомеры положения), а липазы жел/д- чно -кишечного тракта ребенка обладают относительной специфичностью, следует с продуктом дополнительно вводить липазы из коровьего молока и растительные липазы в виде микрокапсул,.которые , растворяясь в кислом желудочном соке и поступая в кишечник в дополнение к эстеразам кишечника ребенка, будут катализировать реакции гидролиза липидов. '

Фракционный состав жировых композиций по группам липидов не отличается от липидов женского молока, за исключением одной неидентифицированной фракции в женском молоке, отсутствующей в коровьем и жировых смесях..В липидах женского молока содержание фосфолипидов в несколько раз превышает содержание их в исследованных композициях . Это обусловлено использованием растительных масел после рафинирования , при котором удаляется фракция полярных липидов , в т.ч. фосфорсодержащих. В липидах женского молока определена фракция эфиров стеринов и углеводородов , которая в жировых композициях присутствует в количествах , не поддающихся определению. Роль эфиров стеринов для детского организма неясна , в желудочно - кишечном тракте они гидролизуются до

Таблица 4

Жнрнокнслотнын состав жировых композиций для заменителей женского молока

Код Массовая доля жирных кислот. %

кис- Индекс жировой композиции

ло- 1 : 2 3 : 4 5

ты : -

4:0 1,2±0,1 0,8+0,2 0,8±0,1 1,0±0,1

6:0 1,2+0,1 0,8+0,2 0,8±0,2 - 0,9±0,1

8:0 .0,3+0,2 1,6±0,1 1,7±0,1 4,5+0,2 0,3+0,1

10:0 2,1±0,6. 2,5+0,5 2,8±0,4 3,7+0,5 1,9+0,2

11:0 0,3±0,1 0,2+0,1 0,2±0,1 - 0,3+0,1

¡2:0 2,7+0,7 11,7+0,8 11,3±0,6 29,5±0,8 2,2±0,2

14:0 6,8+0,6 8,1±0,5 9,1 ±0.5 11,7+0,4 6,9±0,5

16:0 20,9±0,2 17,3+0,3 • 16,9±0,3 9,4+0,2 22,4+0,8

14:1 0,6+0,1 0,4±0,1 0,4+0,1 - 0,5+0,1

16:1 1,б±0,2 1Л±0,3 1,0+0,1 сл 1.8+0,3

18:0 8,810,1 6,8+0,1 6,5±0,2 2,2±0,3 8,6±0,5

16:2 сл сл сл сл сл

18:1 25,5±0,9 21,2+0,8 22,5±0,9 14,5±0,7 28,5±1,1

17:0 - - 0,2+0,1 0,2+0,1 0,2+0,1

18:2 23,3±0,8 23,1+0,8 24,1+0,9 23,7+0,3 22,7±1,7

18:3 3,7+0,3 3,7±0,3 0,8+0,2 0,2+0,1 0,9±0,2

19:0 - - 0,2±0,1 0,2+0,1 0,2+0,1

20:0 1,о±о,Г 0,7±0,1 0,7±0,1 0,1+0,0 0,5+0,1

20:1 ■ - сл 0,1+0,0 сл

20:4 - - - - 0,2+0,1

Состав жировых композиций, индекс:

1 - молочный жир'+ соевое масло 60:40;

2 - молочный жир + соевое масло + кокосовое масло 40:40:20:

3 - молочный жир + кукурузное масло + кокосовое масло 40:40:20;

4 - кокосовое масло + кукурузное масло 60:40;

5 - молочный жир + кукурузное масло + свиной жир 50:35:15.

составляющих . Производители стараются убрать фосфолипиды из состава растительных, масел . Это связано с тем , что под действием фосфолипаз при хранении протекают процессы гидролиза фосфолипидов с образованием лизофо-сфатидилэтаноламинов и других лизоформ, которые являются сильнодействующими физиологическими ядами, нарушающими проницаемость клеточных мембран. Фосфолипазы А и Б являются термостойкими белками и инактивировать их при принятых режимах тепловой обработки не удается . Поэтому зарубежные фирмы из рецептур молочных смесей для детей исключают природные фосфолипиды , а для обеспечения биосинтеза их, в состав продукта вводят аминоспирт холин, иногда в виде фосфорного эфира. Такой подход вполне оправдан и должен получить распространение в отечественной практике.

ю

1.1.3.2. Корректировка липцзного состава продуктов детского питания

Получить продукты с заданным жировым составом не только по липидным фракциям, но и жирнокислотным составам в производственны* условиях трудная , но разрешимая задача .Состав исходного молока значительно меняется по сезонам года, также изменяются состав и показатели дополняющих компонентов, поэтому для того, чтобы в определенных пределах выдержать состав лабильных компонентов, необходимо контролировать постоянно состав молока и ингредиентов, учитывать эти изменения и иметь программу для составления рецептур по каждой партии продукции.

Зная динамику изменена молочного жира по сезонам года и отдельным регионам и характер изменений фракционного и жирнокислотного состава липидов детских молочных смесей в процессе технологической обработки и при хранении в зависимости от режимов сформулированы подходы к составлению подобных программ.

. В действующих рецептурах на детские молочные продукты нормируются только показатели массовой доли молочного и растительного жира. Все остальные аспекты до настоящего времени не учитываются при составлении смесей, что существенно изменяет биологическую ценность продуктов детского питания.

Для предприятий, не имеющих возможности на месте проводить весь круг анализов сырья и компонентов, мы, используя систему уравнений и неравенств, в которых были учтены общие закономерности изменения состава, симплекс-методом с упрощенным алгоритмом получили следующую аналитическую зависимость:

24,4 В-1202

Х= -,

В-А

Х- массовая доля растительного масла в 100 кг сухого продукта, кг; А- массовая доля ненасыщенных жирных кислот в молочном жире, %; В- массовая доля ненасыщенных жирных кислот в растительном масле,%

Завершена работа по составлению программы, фунционирующей на ЭВМ серии IBM PC и позволяющей производить пересчет состава смесей в зависимости от фактического содержания ненасыщенных жирных кислот в используемых жирах и маслах для трехкомпонентной жировой композиции,при этом учитываются потери по ходу технологического процесса и при хранении (на середину гарантированного срока).

1.1.3.3. Изучение кристаллизации глюкозы в глюкозо-фруктозном сиропе при хранении

Глюкозо-фруктозный сироп, технология которого разработана в НПО "Крахмал", состоит на 98% из моносахаров. В верхних слоях сиропа фруктоза представлена пре- -имуществено альфа-формой, в то время как в межкристальной жидкости соотношение альфа-фруктоза / бета-фруктоза составляет только 1,30. Соотношения остальных форм Сахаров в верхних слоях ппокозо-фруктозного сиропа и в межкристальной жидкости существенно не отличаются. В этих продуктах глюкоза кристаллизуется не полностью и выпадает преимущественно в альфа-форме с включением других форм Сахаров.

Как нами установлено, на аномерный состав углеводов в выпавших кристаллах влияет степень кристаллизации глюкозы.

При хранении глюкозо-фруктозного сиропа могут создаваться условия приводящие к кристаллизации глюкозы в нем, что приводит к расслоению продукта и'

к нарушению химического состава. Жидкая фракция обедняется глюкозой, возрастает содержание фруктозы, что нарушает ход микробиологического процесса. Перед использованием такого сиропа для введения в детские продукты, необходимо перевести кристаллы в раствор, например, нагреванием до 40-50°С, что должно быть предусмотрено в технологической схеме.

1.2 Изменения физико-химических и биохимических показателей качества липидов, углеводов и белков при технологической обработке в производстве продуктов детского и лечебного питания

1.2.1. Изменение липидов продуктов детского питания 1.2,1.1. Влияние тепловой обработки на лнпиды жидких молочных смесей

При стерилизации в липидах смеси увеличивается содержание моно- и диацил-глицеринов при одновременном уменьшении триацилглицеринов. При нагревании до 105°С в течение 10 мин и до !10°С в течение 15 мин обнаружено увеличение количества свободных жирных кислот (СЖК). Эти факты свидетельствуют о гидролитических процессах в липидах жидких смесей.

При исследованных режимах стерилизации (кроме режима 110°С с выдержкой 15 мин) наблюдалось увеличение содержания группы полярных липидов. Высокое содержание полярных липидов (до 16,2°/») объясняется тем, что эта группа содержит не только фосфолипиды, но и окисленные липиды, а также образовавшиеся полимеры и липиды, связанные с продуктами гидролиза белка. Содержание прочносвязанных липидов при стерилизации увеличивается, причем наиболее резко при двойной стерилизации (с 1,42 до 2,49 %).

Следует отметить, что при всех исследуемых режимах стерилизации наблюдается снижение ненасыщенных жирных кислот в основном в результате уменьшения олеиновой и линолевой кислот. При этом в липидах смесей несколько возрастает содержание низкомолекулярных кислот. Такие изменения свидетельствуют об окислении высокомолекулярных ненасыщенных жирных кислот. Содержание линоленовой кислоты при стерилизации снижается пропорционально температуре и времени воздействия.

Значительных изменений жирнокислотного состава в липидах исследуемых смесей при стерилизации не обнаружено.

При стерилизации в детских смесях снижается содержание жирорастворимых витаминов: наиболее резко это отмечалось при режиме стерилизации 105°С с выдержкой 10 мин. При двойной стерилизации обнаружено увеличение количества ' Витамина А, что может быть связано с выходом этого витамина из связанного состояния. Возможно, при тепловом воздействии происходит не только разрушение или окисление жирорастворимых витаминов, но и связывание их с белковыми веществами продукта с последующим освобождением этих витаминов из образовавшихся комплексов. При режиме стерилизации 110°С. с выдержкой 15 мин обнаружено содержание жирорастворимых витаминов, наиболее близкое к исходному.

Исследования липидной фазы детских смесей при разных режимах термической обработки показали, что из изученных режимов наиболее щадящее действие на липиды оказывает обработка смесей при 110°С в течение 15 мин. Данный режим позволяет получать продукты,, безопасные в микробиологическом отношении, повышенной стойкости при хранении, с высокой пищевой и биологической ценностью. Этот режим заложен в нормативно-техническую документацию на промышленное производство стерилизованных смесей "Малютка" и "Малыш" (ТУ 49

627-79) в действующих цехах детского питания при гормолзаводах с применением отечественного оборудования и однократной стерилизации в таре.

При этом режиме было исследовано изменение липидной фазы детских смесей "Малыш", отличающихся по составу от смеси "Малютка" и вырабатываемых с добавлением разных видов муки (рисовой, гречневой, овсяной).

Анализ группового состава липидов жидких смесей "Малыш" с различными мучными добавками показал, что липиды этих смесей изменяются при стерилизации в различной степени.

Наиболее интенсивно при этом изменяется групповой состав липидов смеси "Малыш" с овсяной мукой. После стерилизации в липидах этой смеси в 2,5 раза возрастает группа полярных липидов, резко увеличивается группа эфиров стеринов с углеводородами. Стерилизация способствует появлению в смеси с. рисовой мукой двух неидентифицированных фракций, тогда как в других смесях эти фракции отсутствуют. Для смеси с гречневой мукой характерно снижение при стерилизации липидов содержание триглицеридов и увеличение содержания свободных жирных кислот. Гидролиз триглицеридов смеси с рисовой мукой увеличивает содержание моно-и диацилглицеринов.

Изменение жирнокислотного состава липидов жидких смесей "Малыш" в результате стерилизации носит одинаковый характер для всех исследуемых смесей. При стерилизации незначительно уменьшается содержание ненасыщенных жирных кислот. В смеси "Малыш" с овсяной мукой заметно некоторой увеличение содержания ненасыщенных и снижение содержания низкомолекулярных жирных кислот. Изменение жирнокислотного состава липидов в этом продукте при стерилизации происходит интенсивнее, чем в смесях с рисовой и гречневой мукой. В целом, как и в смеси "Малютка", жирнокислотный состав смесей "Малыш" при стерилизации меняется мало.

Содержание жирорастворимых витаминов в смесях "Малыш", выработанных с различными видами муки, очевидно, зависит от их содержания в добавляемой муке. Изменения, происходящие при стерилизации в содержании жирорастворимых витаминов во всех смесях "Малыш", аналогичны. Содержание витаминов А, Д, Е снижается в среднем на 20 -30 %.

Стерилизация способствует увеличению в смесях "Малыш" содержания прочно-связанных липидов, что свидетельствует о комплексообразовании между липидами и нелипидными частями (белками, углеводами) этих продуктов. Только в смеси "Малыш" с гречневой мукой содержание прочносвязанных липидов практически не меняется, что может быть объяснено высоким содержанием в гречневой муке природных антиокислителей, которые предотвращают окислительные процессы липидов всего продукта.

Таким образом, установлено, что в результате стерилизации снижается содержание жирорастворимых витаминов А, Д, Е жидких смесей "Малютка" и "Малыш" в среднем на 20 - 30 %, протекают процессы гидролиз а, окисления и комплексообразования. При выработке стерилизованных жидких детских смесей "Малыш" и "Малютка" в действующих цехах детского питания с применением одноступенчатой стерилизации в таре может быть рекомендован режим 110°С с выдержкой 15 мин, так как он оказывает щадящее действие на липидную фазу.

Нами изучалось также изменение липидного состава сливок при различных режимах термической обработки.

Мягкие условия выделения липидов (исчерпывающая экстракция диэтиловым эфиром при низкой температуре с последующей отмывкой экстракта от нелипидных компонентов изотоническим раствором и отгонкой растворителя под вакуумом) позволяют надеяться, что липидные компоненты извлекаются без изменений.

Анализ полученных данных фракционного' состава не выявил различий в содержании отдельных фракций.

Изменение режимов тепловой обработки в диапазоне температур от 115 до 135°С не влияет на состав жирных кислот.

1.2.1.2. Изменеие липидов кисломолочных продуктов

Жировой компонент кисломолочных смесей, предназначенных для питания детей раннего возраста, включает жир молочного и растительного происхождения.

В процессе производства ацидофильных смесей могут происходить изменения -жирнокислотного состава смесей. Особенно нежелательно комплексообразование, показателем которого является увеличение прочносвязанных липидов.

В результате исследования жирнокислотного состава и содержания прочносвязанных липидов на различных стадиях технологического процесса ацидофильных смесей идентифицировано 7 фракций.

В процессе приготовления ацидофильных смесей "Малютка" и "Малыш" содержание ненасыщенных жирных кислот увеличивалось на отдельных стадиях технологического процесса не более, чем на 1,5 - 2,3 %. Но в отдельных случаях изменения липидов под действием молочнокислой микрофлоры специфичны. Так, изменений в содержании прочносвязанных липидов при сквашивании ацидофильной смеси "Малыш" не отмечается в смеси "Малютка" в случае сквашивания с растительным маслом содержание их возрастает в 1,5 - 2 раза до 2,85 - 5,27 %. Особенно значительное увеличение прочносвязанных липидов при соответствующем снижении содержания ненасыщенных жирных кислот отмечено в процессе гомогенизации. Гомогенизация сквашенных смесей значительно усиливает окислительные процессы в этих смесях, поэтому следует исключить гомогенизацию сквашенной смеси. При гомогенизации только молочно-растительных сливок липиды изменялись незначительно.

На основе полученных данных предложена следующая схема технологического процесса производства кисломолочных смесей (рис.1).

Для питания больных детей ВНИКМИ разработана технология кисломолочного белкового продукта. Нами изучено изменение липидов до и после сквашивания смеси.

В результате исследований отмечена зависимость изменений фракций ацилглицеринов и свободных жирных кислот при сквашивании смеси. Количество триацилглицеринов при этом снижается с 67,66 до 65,85 %, а количество свободных жирных кислот увеличивается с 9,28 до 10,62 %. Это свидетельствует о частичном гидролизе триацилглицеринов под влиянием молочнокислых бактерий.

■ Изучен также жирнокислотный состав липидов кисломолочного высокобелкового продукта, который характеризуется повышенным содержанием высокомолекулярных жирных кислот и более низким короткоцепочных кислот.При сквашивании смеси содержание высокомолекулярных жирных кислот несколько возрастает в основном за счет пальмитиновой кислоты (с 36,3 до 43,5 %). При этом количество ненасыщенных кислот не изменяется.

Увеличение содержания пальмитиновой кислоты можно объяснить биосинтезом ее микрофлорой закваски за счет продуктов обмена углеводов с образованием ацетил-КоА, а также за счет дезаминнрования аминокислот. При исследовании изменений аминокислотного состава, однако, изменений содержания свободных аминокислот обнаружить не удалось.

Молоко + растительное масло

I

Обезжиренное Сепарирование —•»■ Молочно-раститель-молоко ные сливки 1_

Углеводы

-Смешивание -Гомогенизация

Подогрев до 60°С

юп

работка |

I ....... I

Высокотемпературная Розлив обработка

Охлаждение до 37-40°С Готовый продукт I стерилизованный

Т

Внесение водорастворимых витаминов

в I

Внесение закваски

1 - г %

I

Сквашивание 3,5-4 ч

, 1 .

Розлив

I

Готовый ацидофильный продукт

Рис. 1. Технологическая схема производства жидких детских молочных смесей "Малыш" и "Малютка"

Готовые смеси имеют следующий состав липидов (табл. 5 и 6).

Таблица 5.

Фракционный состав липидов кисломолочных смесей

' Массовая доля липидов, %

Фракции липидов +-----------------------------------------------------------

¡ацидофильная смесь | ацидофильная смесь

| "Малыш" ¡ "Малютка'

Полярные 6,5±0,6 8,0+0,7

Моно- и диацилглицерины 4,8+0,3 5,6±0,4

Стерины 0,3±0,1 0,5+0,1

Свободные жирные кислоты 3,2+0,2 6,5+0,4

Триацилглицерины 82,4+3,8 70,5±3,2

Эфиры токоферолов 0,5+0,1 3,1 ±0,2

Эфиры стеринов +

углеводороды 2,3±0,2 5,8±0,3

Таблица 6.

Содержание жирорастворимых витаминов и прочносвязанных

липидов кисломолочных смесей

| ■ ацндофильныя смесь) ацидофильная смесь

"Малыш" | "Малютка"

Витамин А, мг% 2,70+0,12 4,20+0,18

Д, мг% 0,04+0,01 0,10+0,01

Е, мг% 3,80+0,22 9,00+0,28

Прочносвязанные липиды,% 3,40+0,19 2,80+0.15

Установлено влияние отдельных этапов технологического процесса производства на содержание прочносвязанных липидов. Пастеризация и гомогенизация увеличивают комплексообразование липидов с белками и углеводами до 1,5 - 3,0 %, а сквашивание снижает содержание этих комплексов до 0,52 - 0,57 %, до уровня, характерного для коровьего молока.

Под влиянием молочнокислых бактерий образовавшиеся в процессе технологической обработки молока комплексы липидов разрушаются, тогда как комплексы, присущие натуральному молоку остаются без изменений. В летнем' молоке мало свободных жирных кислот (4-6 %) по сравнению с зимним (10 - 12 0 о), что, по-видимому, связано с активностью бактериальных липаз (большая бакобсемененность зимнего молока). Содержание глицеридных фракции по сезонам меняется незначительно. Указанные соотношения группового состава липидов сохраняются и в пастеризованных сливках. Липиды сливок отличаются от молока только отсутствием эфиров токоферолов и стеринов.

Поскольку растительное масло вводят совместно с жирорастворимыми витаминами, то момент введения этих добавок характеризуется не только изменением жирнокислотного состава липидов молочной основы, но и увеличением содержания жирорастворимых витаминов. Пр;,' этом в липидах детских смесей несколько

повышается содержание свободных жирных кислот, моно- и диацилглицеринов, стеринов. а также обнаруживается в значительных количествах фракция эфиров стеринов и углеводородов.

Наиболее заметно воздействие на лйпидную фракцию молочной основы гомогенизации, которая сопровождается снижением ненасыщенных жирных кислот с 42,19 до 39,21 % в зимних и с 51,86 до 41,64 % в летних смесях. При этом наблюдается значительное снижение полярных липидов, свободных жирных кислот, стеринов, жирорастворимых витаминов с одновременным увеличением прочносвязанных липидов. Очевидно, что при гомогенизации инициируются не только окислительные процессы за счет высвобождения оболочечных липаз, но и образуются прочные комплексы некоторых групп липидов с нелипидными компонентами. Об этом свидетельствуют так же работы В.В.Вайткуса, который детально исследовал влияние гомогенизации на изменения липидного комплекса молочного жира.

Распылительная сушка, следующая за гомогенизацией, приводит к снижению содержания прочносвязанных липидов. После сушки снижается количество триацилглицеринов и возрастает содержание фракции свободных жирных кислот, моно- и диацилглицеринов, что свидетельствует о протекании гидролитических процессов в период от гомогенизации до сушки. На содержание жирорастворимых витаминов сушка практически не оказывает влияния. Содержание эргокальциферола (витамина Д) при выработке сухих смесей меняется незначительно. Отмечено, что при досушивании молочной основы в. инстантайзере до содержания влаги 4-5 % происходит некоторое увеличение ненасыщенных жирных кислот за счет распада комплексов липидов с другими компонентами детских молочных смесей. Фракционный состав липидов и содержание жирорастворимых витаминов при досушивании остаются практически без изменений.

Добавление муки (овсяной, рисовой, гречневой) и углеводов отражается на изменении липидного состава продукта в меньшей степени, чем при предыдущих операциях технологического процесса производства сухих детских молочных, смесей, но выявленные изменения привели к необходимости проведения исследований влияния гидротермической обработки муки перед добавлением в смесь "Малыш". Результаты свидетельствуют, что гидротермическая обработка муки сопровождается некоторым снижением ненасыщенных жирных кислот и значительным снижением прочносвязанных липидов (с 0,4 до 0,04 %). Такое низкое содержание последних в добавляемой муке, естественно, не оказывает заметного влияния на содержание прочно-связанных липидов в вырабатываемом продукте.

1.2.2.Изменения углеводов детского питания

1.2.2.1. Динамика сбражиггния углеводов ацидофильной микрофлорой в жидких детских смесях " Малютка"

Проведена сравнительная оценка динамики изменения состава Сахаров в процессе изготовления жидких детских смесей. Проверены три варианта продукта, условно названные "Малютка 1" (лактоза - 2,4%, солодовый экстракт - 2,3%, сахароза - 3,5%) -контроль по ТУ 49 650-80; "Малютка 2" (лактоза - 2,4%, солодовый экстракт - 2,3"», глюкозо-фруктозный сироп - 3,5'!о); "Малютка 3" (лактоза - 2,4%, кукурузный сироп -5,8%). В пастеризованные смеси вносили ацидофильную закваску и исследовали влияние процесса жизнедеятельности бактериальных культур на изменение углеводного состава. Отмечено нарастание кислотности (рис. 2) и увеличение количества клеток ацидофильных палочек (рис. 3). При этом кислотность в пределах до 50°Т нарастала в ацидофильных смесях "Малютка 1" за 4 ч 20 мин. "Малютка 2" - 4 ч 45 мин и "Малютка 3" - более 5 ч. Несмотря на то. что "Малютки 3" содержит

гораздо больше трисахаров по сравнению с первыми двумя, а также небольшое количество тетрасахаров, которые труднее сбраживаются ацидофильными палочками, в конце сквашивания биологическая активность ее была выше, чем в смесях "Малютка 2" и "Малютка 1". Количество клеток в конце сквашивания в ней было 250 млн, в то время как в ацидофильной смеси "Малютка 1" - 60 млн. Присутствие сахарозы в ацидофильной смеси "Малютка 1" тормозило развитие Ь.аайорЬПиБ.

Т.к. в среде имеются глюкоза, лактоза и другие сахара, то размножение микробных клеток начинается сразу же, без лаг-фазы: ферменты метаболизма глюкозы, являясь конститутивными , постоянно синтезируются клетками ацидофильных палочек. После истощения в среде запасов глюкозы включается лактозный оперон, идет синтез бета-галактозидазы.

Данные наших исследований по метаболизму Сахаров при культивировании их на сложных углеводных средах подтвердили гот факт, что прокариоты, к которым относится Ь.аас1орЫ1и5, для наращивания биомассы в первом периоде используют глюкозу, которая представляет для клетки более выгодный источник углерода, чем, например, лактоза и некоторые др. сахара. Пока глюкоза имеется в достаточном количестве, клетка не нуждается в получешт и переработке никаких, других Сахаров. Лишь при возникновении острой необходимости в углероде используются менее выгодные источники. После полного исчезновения глюкозы в среде включается механизм синтеза бета-галактозидазного комплекса согласно теории Жакоба - Моно и начинается гидролитический распад лактозы.

Рис.2 .Изменение активной и титруймои кислотности ацидофильных смесей "Малютки" в процессе сквашивания : I - смесь "Малютка 1"; II - смесь "Малютка 2* ; III - смесь "Малютка 3

___ титруемая —-- активная

.кислотность кислотность. ..

Рис.3. Динамика развития L. acidophilus в смесях "Малютка" с различным углеводным составом: I - смесь "Малютка 1" ; II - смесь "Малютка 2" ; III - смесь "Малютка 3"

В результате гидролиза образующиеся глюкоза и галактоза утилизируются клетками L.acidophilus, причем, галактоза усваивается с запаздыванием, т.к. необходимо время для включения в работу галактозного оперона. В силу этого в

готовом продукте всегда остаточное содержание галактозы выше, чем глюкозы, что подтверждает указанный вывод.

В том случае, когда скорость распада лактозы совпадает со скоростью утилизации глюкозы, индуцированный синтез бета-галактозидазы не репрессируется. В том случае, когда активность ферментов гликолиза тормозится, например, за счет изменения рН, скорость, гидролиза лактозы также снижается. При нейтрализации среды скорости выравниваются, достигая максимальных, до полного расходования. лактозы . И только после этого в среде начинается гидролиз сахарозы . Требует объяснения тот факт, что бета-лактоза гидролизуется быстрее, чем альфа-лактоза. Вероятно предположить, что L.acidophilus усваивает только одну форму лактозы (бета-), а альфа-форма переходит в бета - форму по мере нарушения равновесия, в результате мугаротации. Каким образом "включается" и как регулируется метаболизм сахарозы, мальтозы й других углеводов, сведений нет. Анализ данных по утилизации Сахаров в сложных по составу углеводов средах носит неоднозначный характер даже для одноштаммовых культур. Анализ затруднен также различной скоростью всасывания моносахаридов в клетку.

1.2.3. Изменение состава углеводов при сбраживании их бифидофлорой

При переводе младенцев на вскармливание заменителями женского молока в ' кишечник прекращается поступление бифидогенных углеводов, что приводит к изменению состава микрофлоры, начинают вымирать бифидобактерии, поддерживающие кислую реакцию среды в толстом кишечнике.

Бифидобактерии штамма В. longum 791 на различных углеводных добавках, вносимых в печеночную среду, в основном, потребляли лактозу. При внесении в среду галактозиллакгозы наряду с лактозой уменьшилось содержание и внесенной добавки. Таким образом, бифидобактерии утилизируют галактозиллактозу, синтезируемую бета-галактозидазой. Внесение лакто-лактулозы в печеночную среду фактически не изменило характера утилизации Сахаров и это позволяет заключить, что лактулоза бифидобактериями этого штамма не усваивается. В процессе жизнедеятельности бифидобактерии на печеночной среде с различными добавками содержание ди- и трисахаров уменьшается на 0,5 - 0,3 0 о.

Исследовалось изменение углеводов при деятельности бифидобактерии штаммов В. longum 791 и В. longum 379М на различных углеводных добавках, вносимых в обычное молоко и в молоко с добавкой галактозиллакюзы. При пастеризации молока часть лактозы реверсирует s, различные дисахара и содержание лактозы составляет только 4,1 %, а при добавке г&лактозиллактозы - 4.3 " о.

При инкубации в течение 22 часов двух штаммов в обычном молоке происходит его сквашивание и рН среды составило 5,0 при деятельности штамма 791 и 4,5 -штамма 379, а в обычном молоке и с добавлением галактозиллактозы рН составляло только 6,0. Таким образом, штамм 379 является более кислотообразующим, это подтверждается и накоплением молочной кислоты. При деятельности штамма 791 количество лактозы в среде осталось'2,3 %, а содержание моносахаров увеличилось с 0,1 % до 3,3 %, а при деятельности штамма 379 лактозы сохранилось 2,8 "о, а количество моносахаров увеличилось с 0,1 % до 1,3 %. Таким образом, вновь подтверждается тот факт,что при деятельности бифидобактерии в молочной среде основным утилизируемым углеводом является лактоза. При больших ее концентрациях ферменты бифидобактерии расщепляют лактозу до' накопления значительного количества моносахаров - галактозы и глюкозы, причем более кислййбразугощие микроорганизмы накапливают меньшее содержание моносахаров.

При гидролизе лактозы обычно образуется равное количество глюкозы и галактозы, а при деятельности бифидобактерий содержание галактозы меньше чем глюкозы. Соответственно, можно утверждать,что при утилизации лактозы бифидобактерии гидролизуют ее до моносахаров, а усваивают, преимущественно, галактозу.

При выдержке молока при температуре 37°С в течение 22 ч в более кислой среде накопилось меньше продуктов реверсии лактозы. В среде с рН 5,0 накопилось дисаха-ров 0,44 %, а при рН 4,5 только 0,34%.

При деятельности, штамма 791 синтезируется значительное количество моно- и трисахаров, а общая сумма углеводов превышает их наличие в исходном продукте, с другой стороны, этот штамм характеризуется и большей утилизацией лактозы так, что можно предполагать, что ферменты бифидобактерий гидролизовали другие углеводосодержащие компоненты (например, каппа-казеин).

При перевивке штаммов 379 и 791 из молока в молоко с добавкой галактозиллактозы рН средь! установилась такая же как и в исходной закваске, а при пересеивании в молоко без добавки рН среды изменилась незначительно. Это подчеркивает, что добавка галактозиллактозы интенсифицирует деятельность бифидобактерий.

При сопоставлении данных по содержанию моносахаров в сквашенном молоке и повторно сквашенном штаммом 791 с добавкой галактозиллактозы и без нее можно установить, что активность ферментов по гидролизу Сахаров значительно падает при повторном сквашивании. Однако, их активность выше в молоке с добавкой галактозиллактозы.

1.2.4. Белок-белковые взаимодействия при производстве детских молочных продуктов

Одним из перспективных направлений в производстве продуктов детского питания является использование сывороточных белков1 с помощью которых осуществляется корректировка белковой фракции комбинированных продуктов. Она основана на уменьшении доли казеина за счет введения сывороточных белков, доведения соотношения их до 40:60. При этом смеси по аминокислотному составу приближаются к женскому молоку.

Попытки пастеризовать смесь непосредственно после введения сывороточных белков оказались неудачными, т.к. высокотемпературная тепловая обработка приводит к их денатурации.

В соответствии с принципами физико-химической механики образование.пространственных дисперсных структур в белковых системах необходимо рассматривать во времени в процессе развития структуры на разных уровнях организации макромолекул белка с учетом их конформационных особенностей и процессов образования новой лиофильной дисперсной фазы. По нашему мнению, белки молока, существуй в виде коллоидного раствора, взаимодействут между собой за счет - слабых связей (водородных или ван-дер-ваальсовых взаимодействий). В формировании' подобных ассоциатов' принимают участие и соли молока. Даже избирательное удаление некоторых минеральных веществ приводит к дестабилизации безковых растворов. Казенны молока не образуют строго упорядоченой структуры nina а-спирали или Ь-структуры за счет высокого содержания пролина. Поэтому отдельные мономеры казеинов имеют конформацию статистического клубка, что обусловливает еклоннос1ь н>: к 'агрегатированию. Способность казаинов к межмолекулярным взаимодействиям приводит к тому, что отдельные молекулы различых фракций казеина при межмолекулярных взаимодействиях образуют агрегаты (мицеллы)-Попытки определить мицеллярную массу таких агрегатов приводили к неоднозначным результатам. Кроме того, агрегаты казеинов находятся в

ассоциативной связи с сывороточными белками, в образовании которых принимают участие соли многоосновных кислот, таких как фосфаты, цитраты и др. Указанные взаимодействия возникают уже на последнем этапе биосинтеза компонентов молока, после поступления его в альвеолотрубки, однако при доении (особенно механизированном) они нарушаются и необходимо некоторое время для восстановления структуры, тем более,что при этом изменяется физическое состояние и химический состав молока (охлаждение, удаление диоксида углерода). При сильных механических воздействиях, в результате которых разрушается часть комплексов, появляются свободные, не связанные в ассоциаты альбумины и глобулины, которые при аэрации дают интенсивное вспенивание. Вспенивание продукта приводит к денатурации белков, раскрытию белковых глобул, что облегчает взаимодействие белков между собой и с другими компонентами. При удалении казеина из молока, сывороточные белки будучи свободными, также могут давать пену. Известно, что конформационные изменения,.которые возникают при механических и других воздействиях на белки, обратимы и основные изменения структуры при восстановлении заканчиваются через двое-трое суток, а полностью - через пять суток. В том случае,когда в молоко дополнительно вводятся сывороточные белки также отмечается некоторый индукционный период, в течение которого возникают ассоциаты между агрегатами казеина и вводимыми сывороточными белками. Скорость этого процесса зависит от реакции среды, температуры, способа введения белков. Максимальное число межмолекулярных связей будет возникать при высоких температурах, когда частично развернуты полимерные цепи белков. Можно предположить, что термостойкость молока определяется именно этими свойствами. Альбумины и глобулины, будучи термолабильными, за счет множественных связей между ними и казеинами, становятся более устойчивыми, энергия тепловых колебаний отдельных частей молекул_ альбуминов и глобулинов не превышает суммарной энергии многочисленных слабых' связей и структура белков, меняется _ незначительно, что не приводит к потери ими растворимости. На практике известно, что высокая механическая обработка приводит к снижению термостойкости молока. В пользу этой гипотезы свидетельствует тот факт, что часть цитратов и фосфатов находится в молоке в т.н. коллоидном состоянии, участвуя в образовании структур, подобных описанным выше. При введении солей - стабилизаторов вязкость молока повышается, что может наблюдаться только в случае восстановления ассоциатов . Нарушение минерального состава молока, что часто имеет место весной и зимой при неполноценном кормлении, приводит к нарушению структуры белковых ассоциатов, в силу чего в эти периоды приходится дополнительно вводить соли- стабилизаторы . При тепловой обработке молока нарушается солевой состав его, наблюдается частичная денатурация белков, поэтому возникающие связи будут качественно другими, при этом возможно образование комплексов за счет ковалентных связей. Высокие скорости перемещения молока, особенно связанные с разрывом струи, гомогенизация приводит к значительным структурным изменениям ассоциатов белков- При гомогенизации, в сиЛу высоких температур и высоких давлений, облегчаются процессы комплексообразования, при этом, происходит закрепление сывороточных белков на казеине за счет ковалентных связей. Нами установлено, что гомогенизированное молоко содержит доступного лизина на 20% меньше, чем исходное. Последующая обработка снижает его содержание еще на 5° о. При тепловой обработке вступают в комплексы не только белки, но и липиды. а в ряде случаев и углеводы. Кроме того, при гомогенизации освобождаются дестабилизированные оболочечные белки, которые также участвуют в образовании комплексов.

По нашему мнению, соли многоосновных кислот служат своеобразными мостиками между белковыми цепями. Один карбонильный кислород лимоннокислого натрия образует водородную связь с иминогрупной внуфенней пептидной связи

казеина, а второй карбонильный кислород участвует в образовании водородной связи с иминогруппой альбумина или глобулина. Не исключено, что свободная карбоксильная группа (заряженная) вступает в ионную связь со свободной аминогруппой лизина или аргинина. ■

С учетом выявленных закономерностей, нами разработан способ тепловой обработки высокобелковых смесей при производстве продуктов детскою питания. Сухой концентрат сывороточных белков растворяют в водном растворе лимоннокислых солей калия и натрия, смесь нагревают до 68" С, выдерживают 5-10 мин и диспергируют в молочную основу, температура которой поддерживается в интервале 87 - 92°С, пастеризуют при 90 -92°С с выдержкой 5-10 мин и направляют на сгущение. На способ выдан патент N 1581257.

1.2.5. Комплексообразование при производстве продуктов детского питания

В процессе технологической обработки молока и смесей (перемешивание, пастеризация, гомогенизация, стерилизация, сгущение, сушка) возможны взаимодействия между белками и липидами. Вероятность таких взаимодействий повышается за счет частичной денатурации белков, в результате чего их химическая активность возрастает, а появление модифицированных молекул липидов способствует при высоких температурах, например при сушке и высоких давлениях (гомогенизация перед сушкой), возникновению благоприятных условий, приводящих к образованию комплексов.

Однако, до настоящего времени остаются дискуссионными вопросы о характере липид-белковых взаимодействий, природе и роли образующихся при этом комплексов и соединений, что связано со сложностью самой проблемы и ее недостаточной изученностью.

Содержание липид-белковых комплексов в продуктах определяется рецептурой продукта, однако динамика изменения их в процессе технологической обработки указывает на несколько критических точек: при смешивании компонентов, при гомогенизации и стерилизации идут процессы комплексообразования .

Смешивание компонентов при интенсивной механической обработке приводит к некоторому, как правило, незначительному повышению содержания ЛБК.

При гомогенизации во всех исследованных продуктах, вне зависимости от состава смеси, содержание ЛБК увеличивалось в 2 ... 4 раза. В готовом продукте максимальное содержание прочносвязанных (2,1 %) отмечается в смеси "Детолакт", что связано с особенностями рецептуры и технологии этого вида продукта. Белки в нем частично гидролизованы уже на первых стадиях процесса, а гидролиз белков облегчает протекание процессов комплексообразования за счет появления множества реакционноспособных групп пептидов, ранее "спрятанных" внутри глобул или спира-лизованных участков мицелл казеина. Кроме того, молочный жир в нем заменен на кокосовое масло, содержащее много ненасыщенных жирных кислот, но мало фосфолипидов (0,005 % по фосфору).

Высокое содержание ЛБК в адаптированной смеси "Росток" можно объяснить состоянием белкового комплекса. При введении сывороточного концентрата, содержащего денатурированные лактальбумины и лактоглобулины^ весьма реакционноспособ'ные белки даже при низких " температурах, после денатурации вступают с липидами во взаимодействие посредством образования сложноэфирных связей за счет высокого содержания таких оксиаминокислот, как серии и треонин (до-10 % в сумме). Соосаждение сывороточных белков с фракциями казеина при относительно низких температурах (62°С) приводит к снижению реакционноспособных групп у альбуминов, глобулинов и казеинов, что снижает

вероятность образования комплексов при высоких последующих температурах пастеризации - 95°С с выдержкой 20 с. В то же время, повышенное содержание белков в "Энпите белковом", которое достигается за счет введения казецитов, практического влияния на комплексообразование не оказывает. В том случае, когда обработка молочной смеси идет раздельно по двум направлениям - смесь с обезжиренным молоком и молочно-рестительиые сливки ("Малыш" ацидофильный жидкий) -содержание комплексов по ходу технологического процесса снижается, что приводит к меньшему их количеству в готовом продукте.

Во всех случаях ужесточение режимов - повышение давления гомогенизации, замена пастеризации стерилизацией - приводит к повышению массовой доли ЛБК и изменению жирнокислотного состава, суммы свободных и слабосвязанных липидов. Характер связей в комплексах детально полно и достоверно выяснить не удалось.

Низкое содержание фосфора в составе ЛБК свидетельствует о том, что в составе связанных с липидами белков очень мало или совсем нет фосфопротеинов, к которым относятся казенны, а фосфор, скорее всего, принадлежит фосфолипидам, участвующим в образовании сложноэфирных связей между кислотными гидроксилами фосфатидилхолинов, фосфатидилэтаноламинов, фосфатидилсеринов и спиртовым гидроксилам серина и треонина.

Установлено, что при производстве сухих и жидких детских молочных смесей во всех случаях характер взаимодействия таков, что в продуктах гидролиза не обнаруживаются углеводы.

Отсутствие углеводов в гидролизатах может быть объяснено несколькими причинами - или липиды с углеводами не образуют комплексов, или их содержание так мало, что их обнаружить не позволяет использованный метод выделения.

В ряде случаев при гидролизе обнаруживали трисахара, которые идентифицированы нами как углеводные компоненты гликомакропептида некоторых фракций казеина (каппа - казеин), освобождающиеся также и при глубоком кислотном гидролизе нативных фракций казеина. Лактоза, являясь нормальным компонентом молока, при принятых режимах обработки, за исключением стерилизации смесей, практически не подвергается тепловой деструкции, накопление оксиметилфурфурола и лактулозы незначительно и приращения их после проведения гидролиза выделенных комплексов не обнаруживалось . Высокомолекулярные полисахариды - крахмал и декстрины, вводимые в рецептуру с отварами и мукой., либо не вступают во взаимодействие с липидами с образованием жиросахаров, либо их комплексы трудно выделяются при выбранных методах исследования . Количественно массовая доля крахмала не контролировалась , но и после гидролиза содержание глюкозы или мальтозы в шроте после исчерпывающей экстракции, по данным ГЖХ, в исходной смеси до обработки и в готовом продукте не изменялось.

По изменению массовой доли витаминов трудно судить с высокой степенью достоверности об участии водорастворимых витаминов в образовании комплексов с липидами в виду низкой чувствительности использованных методов при относительно малом содержании витаминов в смеси. Кроме того, технология сухих продуктов детского питания, принятая в данной работе, предусматривает введение дополняющих количеств углеводов, витаминов, ряда макро- и микроэлементов сухим смешиванием по окончании процессов сушки белковожировой смеси. Поэтому во взаимодействие могли вступать главным образом липиды и белки, а также некоторая часть углеводов и витаминов, входящих в состав исходного сырья.

Анализ аминокислотного состава показывает, что белковая часть ЛБК выделенного из смеси "Росток" представлена лактальбумином и лактоглобулином. т.к. состав гидролизата в большей степени приближен по составу к суммарной фракции сывороточных белков.

Однако в смеси после сушки аминокислотный состав несколько отличается; возможно, что в комплекс входят частично и некоторые фракции казеина.

В пользу того, что казеин в меньшей степени участвует в образовании липид-белковых комплексов говорит и тот факт, что в гидролизате не обнаруживается фосфорная кислота, а фосфорные эфиры аминокислот присутствуют в следовых количествах.

Известно, что липиды могут вступать в комплексы с белками за счет ван-дер-ваальсовых гидрофобных взаимодействий (эфиры стеринов, ацилглицерины, углеводороды. каротиноиды), образования водородных связей при электростатическом или гидрофобном взаимодействии (фосфолипиды, гликолипиды, стерины) или ковалентных связей по типу сложноэфирных или амидных.

Групповой состав связанных липидов исследовали модифицированным методом ТСХ с количественной оценкой отдельных фракций (табл. 7).

Таблица 7.

Групповой состав связанных липидов детских молочных продуктов

Группа липидов | Массовая доля в комплексе, % +..............................................

¡"Малыш" ("Малютка "¡"Детолакт" ¡"Росток"

Фосфолипиды- 15,10+0,9 • 26.35+1,1 18,85+0,8

Стерины 1,05+0,1 1.50+0,1 0,50+0,1 1,90+0,1

Свободные, жирные 73,50+1.3 56,95+1.2 86,70±!,2 66,25±! ,4

кислоты

Пигменты (углеводороды) - - 0,95±0,1 -

Моно + диацилглицерины 2,35±0,1 5,15+0,5 3,35±0,1 3,75+0,1

Триацилглицерины 8,00±0,5 10,05±0,5 8,50+0.4 9,25±0,2

В составе связанных липидов обнаружены следующие группы липидов: фосфолипиды, стерины, свободные жирные кислоты, пигменты, ди- и моно-ацилглицерины, триацилглицерины. Однако соотношения между фракциями у них отличается от липидов, экстрагируемых эфиром: фракция триацилглицеринов не превышает 8 - 12 %, фракция стеринов нд уровне 1 - 3 %, наиболее активно вступают во взаимодействие свободные жирные кислоты, массовая доля которых в связанных липидах может доходить до 86,70 % (в "Детолакте") от суммы связанных липидов.

Установлено, что в процессе производства молочных продуктов детского питания создаются условия для комплексообразования между белками и другими компонентами смесей.

Экспериментально подтверждено, что критической точкой, где образуется значительное количество ЛБК, является гомогенизация, вне зависимости от состава смесей, причем давление гомогенизации практически не оказывает влияния в диапазоне от 15 до 20 МПа .

При производстве всех исследованных продуктов ужесточение режимов (давление гомогенизации свыше 20 МПа, повышение температуры пастеризации и увеличение продолжительности обработки смесей) приводит к изменению жирнокислотного состава липидов и повышению доли прочносвязанных в ЛБК липидов .

Присутствующие в растительных маслах свободные жирные кислоты могут вовлекаться в образование комплексов, в связи с чем обязателен контроль посту-

2JI

лающих и находящихся на хранении жиров и масел на содержание свободных кислот . Представляется целесообразным удаление свободных жирных кислот из масел в производстве продуктов детского питания.

1.3. ИЗМЕНЕНИЕ ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИХ И БИОХИМИЧЕСКИХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ ПРОДУКТОВ ДЕТСКОГО ПИТАНИЯ ПРИ ХРАНЕНИИ

1.3.1. Оценка липидной фракции сухих молочных смесей ■ "Малютка" н "Малыш" в зависимости от режимов

хранения

В процессе хранения составные части молочных продуктов, претерпевают изменения, которые-могут привести к снижению их биологической активности. Это в первую очередь относится к липидной фракции.

Имеющиеся литературные данные об изменении липидной фракции детских продуктов при хранении малочисленны и неполны. Накопление продуктов окисления липидного характера, а также изменения в соотношении жирных кислот в процессе длительного хранения и в'экстремальных условиях могут привести к тому, что сухие смеси в конце хранения будут отличаться по этим показателям от установленных базовой формулой.

Исследовалось поведение липидной фазы детских сухих смесей "Малютка" и "Малыш", находящихся в условиях с неблагоприятными (повышенными) режимами, с выдачей рекомендаций по уточнению оптимальных сроков хранения.

Проводились исследования смесей, выработанных в различные сезоны года Истринским и Волковысским молочноконсервными комбинатами и хранившихся при температуре: 1 - нерегулируемой, 2 - 35+2°С, 3 - 35+2°С и повышенной относительной влажности 95-98 %.

В липидной фракции ежемесячно определяли содержание свободного жира, перекисные, кислотные и тиобарбитуровые числа. Фракционный и жирнокислотный состав липидов устанавливали в . -чале и конце хранения смесей, содержание прочносвязанных липидов - периоди ки через 1 - 3 мес.

В связи с тем, что липидная фракция исследуемых продуктов представляет собой смеш анную композицию молочного и растительного жиров в соотношении 3:1, ее химический состав и качественные характеристики существенно отличаются от .молочного и растительного жиров.

Кислотное число жира характеризует' содерлшше свободных жирных кислот, присутствующих в свежем молочном и растительном жирах, и составляет в жировой фракции исходных смесей 0,6 - 1,0 мг КОН. Вследствие частичного гидролиза липидов в процессе хранения значения кислотных чисел увеличивались при режимах I. 2, 3 (рис.4) соответственно до 1,60; 1,37; 1,50 мг КОН у смесей "Малютка" и до 1,63; 1,57; 1,64 мг КОН - у смесей""Малыш".

Одним из показателей качества сухих молочных Смесей служит содержание в них свободного жира, так как появление его благоприятствует окислительной порче и ухудшению растворимости сухих продуктов при восстановлении. Содержание свободного жира (отнесенное к общему содержанию жира) в исходных смесях "Малютка" составляло 14 "о, "Малыш" - 21,3°'о (рис.5). В процессе хранения смесей количество свободного жира увеличивалось, что особенно заметно при повышенной температуре и влажности среды.

Кинетика процесса окисления жира характеризогалась накоплением перекисей, а также степенью схпсленносги жира }п:обарб«т\|ч>гов число). На рис.6 приведены кривые, характеризующие накопление перекисей при окислении жира смесей.

4Л 4.г 4.0 0.8 0.6

! 1 ^-©11] 1 т

-иг_и / 3 ЛГ Сг"

' -I и 1У г«

.

г /

'У Ь'

/ |

1

0 4 г з 4 .Г В 7 8 9 40 Н 4£

продолжительность хранения, мес Рис- 4 Кинетические кривые накопления свободных жирных кислот сухих смесей

гг го 48 46

41

Ё XV1 р—

У* ¡1 >

I У А

/ ■///

V ✓ //

И Г/

г- 1

Н [=>— —< к ■

— Я ;

---

—

■ 1

1 ! 1 1 !

01г.34567ВЗ 10 на

продолжительность хранения, мес Рис 5 Кинетические крньые накопления дее тайилизнро-н^наого жира сухих смесей

смесь "Малютка"

смесь "Малыш"

[тн\%1г о.ш 0.035 O.OSS 0.07i

вш ÜDSS ' 0.015 0.B3S 0.D2S

0.0K от

1 г 3 4 г < 7 в

продолжительность хранения, мес Рис. 6. Кинетические кривые накопления карбонильных соединений в лыхвдной фракции сухих смесей

m

г / Ü

1 1 л / ^ 1 \

1 \\ / ч - V

1 \\ / 1 )

Ii 11 \\ и 1 / ^ «d Г1 V \ j. /

1 ус \

г /' / ¡4

j \

с,—"Ул.*

3

У 2 7 а Э Ю Н

продолжительность хранения, мес Рдс. 7 Кинетические кривые накопления пероксидов в липндкой фракции сухих смесей

3.ггз £

а

z.sst ~

Z.SH 2.Ш

4.Ю 1.525 ШТ

о.ш ош .

0.171

I - при нерегулируемой температуре; II • при 35-2"С; III - при 35±2"С и повышенной влажности.

В исходных смесях "Малютка" и "Малыш" перекисные числа имели значения соответственно 0,020 и 0,017 % иода, что свидетельствует о • свежести жира.Образование перекисных соединений - первая стадия окисления жира.В течение 6 мес хранения при режимах 1 и 2 накопление перекисей происходило медленно. При режиме 1 максимальное значение перекисных чисел достигло к 7 мес хранения у смесей "Малютка" 0,09.9 % иода и "Малыш" 0,085 % иода. Затем перекисные числа снизились у смеси "Малютка" после хранения в течение 11 мес до 0,05 0 о иода, смеси "Малыш" через 9 месдо 0,04 % иода. Известно, что при данных значениях перекисных чисел молочный жир относится к категории "свежий, не подлежащий хранению". Аналогично изменялись перекисные числа и при режиме 2.

Интенсивное нарастание перекисных чисел при режиме хранения 3 наблюдалось уже к третьему месяцу, и дальнейшее их изменение протекало скачкообразно, что свидетельствует о периодическом образовании и разрушении перекисей в жире. К концу хранения значение их у смеси "Малютка" достигало 0,112 "о, для смеси "Малыш" - 0,105 % йода. При сравнении полученных результатов с принятой характеристикой для молочного жира, исследуемый жир нужно отнести к категории "испорченный". Однако необходимо отметить, что перекисные числа не всегда дают .представление о качественных изменениях жира, так как в процессе окисления протекает одновременно образование и разрушение перекисей. Поэтому сравнение значений перекисных чисел исследуемого жира (содержащего 25 % кукурузного масла и 75 °'о молочного жира) может быть весьма приблизительным.

В настоящее время при определении степени окисленности жира применяют -тиобарбитуровые числа, которые позволяют характеризовать этот показатель при хранении и хорошо коррелируются с органолептической оценкой.

На рис. 4 представлены изменения степени окисленности жира и нарастание количества вторичных продуктов окисления в детских смесях в процессе хранения.

Свежий жир смеси "Малютка" имел значение ТБЧ 0,037, смеси "Малыш" - 0,030. В процессе хранения смесей окисленность жира увеличивается тем интенсивнее, чем выше температура и относительная влажность среды. В конце хранения при режиме 1 у смеси " Малютка " ТБЧ повысилось до 0,156, у смеси "Малыш" - до 0,144; при режиме 2 ТБЧ увеличилось у смеси "Малютка" до 0,145 и у смеси "Малыш" до 0,081. Наиболее интенсивно вторичные продукты окисления образовывались при режиме 3, так как в конце хранения значения ТБЧ для смесей "Малютка" и "Малыш" достигли соответственно 0,258 и 0.262. Одновременно органолептические показатели смесей ухудшились, в результате чего они были сняты с хранения.

Известно, что сухое цельное молоко через год..хранения при комнатной температуре имеет ТБЧ. равное 0,068, через 3 года - 0.138. сухие сливки -соответственно 0.107 и 0,237 . При исследовании окислительной порчи сухих молочных диетических продуктов для детского питания "Лакторизан" и "Малтирон" допустимый верхний предел окислительной порчи жира в единицах оптической плотности'через 12 мес хранения установлен равным 0,075 .

Повидимому. величина тиобарбитурового числа зависит от количественного и качественного состава жира продукта и самого продукта. Сухие детские молочные смеси "Малютка" и "Малыш" имеют более сложный состав. ч>м сухие молоко и сливки, и отличаются от продуктов типа "Лакторизан" и "Малтирон".

Следуем отметить, что при режимах 1 и 2 окислительные процессы в смесях протекают •■начителыю медленнее и накопление вторичных продуктов окисления происходит и меньшей степени, чем при режиме 3.

О сюпени окисленности жировой фракции смесей судили также по изменению жирнокнелотного состава. Для сравнения его у смесей после хранения с исходным был проведен перерасчет на внутренний стандарт за который принята пальмитиновая кислота.

П

В процессе хранения общее содержание ненасыщенных жирных кислот (особенно высокомолекулярных 18:1, 18:2) снизилось'в смеси "Малыш" - от 50,09 до 39,57 %, в смеси "Малютка" - от 43,3 до 35,1 % (в меньшей степени).

Изменения жирнокислотного состава детских молочных смесей, хранившихся при повышенной температуре в течение 6 мес и при нерегулируемой температуре в течение 11 мес, были аналогичны.

Приведено исследование изменений фракционного состава смесей в процессе хранения при различных температурах (табл. 8). Качественный состав липидов по фракциям в процессе хранения не изменился.

Таблица 8

Фракционный состав липидов молочных смесей при хранении

| Содержание,"" о

Содержание фракций липидов.

в смеси "Малютка"

| в смеси "Малыш" +-----------------------+------^---------------------------------------

¡в нача-|в конце ¡в конце ]в нача-|в конце ¡в конце ]ле хра-|хране - ¡хране - |ле хра-|хранения|хранения нения ¡ния при ¡ния при ]нения ¡при ре - ¡при рсжи-¡режиме1)режиме2| - ¡жиме 1 ¡ме 2 ¡(Юмес) ¡(6 мес) ) ¡(11 мес) ¡( 6 мес)

Полярные 1,20 1,70 1,40 ' 1,0 1,5 1,4

Моноацил- 1,50 2,23 1,?5 1.9 1,6 2,0

глицерины

Диацилглицерины 2,13 1 93 1,85 2,2 2,4 2.2

Стерины 1,43 1,60 1,45 1.7 1,5 1,7

СЖК 1,63 2,26 1,90 2.0 ■ 2.0 2,0

Триацилглицерины 91.26 88,30 89,30 90,0 89.3 89.0

Углеводороды +

чфиры стсринов 1,03 1,60 1,60 1,0 1.7 1.7

При хранении происходят процессы частичного гидролитического распада глицеридов. Об этом свидетельствует некоторое увеличение фракции свободных жирных кислот и незначительное уменьшение глицеридноИ фракции в смеси "Малыш". Фракционный состав смеси "Малютка" изменяется в меньшей степени.

Некоторое увеличение фракции полярных липидов у смесей "Малютка" (с 1,0 до 1,5 "о) и "Малыш" (с 1,2 до 1,7 0 о) может быть вызвано начавшимися процессами полимеризации.

Изменение содержания прочносвязанных липидов показано в табл.9.

• Как следует из приведенных данных, в начальный период хранения повышается скорость комилексообразования между липидами и другими компонентами (.';. хого вещества, затем комплексы начинают разрушаться (процессы распада преобладают над процессами синтеза) и появляются вторичные продукты окисления, что затрудняо усвоение продукта.

Таблица 9.

Содержание прочносвязаниых лшшдоь в смесях при хранении

| Содержание прочносвязанных липидов при хранении Срок | (в "о) в сухих молочных смесях

хранения, мес | "Малыш" | "Малютка"

¡при режиме 1 ! | при режиме 2 при режиме 1 | при режиме 2

Начало 4 6 Я 1 1 0,5010,04 (),35±0,01 0,75±0,11 0.43+0,01 0,50±0,04 0,27+0,01 0.36±0,01 0,2610,01 0,3010,02 0.50+0,04 0.48+0,06 0,46+0.03 0,3010,02 0.2610,02 0,4610,01 0,44+0,01

Изменения липидной фракции в процессе хранения совпадали с органолептической оценкой продукта. В период максимальной окислительной порчи жира образны смесей были сняты с хранения по органолептическим показателям. Смеси "Малыш" сняты с хранения через 9 - К» мес. смеси "Малютка" - через 11 мес при режиме 1, через 6-7 мес - при режимах 2 и 3.

Известно, что сухие молочные продукты рекомендуется хранить при низких положительных температурах (от I до 10°С) и относительной влажности воздуха, не превышающей 75 V

Наши исследования показали, что смеси "Малютка" сохраняют свое качество в течение 10 мес, "Малыш" - К мес при нерегулируемой температуре. В экстремальных условиях они удовлетворяют требованиям стандарта в течение соответственно 5 и 4 мес.

Таким образом, хранение детских смесей при общепринятых режимах для сухих молочных продуктов вполне гарантирует их качество. На основании проведенных исследований рекомендовано хранить смеси "Малютка" и "Малыш" при температуре не выше 104? и относительной влажности воздуха не более 75 "о в течение соотчетсвенно 10 и X мес.

В нормативно-техническую документацию внесены соответствующие изменения.

2 . ИССЛЕДОВАНИЕ ВЗАИМОСВЯЗИ МЕЖДУ ПАРАМЕТРАМИ СУШКИ И КАЧЕСТВОМ СУХИХ МОЛОЧНЫХ ПРОДУКТОВ

Сухие детские молочные смеси получают по схеме одностадийной и двух-стадийной сушки. При двухстадийной сушке молочный порошок выводится из сушилки С повышенным содержанием влаги, а затем досушивается в специальных вибрационных аппаратах. Такая схема ведения процесса более экономична, полученный продукт обладает улучшенными характеристиками.

Качество сухих молочных продуктов во многом зависит от фракционную состава порошка, который в свою очередь определяется режимами рабщм распылительного устройства и сушильной камеры.

При одностадийной сушке, для того, чтобы сгущенное молоко (смесь) yi.iu.io высохнуть до конечной влажности не выше 4"л, приходится повышать содержание

сухих, а это ведет к возрастанию вязкости молока и, как следствие, приводит к повышению температуры воздуха на выходе. Последнее можно объяснить тем. что при увеличении вязкости сгущенного молока растет диаметр капель.

2.1. Влияние режимов обработки молока в сушильной камере на реологические и физико-химические показатели готового продукта

Мы изучали кинетику растворения одиночных частиц различных молочньк продуктов, а также смачивавание их, осложненное одновременно протекающим процессом растворения, и влияние на смачиваемость агрегатного состояния молочного жира. Исследования показали, что скорость растворения агломерированных молочных продуктов, а также сухого молока с ластично денатурированным белком значительно ниже скорости растворения обычного сухого молока распылительной сушки и составляет лишь 20-70 "'о от его скорости. Эти данные хорошо согласуются с результатами электронномикроскопических наблюдений.

Для всех исследованных продуктов и модельных смесей можно, обобщая, констатировать,что смачиваемость в значительной степени зависит от фазового состояния ацилглицеринов молочного жира и массовой доли жидкой фракции его, улучшается смачиваемость с увеличением размера частиц продукта и уменьшением скорости растворения белка.

2.2. Зависимость режимов сушки на смачиваемость и скорость растворения сухих молочных продуктов распылительной сушки

Эти наблюдения заставили подробнее изучить связь между температурой нагревания и охлаждения, смачиваемостью и скоростью растворения сухих жиросодержащих продуктов.

Проведенные исследования позволяют сделать следующие выводы: быстрое охлаждение сухого цельного молока до 6-8°С и ниже и хранение при этих температурах позволяют сохранить высокую смачиваемость и скорость растворения сухих продуктов в течение не менее 8 мес, а смачиваемость и скорость растворения продуктов, хранившихся при 13-20°С длительное время, можно значительно повысить, нагрев его выше точки плавления молочного жира.

С практических позиций, при получении сухих молочных продуктов (жирных и обезжиренных) с высокими показателями растворимости, режимы проведения процесса сушки должны выбираться в области, которая лежит ниже ограничивающей -кривой на номограмме, а для сохранения высокой растворимости, если температура продукта >90°С, сушку следует вести при убывающей температуре горячего воздуха и высушиваемого продукта.

2.3. Растворимость сухих молочных продуктов

Нами установленно, что при суховоздушной тепловой обработке сухих молочных .продуктов после длительного хранения их растворимость повышается. Так, при нагревании сухих смесей "Малютка" и "Малыш' в герметичной таре при 50 - 60°С с выдержкой 5 - 10 мин и последующим быстрым охлаждением до 18 - 2(УС скорость растворения возрастает в 3-5 раз^ Продукт в результате такой обработки приближается гю своим функциональным свойствам к категории быстрорастворимою молока - относительная скорость растворения возрастает, угол смачивания

\ MCHI.111.IC 1СЯ.

, Чаиично >:о явление связано с плавлением (изменением структуры) молочного жира. Отмечено, что растворение прямо связано со смачиваемостью с>хих

жиросодержаших продуктов, которая ухудшается при хранении, и повышение смачиваемости до первоначальных значений в результате нагревания выше температуры плавления молочного жира с последующим охлаждением объясняется спецификой кристаллизации жира. Однако улучшение растворимости после нагревания зависит главным образом от свойства воды продукта и механизма связи ее в продукте. Нагревание сухих молочных смесей приводит к увеличению массовой доли свободной воды и к соответствующему снижению массовой доли связанной воды . Однако массовая доля кристаллогидратной альфа-лактозы при этом, по результатам ГЖХ, не изменяется. Этот факт свидетельствует в пользу того, что в сухих молочных продуктах, помимо плотноупакованной воды, присутствует и решето-чноупорядоченная или льдоподобная. При нагревании повышается подвижность диполей воды и происходит разрыв водородных связей, разупорядочение каркаса льдоподобной структуры, доля молекулы воды в льдоподобном каркасе уменьшается, а в пустотах, наоборот, увеличивается, что и отмечается в эксперименте. Процент заполнения пустот с повышением температуры возрастает, максимального заполнения пустот одиночными молекулами воды следует ожидать при температурах, близких к 60°С. По мере возрастания температуры так же постепенно увеличивается содержание плотноупакованной модификации воды. В условиях высокой температуры льдоподобная структура исчезает, плотноупакованная модификация доминирует.

Исследование содержания воздуха в сухих молочных смесях после обработки показало, что содержание воздуха в продукте снижалось на 20 - 23% от исходного. Можно сделать вывод, что воздушные поры заполняются плотноупакованной водой, что в дальнейшем облегчает пропитку слоя и растворение частиц сухого молока и молочных смесей. Требует обоснования тот факт, что связанная вода, выделявшаяся до тепловой обработки сухого порошка в диапазоне 102 - 172°С после обработки отгоняется только в диапазоне 173-205°С. Это свидетельствует о необратимом упрочнении кристаллической решетки кристаллогидратов а-лактозы с диффузионным выталкиванием воды в окружающую среду, при этом вода заполняет поровые каналы продукта, облегчая последующее растворение. Указанные -режимы позволяют переводить сухие молочные смеси в разряд инстантных.

Для объяснения эффекта улучшения смачиваемости и растворимости были проведены дополнительные исследования. Изучалось распределение кристаллизационной воды и суммы свободной и связанной до и после тепловой обработки, соотношение альфа- и бета-форы лактозы, изменение плотности, массы воздуха и проницаемости частиц. Иссдедовался и вклад различных компонентов (л. тиды, белки, углеводы) в изменение гидратации сухих молочных продуктов.Установлено.что основную роль в гидратации играл химический состав продукта и, в частности.содержание форм лактозы.

3. РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИЙ НОВЫХ И УЛУЧШЕННОГО КАЧЕСТВА МОЛОЧНЫХ ПРОДУКТОВ ДЕТСКОГО И ЛЕЧЕБНОГО ПИТАНИЯ

3.1. Разработка новых технологий получения безлактозных и низколактозных молочных продуктов

Известно несколько способов удаления лактозы из молока: сбраживание ее молочнокислой микрофлорой до молочной кислоты (или других продуктов), разделение молока на компоненты с освобождением от лактозы, затем вновь соединение компонентов; гидролиз лактозы.

Первым. способом невозможно добиться полного удаления лактозы, т.к. молочнокислая микрофлора сбраживает не более 30 - 35% ее, после чего процесс

ингибируется. В СНГ наиболее употребим второй способ или комбинация его с первым. Третий способ нашел применение в США, Италии, Финляндии и др. странах.

В работе была поставлена задача модифицировать традиционный способ получения низколактозных и безлактозных сухих молочных продуктов. Модификация заключалась в замене кислотного казеина - сырца (казецита или гидролизата казеина) концентратом казеина, полученного осаждением полисахаридами из обезжиренного молока, а также в обогащении продукта сывороточными белками. Такой белковый концентрат получают осаждением казеина метилцеллюлозой по разработанному нами способу (А.С.Ы 1305921).

3.1.1. Разработка технологии получения концентрата казеина методом фазового расслоения

Теоретические основы концентрирования белков молока с помощью полисахаридов разработаны в Институте элементоорганических соединений им. А.Н.Несмеянова АН СССР. В дальнейшем этот способ нашел развитие в работах ВНИИКИМ. -

При смешивании раствора полисахарида и обезжиренного молока вследствие термодинамической несовместимости основного белка молока-казеина и полисахарида происходит расслаивание смеси с образованием двухфазной системы: нижняя фаза - концентрат натурального казеина, верхняя - раствор полисахарида. Расслаивание системы происходит в области таких значений рН, при которых молекулы белка и кислого полисахарида заряжены одноименно, поскольку взаимодействие однотипных молекул более интенсивно, чем разнотипных.

Вследствие полиамфолитной природы белков существует область рН, в которой макромолекулы белка и кислого полисахарида заряжены разноименно. В этой области может иметь место электростатическое взаимодействие между макрокатионом белка и макроанионом кислого полисахарида, которое приводит к образованию растворимых или нерастворимых комплексов.

Два фактора определяют результат, который получается при смешивании двух систем. Одним из них является выигрыш в энтропии, имеющий место при смешивании молекул, вторым - взаимодействие между молекулами. Выигрыш в энтропии при смешивании двух веществ обусловлен числом молекул, участвующих в процессе смешивания. Поэтому в первом приближении можно считать, что энтропия (в расчете ¡1а 1 моль) одинакова для малых и больших молекул, 'что же касается энергии взаимодействия между молекулами, то с увеличением размера молекул она возрастает, поскольку она определяется суммой энергий взаимодействия между отдельными небольшими участками молекул.

Таким образом, для больших молекул доминирующее значение (при расчете на 1 моль) будет иметь энергия взаимодействия, а не энтропия смешивания, и результат смешивания двух полимеров будет ' определяться в основном характером взаимодействия между молекулами.

При смешивании обезжиренного молока с полисахаридами при рН системы 6,4 -взаимодействие между двумя полимерами разного типа состоит в основном в отталкивании, т.е. молекулы одного из полимеров "предпочитают" быть окруженными себе подобными молекулами, а не смешиваться с молекулами второго типа. В этом v!!yчae наиболее выгодным в энергетическом отношении для системы будет состояние, когда полимеры разделены.

результатом ^ смешивания растворов таких двух_ полимеров будет поэтому несовместимость" и образование двух фаз, каждая из которых содержит" по одному из этих полимеров. Это наиболее обычный результат, наблюдаемый при смешивании

растворов двух полимеров. Такой результат может иметь место, когда смесь содержит неионные полимеры, полиэлектролиты или те и другие вместе.

При участии автора разработан способ концентрирования белков обезжиренного молока с использованием метилцеллюлозы. По сравнению с применяемым в настоящее время яблочным пектином метилцеллюлоза имеет ряд преимуществ: более низкую стоимость; возможность выделения ее из полисахаридиой фазы; стабильно высокое микробиологическое качество; белковый концентрат имеет белый цвет против кремового при использовании пектина.

Изучено влияние ряда технологических и физико-химических факторов на эффективность разделения фаз и концентрирования белков, а также выявлена возможность регенерации метилцеллюлозы.

Критериями оценки процесса служили эффетивность разделения, характеризуемая массовой долей сухих веществ белка в обеих фазах и выход белковой фазы.

Выход белка в белковую фазу В (в °,ь) рассчитывали по формуле: Сббф*Мбф

в =--*юо

Сббф*Мбф+Сбпф*Мпф

где Сббф - массовая доля белка в белковой фазе, %;

Мбф - масса белковой фазы, кг;

Сбпф - массовая доля белка в полисахаридной фазе, %;

Мпф - масса полисахаридной фазы, кг.

Полученные результаты представлены на рис.8. Из графика видно, что массовая доля сухих веществ и белка в белковом концентрате имеет тенденцию к увеличению в интервале концентраций метилцеллюлозы в смеси от 0,3 до 0,4%. При концентрации 0.5% белок остается почти без изменений, при дальнейшем увеличении концентрации метилцеллюлозы содержание белка уменьшается. Такая же картина наблюдается и при анализе массовой доли сухих веществ.

В полисахаридной фазе эти показатели соответственно при тех же концентрациях метилцеллюлозы сначала уменьшаются, затем после 0,5% намечается тенденция к увеличению.

Таким образом, было установлено, что граница оптимальных концентраций метилцеллюлозы в смеси находится в интервале от 0,3 до 0,5%. За пределами этих величин разделения на фазы в условиях данного опыта не происходит (0,1; 0,2; 0,7 и 0,8%) или происходит не полностью (0.6%), отсутствует четкая граница раздела фаз, в верхней фазе остается много белка.

Для определения влияния кислотности молока на эффективность концентрирован!« белков отбирали исходное сырье со стандартными показателями. С частью этого молока ставили контрольный опыт, а остальное оставляли при комнатной температуре для нарастания кислотности, по мере увеличения которой проверяли качество разделения.

Результаты представлены на рис.9. Из графика видно, что при увеличении кислотности обезжиренного молока уменьшается массовая доля сухих веществ и белка в белковом концентрате. При этом нижняя фаза более рыхлая и выход ее уменьшается по мере нарастания кислотности (от 73,4% при кислотности 18°Т до 67,8% при кислотности 27°Т). I

Было исследовано влияние на качество разделения массовой доли жира в мотоке. Для этого смешивали обезжиренное молоко с цельным в определенных пропорциях, чтобы получить смесь с массовой долей жира от 0,05 до 3,5° о. В результате исследований было отмечено, что по мере увеличения содержания жира в молоке

увеличивается объем белковой фазы, но осадок получается более рыхлым, в виде крупных хлопьев. Массовая доля сухих веществ значительно увеличивается в образцах с более высоким содержанием жира. Белковый концентрат приобретает желтоватый оттенок. При определении массовой доли жира в белковом концентрате было установлено, что данный способ позволяет концентрировать жир в 5 - 6 раз (концентрация белка в белковой фазе увеличивается почти в 4 раза по сравнению с его начальной концентрацией в обезжиренном молоке).

Одним из преимуществ метилцеллюлозы по сравнению с пектином является ее свойство коагулировать при нагревании с образованием геля. Эго дает возможность отделить ее от полисахаридной фазы фильтрованием. При повторном смешивании с молоком метилцеллюлоза вновь полностью растворяется.

Одной из наших задач являлась проверка возможности повторного использования отфильтрованной метилцеллюлозы без добавления чистого раствора.

Результаты представлены на рис. 10 и 11. Из графиков видно, что массовая доля сухих веществ и белка в белковой (нижней) фазе за каждый цикл снижается, а в полисахаридной фазе и выделяемой метилцеллюлозе - увеличивается. Это говорит о том, что фазовое разделение в обезжиренном молоке происходит неполностью, очевидно, из-за потерь метилцеллюлозы при ее выделении и фильтрации, а также из-за частичного загрязнения раствора метицеллюлозы белком и солями из сыворотки. Скорость разделения также уменьшается, и в последнем (четвертом) цикле четкая граница между фазами появилась только в конце разделения.

Выход белкового концентрата в белковую фазу постепенно уменьшается и при использовании в третий раз регенерированной метилцеллюлозы составляет 53,5%.

Таким образом, разработаны оптимальные технологические режимы, обеспечивающие максимальное концентрирование белков молока с помощью метилцеллюлозы. Установлено, что при фазовом разделении молока с массовой долей жира 0,05 - 3,5% в нижней фазе происходит концентрирование не только белка, но и жира (в 5-6 раз). Выявлена возможность повторного, неоднократного использования метилцеллюлозы для концентрирования беяка с подпиткой полисахарида свежим раствором.

3.1.2 Исследование процесса получения низколактозного белкового концентрата с регулируемым минеральным составом

Задачей исследования являлось удаление лактозы или большей части ее и солей из концентрата натурального казеина, полученного из системы обезжиренное молоко-раствор полисахарида, путем добавления 2%-ного раствора метилцеллюлозы и минеральной добавки - сгущенной гуманизирующей безлактозной добавки (БГД). Технологическая схема получения низколактозного белкового концентрата с регулируемым минеральным составом представлена на рис. 12.

Минеральная добавка необходима для того, чтобы уменьшить отход белка в полисахаридную фазу и скойпенсировать потери минеральных веществ при промывке концентрата водой.

Установлено, что минимальные потери белка в полисахаридную фазу имеют место при количестве вносимой сгущенной БГД в смесь 0,1 - 0,5%. Концентрация белка в концентрате казеина максимальна при содержании сгущенной БГД 0,4%. Объемная доля концентрата минимальна при содержании минеральной добавки от 0,1 до 0,4%, а объемная доля полисахаридной фазы при этих значениях максимальна. Содержание лактозы в белковом концентрате растет с увеличением количества вносимой сгущенной безлакт озной гуманизирующей добавки.

о.! и

СМ!Си, %

'!> ¡1 Л' « Я петтт тЧкпшпя, V

Рис. 8. Изменение массовой доля сухих ицкп Рве. 9. Изменение массою« доля белк» (1)

Ф*МХ ' !МЯС»М0ОТ1 « « сухих веществ (2) , белковом концент»

кошзентрадия метилпеллюлозы в смесях: 1 - нижняя фаза; 2 . влрхняя фаза.

рате в зависимости пт кислотности молока

Кратность регшрвциа Кмпрвп I__. / 3 *

' ' "раяност, рппжраш

Ряс. 10, Изменение массовой доли сухих веществ „„,.,„

■ нижней (1) а верхней (2) фазах я регенеоию Изменение моссовой доли белка в нилс-

в«яво4 метилцеллюлоэе (3) при повторных ее "ей "> * веГ1Хней (2) ♦«>•" я регенерированной

использованиях метилцеллюлозе (3) при повторных ее использованиях

Раствор метил- Обезжиренное Сгу сток скоагули-целлюлозы 2% |Молоко ровавшей метилцеллюлозы

(подпитка)

Раствор метил-целлюлозы 2% (подпитка)

Минеральная добавка БГД -

*■ Смешивание ( = 20-35°С

Образование

двухфазной

системы

Разделение фаз (отстаи-

Отделение—-сгустка (от-I стаивание, центрифугирование)

Коагуляция метилцеллю-

Осветленная сыворотка

На производство

Промывка водой

вание,сепарирование) .лозы

Белковый концентрат

Нагревание I =75°С

раствором полисахарида

■»•Смешивание Сыворотка с. 1=20-35°С

Образование двухфазной системы

Разделение фаз (отстаивание, сепарирование) |

Белковый Сыворотка с

концентрат раствором полисахарида-

н 1

На производство

продуктов

Рис. 12. Технологическая схема получения низколактозного белкового концентрата с регулируемым минеральным составом

Таким образом, можно сделать общий вывод: при небольших количествах вносимой в смесь сгущенной минеральной добавки, после отмывания белкового концентрата от лактозы и солей, резко уменьшаются потери белка с полисахаридной фазой (концентрация сгущенной БГД составляет 0,1 - 0,4%). При содержании минеральной добавки в смеси больше 0,5% наблюдается разжижение белкового концентрата, т. е. увеличение его объема, и уменьшение концентрации белка. Одновременно уменьшается объем полисахаридной фазы и увеличивается концентрация белка в ней. Разжижение белкового концентрата, повидимому, связано с изменением равновесия диссоциации мицелл казеина. При этом размер мицелл казеина увеличивается с увеличением расстояния между ними, что и вызывает уменьшение беяка в белковом- концентрате и увеличение объемной доли белкового концентрата.

3.1.3 Исследование процесса получения комбинированного белково-жирового концентрата

При производстве специальных продуктов диетического и лечебного питания для детей и взрослых в ряд« случаев целесообразно перерабатывать по предложенной выше технологии не обезжиренное, а цельное или нормализованное молоко.

В этом случае при разделении двухфазной системы получается белково-жировой концентрат (БЖК).

Технология БЖК заметно не отличается от технологии концентрата казеина, но имеет свои особенности.

При смешивании цельного молока и раствора полисахарида образуется двухфазная система, представляющая' собой эмульсию из двух водных растворов полимеров с очень малым межфазным натяжением.

Экспериментально установлено, что процесс совместного осаждения белка и жира (с высокой степенью осаждения жира) протекает при содержании жира в исходном молоке от 0 до 3 %. При более высокой жирности исходного молока (4-5%) качество процесса разделения резко ухудшается: увеличивается отход жира в верхнюю фазу; уменьшается концентрация жира в белково-жировом концентрате; уменьшается содержание белка в БЖК и увеличивается в полисахаридной фазе; увеличивается объемная доля концентрата и уменьшается объемная доля верхней фазы, т. е. концентрат становится более разбавленным. При увеличении жирности исходного молока резко замедляется время разделения системы: белка в белковом концентрате и увеличение объемной доли белкового концентрата.

БЖК целесообразно использовать при производстве жидких и сухих продуктов для взрослых, страдающих непереносимостью лактозы, в производстве белковых энпитбв, специальных продуктов, включаемых в рационы подводников, космонавтов, полярников.

По результатам экспериментальных исследований можно сформулировать технические требования к процессу и оборудованию для разделения двухфазных систем молоко". полисахарид.Тяжелой фракцией разделяемой смеси, имеющей большую плотность (1055 кг/м^) является концентрат казеина, причем выход концентрата составляет 12-15"» от общего объема'смеси . В случае .организации разделения фаз гравитационным осаждением (при малых объемах перерабатываемого сырья) целесообразно использовать емкости - отстойники с небольшой высотой и развитой поверхностью осаждения. Наиболее перспективен многоярусный аппарат малоглубинного отстаивания, его использование позволяет значительно повысить производительность и упростить выгрузку осадка.

3.2 Производство безлактозных продуктов экстракцией лактозы из сухого молока

При отсутствии увлажнения в результате контакта частиц с экстрагирующей смесью происходит их разрушение,- хотя белок в этой смеси не растворяется. Разрушение происходит потому, что до контакта со смесью белок был обезвожен.

При попытке проводить экстракцию кислыми растворами происходит гидратация белка и его растворение, а затем - коагуляция. Сходный характер имеет взаимодействие водно-спиртового раствора с частицами сухого обезжиренного молока.

Во избежание этого необходимо в мягких условиях провести увлажнение порошка, что приведет к образованию на белке нерастворимой оболочки. Увлажнение можно проводить влажным воздухом или любым полярным растворителем (например, этиловым спиртом с небольшим количеством воды).

После" наращивания на белок оболочки (операция увлажнения порошка) проводится экстракция молочного сахара. Она может проводиться водноспиртоной смесью или водой по первому способу или раствором молочной кислоты - по шорому способу.

После экстракции лактозы необходимо глубокое обезвоживание частиц ¡ючучившихся в результат'.' чымывания мелочного сахара. Если же в порах останется

влага, то при последующей сушке выявляются дефекты структуры. Остатки водного раствора вытесняются органическим растворителем, затем производится обезвоживание под вакуумом или центробежное обезвоживание на фильтрующей центрифуге.

Обезвоженный влажный порошок досушивается на конвективной сушилке получается сухой молочный безлактозный продукт, из которого полностью удалена лактоза.

Полученный таким образом продукт можно использовать как основу для приготовления детских и диетических молочных безлактозных смесей.

По первому варианту сухое обезжиренное молоко увлажнялось 96%-ным этиловым спиртом (смачивание идеальное, т.к. краевой угол смачивания равен нулю). Увлажненное обезжиренное молоко подвергалось обработке 75%-ным спиртом, что способствовало образованию нерастворимой оболочки на частицах продукта.

Экстракция проводилась 30%-ной водно-спиртовой смесью, после чего остатки водного раствора удаляли обработкой 96%-ным спиртом. Далее проводилось обезвоживание под вакуумом, а затем досушивание до стандартной влаги при температуре 65-75°С.

Полученный таким способом порошок имеет следующие' данные: белый цвет, нормальную консистенцию (мелкий порошок), хорошую растворимость (0,1 мл сырого осадка).

По второму варианту, сухое обезжиренное молоко увлажнялось влажным воздухом при температуре 50 - 60°С. Экстракцию проводили раствором молочной кислоты с рН 2,5 - 3,5 в момент контакта. Затем остатки раствора удалялись промыванием водой. После чего порошок обезвоживался и

досушивался до стандартной влаги при мягком температурном режиме.

3.3. Технология молочно-белковон пасты "Свежесть"

Технологический процесс производства молочно-белковой .пасты включает следующие операции: приемка сырья и приготовление смеси; получение молочно-. крахмального геля; охлаждение смеси; термокальциевая коагуляция молочного белка; внесение наполнителей; обработка смеси; расфасовка, маркировка и охлаждение готового продукта.

В нормализованное по жиру и подогретое до 25°С молоко вносят пшеничную или рисовую муку в количестве 5-10 %, сухое обезжиренное молоко и сахар, смесь интенсивно перемешивают до получения однородной массы и при температуре 55°С проводят термокальциевую коагуляцию молочного белка. Коагуляцию проводят внесением 0,12-0,15% хлорида кальция при перемешивании и нагревании до 90-95°С в течение 20-40 мин с целью увеличения прочности студня и улучшения вкуса продукта. В исходное молоко можно вносить наполнители и вкусовые вещества.

Для удовлетворения потребностей организма в различных аминокислотах целесообразно использовать комбинации пищевых продуктов по принципу взаимного дополнения лимитирующих биологическую ценность аминокислот.

Согласно этому требованию в смесь взамен сухого обезжиренного молока рекомендовано вносить 2 - 5 % порошкообразной клейковины.

Клейковина - белок пшеничный, вносится с целью обогащения продукта белком ■ и улучшения аминокислотного состава за счет незаменимых аминокислот пшеницы: триптофана, метионина и цистина.

Термокальциевая коагуляция удаляет привкус крахмала и смягчает восприятие наполнителей. Гель крахмала предотвращает расслоение системы на скоагулировавший белок и сыворотку, способствует образованию мелких хлопьев белка, равномерно распределенных в массе продукта. Технология позволяет

расширить источники сырья, используемого для производства молочных продуктов за счет применения нетрадиционного сырья - растительных белков. Способ защищен A.C. N 107129].

3.4. Технология продуктов с бифидогенными добавками

Для поддержания в кишечнике ребенка нормального микробного статуса, в продуктах питания необходимо присутствие веществ, условно объединяемых . термином "бифидус-фактор". Такими веществами для бифидофлоры являются олигосахариды, негидролизуемые ферментами желудочно-кишечного тракта ребенка и поступающие в качестве источника энергии для кишечной флоры. Как было установлено нами ранее, такие углеводы должна .'.бл^'тать специфичностью ассимилироваться бифидофлорой и не усваиваться другой, населяющей толстый кишечник ребенка. Исходя из этого положения разработана комплексная добавка для гуманизации коровьего молока, в состав которой включены трисахариды, аналогичные обнаруженным нами в женском молоке (типа фукозидолактозы).

Для получения гуманизирующей добавки используют молочную сыворотку от производства натуральных сыров из зрелого молока путем введения в исходное молоко грибной бета-галактозидазы активностью 200 ед, и закваски с последующей выдержкой полученной смеси при 8-Ю°С в течение 10-15 часов. При этом в зрелом молоке идет биосинтез трисахаридов, близких по составу сахарам нормального женского молока, которые при последующей технологической обработке не сбраживаются и полностью переходят в подсырную сыворотку. Сыворотку с кислотностью не выше 13°Т подогревают до SS^C, вносят в нее при перемешивании смесь трехзамешенных фосфатов калия и натрия в соотношении 1:1, выдерживают при перемешивании 30 мин. сгущают при 50°С под вакуумом до 30% сухих веществ и удаляют осадок нерастворимых солей центрифугированием. Полученный концентрат вводят в продукт' по следующей рецептуре (в кг): молоко с массовой долей жира 3.2% -100, сливки с массовой долей жира 40% -10,6. концентрат -30, вода -71,2, масло растительное-1,2, аскорбиновая кислота -0,02, витамин А. мг-12.

Смесь, приготовленную по рецептуре, гомогенизируют и подвергают высокотемпературной обработке, после чего расфасовывают. Гуманизирующую добавку можно вырабатывать в сухом виде (A.C. N 1225068).

, Рекомендуется также вводить в состав продуктов детского питания аналог лактозы - лактулозу. которая не гидролизуется в тонком кишечнике, а поступая в нижние отделы кишечника ребенка используется микрофлорой, в том числе и бифидобактериями. Получение высокоочищенного препарата лактулозы довольно сложная задача. Предлагаемое решение включает очистку сиропа лакто-дактулозы методами биотехнологии с использованием культуры Lb. casei в количестве 5% при температуре 30°С с выдержкой 4-6 суток с раскислением среды.

3.5. Технология производства препарата липазы ! для продуктов детского питания

В ряде случаев для питания детей с нарушениями липидного обмена требуются продукты, содержащие липазу. За рубежом выпускается ряд таких продуктов, при этом используются препараты липазы получаемые методами биотехнологии, а также выделяемые из растительных источников. Эти препараты имеют высокую стоимость из-за больших затрат при очистке от нежелательных примесей. Наиболее подходящим сырьем для выделения липазы служит пахта, получаемая при выработке сливочного масла методами сбивания.

Технология получения ферментного препарата липазы из пахты заключается в следующем: пахту смешивают с раствором метилцеллюлозы 2% концентрации, смесь оставляют в реакторе на 3-4 ч для разделения на фракции при температуре 10-12°С, после чего комплекс сывороточных белков с метилцеллюлозой удаляют, а белковый концентрат обрабатывают 1 М раствором NaCl, концентрат сепарируют, полученный экстракт фермента подвергают очистке методом эдектродиализа после осаждения фермента сульфатом аммония, подвергают сушке в мягких условиях, предпочтительно сублимацией. -

Для снижения бактериальной обсемекенносги препарат обрабатывают этанолом. Сухой порошок подвергают микрокапсулированию. Капсулы изолируют препарат от нежелательных воздействий его на липиды продукта при хранении. В качестве оболочки, для формирования микрокапсул использовались экзополисахариды ацидофильных палочек (слизистый слой), культивированных в условиях интенсивного капсулообразования. Полисахариды смешивали с желчью и тонкодисперсным порошком липазы и распыляли через специальную головку в лабораторной вакуум-сушильной установке . Активность полученного препарата липазы составляла- 120-13''ед.

Преимущества разработанной технологии не только в снижении трудоемкости и удешевлении производства, но и в главном - препарат липазы не денатурируется и не теряет активности при прохождении через желудочно-кишечный тракт ребенка, т.к. липаза при указанных условиях выделения из пахты остается связанной с другим белком оболочки жирового шарика, выполняющим функции колипазы, что предохраняет липазу от денатурации и гидролиза пептидгидролазами. Аналогично защищена от внешних воздействий липаза женского молока, которая сохраняет активность в желудке ребенка.

Полученный препарат липазы может вводится во все продукты детского питания с целью компенсации того количества фермента, который при грудном вскармливании поступает с женским молоком. Препарат вводится в готовую смесь сухим смешиванием. При восстановлении продукта температура воды не должна превышать 45°С. В том случае, если продукт при восстановлении должен пастеризоваться, ферментный препарат дозируют в отдельную упаковку из расчета на 1 прием пищи ребенка. В этом случае ферментный препарат липазы вводят в продукт при охлаждении его до 40 - 45°С.

3.6. Технология восстановления сухой молочной основы при производстве жидких продуктов детского питания

При производстве жидких молочных смесей в цехах детского питания появляется необходимость восстановления сухой молочной основы. Разработанная на основе экспериментальных исследований технология заключается в следующем: предварительно проводят измельчение слежавшегося молочного порошка, затем продукт через шлюзовый питатель поступает в трубопровод, соединенный с ■источником сжатого воздуха (A.C. N 64563S). Подогрев воздуха до 50 - 60°С осуществляется в паровом калорифере.. В .процессе транспортировки порошкообразного продукта сжатым воздухом его частицы за счет эффективного теплообмена практически мгновенно нагреваются до температуры воздуха, при этом смачиваемость продукта резко возрастает. Подогретым воздухом давлением 0,25 МПа в виде тонкодисперсной взвеси порошок, имеющий температуру 55-60°С, подают в емкость для восстановления молока. Подогрев воды, используемой для восстановления молока, до 38°С осуществляется непосредственно в танке за счет подачи пара в межстенное пространство. Сжатый "воздух обеспечивает эффективное смешивание нагретого сухого молока с водой. Восстановленное молоко фильтруют и

используют по назначению. Данная технология в 2-3 раза снижает продолжительность растворения (A.C. N 1008935).

3.7. Технология удаления нитратов из сырья для детского питания

В молоко из кормов может переходить значительная масса нитратов. Удаление нитратов из молока - важная техническая задача, особенно в том случае, когда молоко используется в качестве сырья для продуктов детского питания.

Разработанная технология удаления нитратов из молока базируется на окислительно-восстановительном переходе нитрат- и нитрит-ионов в молекулярный азот, осуществляемый денитрифицирующими бактериями, специально подобранными для этих целей.

Процесс утилизации нитратов является технологическим этапом подготовки сырого молока к дальнейшей переработке в молочные продукты. В каждой партии перерабатываемого молока в. соответствии с ГОСТом на молоко заготовляемое контролируется массовая доля нитратов. Молоко с повышенной против предельнодопустимой концентрацией нитратов охлаждают до 5±1°С, вносят при перемешивании суспензию микроорганизмов Рагасоссш (ЗепйпПсат ВКМ В-1324. Перемешивание должно осуществляться таким образом, чтобы избежать вспенивания молока и насыщения его воздухом. Молоко выдерживают при указанной температуре без перемешивания расчетное время, после чего подвергают интенсивному перемешиванию е течение 15 мин и тепловой обработке при принятых режимах, но не ниже 76°С с выдержкой 15 сек и далее направляют на производство молочных продуктов в соответствии с действующей нормативно-технической документацией.

Продолжительность выдержки (расчетное время) зависит от исходного содержания нитратов в молоке и скорости утилизации их денитрифицирующей микрофлорой и определяется по формуле:

Т = 0,5 + (М ~ >)) : йсШ К,

где: Т - продолжительность выдержки, ч;

М - массовая доля нитратов в молоке,мт/д^: . N - предельно допустимая массовая доля нитратов, мг/дм^; йсАИ - средняя скорость утилизации нитратов, мг/дм?ч: К - коэффициент, учитывающий концентрацию бактериальной суспензии.

Средняя - корость утилизации нитратов для культуры Рагзсоссиз с)епИпПсап5 ВКМ В-1324 составляет М±0.2 мг/дм3.ч. Рекомендуется использовать суспензии микробной культуры строго одного возраста и с одинаковым содержанием биомассы в единице объема культуральной жидкости. Микробную культуру выращивают в питательном бульоне в течение 24 ч при температуре 30°С. Накопление биомассы контролируют, определяя показатель мутности суспензии (А. С. N 1830667). Используемый штамм микроорганизмов зарегистрирован и депонируется во Всероссийской коллекции непатогенных микроорганизмов.

3.8. Технология молочных продуктов с измененным белковым составом

Одним из перспективных направлений в производстве продуктов детской; питания является использование сывороточных б-'лков, с помощью югорых осуществляется корректировка белковой фракции молока. Она основана на уменьшении доли казенна за счет добавления сывороточных белков и доведения удержания казеина и сывороточных белков-до соотношения 40 : 60. При этом молоко

по аминокислотному составу приближается к женскому молоку. Соотношение казеина и сывороточных белков в продуктах "Росток" и "Росток-1" - 50:50.

Однако применение высокотемпературной обработки смесей, содержащих сывороточные белки, вызывает денатурацию последних.

Для ликвидации этого недостатка и улучшения качества готового продукта разработан способ введения сывороточных белков в молочную смесь, который базируется на особенностях киненики коагуляции сывороточных белков в коллоидном растворе казеина. При 70 - 100°С и рН среды 6,4 - 6,1 казеин молока не коагулирует, сывороточные белки коагулируют в результате дегидра.тации белковой молекулы.

При нагревании смеси, обогащенной сывороточными белками (46,2 кг на 1000 кг молока ), лактальбумины и лактоглобулины денатурируют, что приводит к потере растворимости. При этом часть молекул сывороточных белков, образуя своеобразную оболочку - растворимый комплекс казеин - сывороточные белки. Другая часть молекул сывороточных белков, взаимодействуя между собой выпадает в осадок. Таким образом, при смешивании раствора сывороточных белков с молочной смесью протекают два физико-химических процесса: коагуляция сывороточных белков на поверхности мицелл казеина и коагуляция молекул сывороточных белков при взаимодействии друг с другом.

Скорость этих процессов определяется согласно закону действующих масс:

з

\\1 =К1СсСс = К1Сс т = КлСсСк

где - скорость взаимодействия сывороточных белков

друг с другом;

\\-2 - скорость реакции осаждения сывороточных белков на мицеллах казеина;

Сс - концентрация сывороточных белков в растворе;

Ск - концентрация казеина в растворе;

К*,Кл - константы скоростей реакций .

Обозначим отношение скоростей этих реакций \у2Л\г1 = П.

Тогда 2

П = «чМ, = КСсСк/КлСс- К^Ск/К.Сс

Как видно из полученного выражения, чтобы уменьшить скорость образования осадка сывороточных белков , необходимо понизить относительную концентрацию, их с концентрацией казеина. Этого можно достигнуть последовательным диспергированием небольших быстросмешивающихся порций раствора сывороточных белков в большую массу молочной смеси. При этом концентрация казеина в смеси примерно такая же, как и ранее, а концентрация растворимых сывороточных белков в десятки раз меньше. Белковый комплекс практически полностью растворяется даже после высокотемпературной пастеризации 90-95°С с выдержкой 5-10 мин, рекомендованной для производства кисломолочных продуктов.

Усовершенствованная технологическая схема предусматривает растворение сухого концентрата сывороточных белков в водном растворе лимоннокислых солей натрия и калия ( 0,7 кг и 1,5 кг на 1000 кг молока соответственно) при температуре 30 -35°С. Под воздействием желудочного сока лимоннокислые соли натрия и калия способствуют образованию нежного, рыхлого сгустка казеина, хорошо усваиваемого организмом ребенка. Полученный раствор сывороточных белков и лимоннокислых солей натрия и калия подогревают до 68°С, выдерживают при этой температуре 5-10 мин и диспергируют в молочную смесь, температура которой поддерживается в

пределах 87- 92°С. Затем раствор пастеризуют при 90-95°С с выдержкой 5-10 мин и направляют на сгущение. Такая технология внесения сывороточных белков позволяет проводить высокотемпературную обработку молочной смеси без использования импортных дорогостоящих стабилизаторов.

— 4. РАЗРАБОТКА НОВЫХ МЕТОДОВ И СРЕДСТВ КВАЛИМЕТРИИ

МОЛОЧНЫХ ПРОДУКТОВ ДЕТСКОГО И СПЕЦИАЛЬНОГО ПИТАНИЯ

Управление качеством продуктов питания связано с детальным -изучением химического состава, физико-химических и биохимических изменений, происходящих при обработке молочного сырья и готовой продукции при хранении. Наряду с действующими показателями, с целью повышения информативности измерений, обоснована необходимость введения ряда дополнительных показателей, для чего потребовалось разработать ряд новых методов контроля непосредственно связанных с оценкой качества, таких как фракционный состав липйдов, групповой состав углеводов, экспресс-анализ форм связи влаги и др. Определение указанных характеристик дает возможное! ь объективно оценивать и прогнозировать качество продуктов при хранении.

При разработке и модификации методов анализа основное внимание уделялось экспрессное™, доступности реактивов и средств измерения при средней квалификации персонала ОТК предприятий.

4.1. Разработка методов контроля реологических характеристик

В настоящее время делаются попытки установить зависимость между оргаколептическими показателями и реологическими характеристиками. При выявлении взаимосвязи отобранных показателей с физическими свойствами продуктов, регистрируемых реологическими методами, удается существенно упростить способы контроля качества пищевых продуктов,. появится возможность обработки данных на ЭВМ. Для контроля качества сухих^ молочных продуктов и смесей в процессе получения и хранения их важной характеристикой служат размеры частиц, распределение их по фракциям в зависимости от плотности, ¿одержания воздуха(объем пустот).

. Метод определения величины частиц (гранулометрического состава) представляет модификацию седиментационкого анализа применительно к сухим молочным порошкам. Дисперсионная среда была подобрана экспериментально. Лучшие результаты показала смесь н-бутанола и этиленгликоля в соотношении объемов 1:1. Плотность смеси близка к плотности воды, вязкость 1,042 Па с. Среда хорошо смачивает дисперсную фазу суспензии, что исключает агрегативную коагуляцию. Агрегацию частиц оценивают по степени полидисперсности распыления,которая представляет собой отношение максимального радиуса частиц сухого порошка к минимальному. Метод контроля качества сухого молока по плотности (A.C. N 739405) позволяет судить о работе распылительного устройства,температурном режиме и аэродинамике в сушильной камере.

Распределение частиц по плотности служит интегральным показателем качества. Для оценки полидисперсности сухого продукта в производственных условиях достаточно разделить его на три фракции по плотности и размеру частиц. Мелкие частицы, размер которых от 5 до 15 мкм имеют наибольшую плотность и. следовательно, содержат минимальное количество воздуха. Для прямого определения воздуха (объема пустот) нами разработан простой и быстрый метод (A.C. №807176); заключающийся в определении плотности молока при растворении в воде и в гексане, после чего объем пустот определяют по выведенной математичесой зависимости. С

применением указанных методов нами исследовано влияние режимов сушки и хранения молочных продуктов на качественные характеристики их.

4.2. Разработка методов контроля различных форм влаги

v в сухих молочных смесях

Нами предложено 3 способа прямого определения свободной и кристаллизационной влаги с использованием газохроматографического комплекса и простой аппаратуры.

Массовую долю кристаллизационной воды рассчитывают после определения аномерного состава углеводов и органических кислот ГЖХ в виде триметилсилильных производных (A.C. №1441307).

Кристаллизационную воду можно также определить, используя способность кристаллогидратов избирательно растворяться в органических растворителях(А.С. N 1451596). Однако первые два метода требуют сложного оборудования и высокой квалификации персонала.

Следующий метод может быть легко реализован в условиях любой заводской лаборатории. Метод основан на свойстве многокомпонентных смесей кесмешивающихся жидкостей давать депрессию точки кипения каждого компонента. Воду отгоняют вместе с частью органического растворителя в градуированный приемник, где после расслоения двух несмешиваюшихся жидкостей определяют обьем отогнанной воды. Массовую долю свободной воды определяют после отгона с толуолом (температура кипения Ю2°С). Осадок перерастворяют в декане или смеси равных объемов ксилола и децинола и при кипении отгоняют кристаллизационную воду.

4.3. Разработка метода количественного определения

углеводов в многокомпонентных смесях

В детских молочных продуктах содержатся различные углеводы: глюкоза, галактоза, лактоза, продукты их трансформации, а в случае введения декстрин-мальтозы или сиропов еще и мальтоза, сахароза, различные другие олигосахариды. Для решения задач количественного определения отдельных Сахаров не существует метрологически поверенных методик , применимых к анализу таких многокомпонентных продуктов как смеси для питания детей.

Нами разработан метод количественного определения Сахаров в сухих,жидких и пастообразных молочных продуктах с использованием капиллярной газожидкостной хроматографии путем перевода углеводов в триметилсилильные производные. При определении углеводов в сухих и высококонцентрированных пищевых продуктах процесс'силидирования ведут непосредственно в навеске образца при одновременном введении трифторуксусной кислоты, пиридина, гексаметилдисилазана. Разделение триметилсилильных производных углеводов возможно проводить на газовом хроматографе любого типа с пламенно-ионизационным детектором и капиллярной колонкой на силиконовой фазе, используя в качестве газа-носителя врдород. В этом случае ошибка измерений не превышает 5 %. Унифицированный вариант метода разрабатывался по заданию НТЦ Минмясомолпрома СССР и прошел метрологическую проверку.

4.4. Разработка методов анализа липидов

Метод тонкослойной хроматографии липидов, позволяющий получить информацию о фракционном составе их, прост в исполнении и доступен дл>/ большинства лабораторий, анализирующих продукты детского и специального питания.При денситометрии необходимо иметь на пластинке резко очерченные(без размывания зоны) небольшие по площади пятна разделяемых веществ на равномерно окрашенном фоне. Эти задачи были реализованы и защищены A.C. N 728082, согласно которому разработаны технология введения в тонкий слой хроматографической пластинки проявителя. После установления оптимальных условий проведения анализа, они были стандартизованы , и при этих условиях установлены коэффициенты пересчета.

Указанный метод нашел применение во многих хроматографических лабораториях ВУЗов и НИИ . Для стабилизации стерилизованных молочных продуктов и повышения растворимости сухих, в' ряде случаев используют фосфолипиды (лецитины).

Для контроля содержания этой группы жировых веществ разработан метод,основанный на избирательном извлечении фосфолипидов специально подобранным растворителей (A.C. N 974267 ). Этим же способом рекомендуется контролировать качество используемых в производстве детских молочных продуктов растительных масел.

В рамках Межведомственной программы были исследованы метрологические характеристики МВИ масовой доли жира в молочных продуктах детского питания типа "Малютка" и "Детолакт". Результаты исследования. влияния различных факторов на метрологические характеристики МВИ массовой доли жира гравиметрическим методом но Розе - Готлибу в молочных продуктах детского питания позволили внести изменения в стандартный метод и обеспечить точность и надежность измерений.

4.5. Разработка методов технологического контроля

Проведенные исследования позволили предложить метод ранней диагностики бомбажа, заключающийся з определении изменения внутреннего давления в банке путем измерения величины суммарной деформации крышек, и разработать установку для реализации этого способа. В ячейках установки проводится неразрушаюший контроль упаковок за счет высокоточного выявления повышения внутреннего давления с использованием тензомгтрических датчиков. Благодаря этому время обнаружения бомбажа сокращаеся в 30-40 раз, с 15-20 суток до 10-12 часов. Установка предназначена для выборочного контроля в производственных условиях . Разработан эффективный способ контроля герметичности упаковки . предусматривающий воздействие статической нагрузки, прикладываемой с постоянной скоростью по направлению нормали к центрам тяжести стенок упаковки локально, при этом измеряют величину перемещения стенок в точках приложения нагрузок (A.C. N 1192485).

Ряд описанных в данном разделе доклада новых методов был представлен для демонстрации на Международную выставку " Химия - 82".

Автор считает своим долгом выразить глубокую признательность за систематическую помощь в проведении работы и консультации заслуженному деятелю науки и техники РФ, д.т.н., профессору Крашенинину Павлу Фирсовичу.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ И ВЫВОДЫ

1. Проведены теоретические и экспериментальные исследования физико-химических и биохимических изменений компонентов молочных смесей в процессе производства и последующего хранения.

Установлена зависимость фракционного и жирнокислотного состава молока-сырья для производства продуктов детского и специального питания в зависимости от климатической зоны. На этой основе разработаны методология расчета и подбора жировых композиций, в т.ч. программы для ПЭВМ.

2. На основе детального изучения состава Ленского молока разработаны пищевые композиции, в которых сбалансирован состав липидной фракции, проведено обогащение белком и предложен углеводный-компонент для кисломолочных смесей и заменитель женского молока на основе комплексной переработки молока.

3. Проведена оптимизация рецептур и параметров технологических процессов производства жидких, кисломолочных и сухих продуктов детского питания. Разработаны рекомендации по составу липидного и углеводного ингредиентов, сохранению биологической ценности и повышению функциональных свойств готовых продуктов.

4. Предложены такие схемы технологических процессов, которые, с учетом большого числа изменяющихся факторов, гарантируют получение для детского питания продуктов промышленного производства в полном соответствии с принятой базовой формулой, с сохранением биологической ценности продуктов при рекомендованных режимах я сроках хранения.

5. Экспериментально установлено и дано теоретическое обоснование процессам комплексообразования при производстве молочных продуктов детского и специального питания. Установлено влияние гомогенизации, температурных режимов обработки на накопление комплексов липидов с белками при производстве и хранении молочных продуктов различных видов сушки, эти изменения носят необратимый характер, т.е. комплексы устойчивы к воздействию пищеварительных соков, присутствие ЛБК снижает пищевую и биологическую ценность продуктов.

6. Научно обоснованы и экспериментально проверены новые подходы к получению безлактозных и низколактозных молочных смесей. Установлено, что избирательная экстракция лактозы из сухого обезжиренного молока позволяет, при удалении лактозы, сохранить все важные в биологическом отношении компоненты в их естественных соотношениях.

7. Разработана и внедрена в производство универсальная пищевая смесь, пригодная для получения целой гаммы диетических и специальных продуктов.

8. Предложена технология получения препарата липазы из пахты для введения в состав ряда продуктов специального питания для детей и взрослых с нарушениями липидного обмена.

9. С целью научного обоснования состава углеводного комплекса продуктов детского питания, выявления бифидогенных факторов был детально исследован углеводный состав женского молока. Установлено, что помимо лактозы, в женском молоке нормального состава присутствуют трисахара 2-фукозидолактоза и 3-фукозидолактоза, которые не подвергаются энзиматическому распаду в желудочно-кишечном тракте ребенка, но гидролизуются в толстом кишечнике его за счет ферментов бифидофлоры. Эти исследования позволили выявить аналоги указанных Сахаров во вторичном молочном сырье - сыворотке после выработки сыров из зрелого молока с бета-галактозидазой,- и. использовать такую сыворотку как основу для гуманизирующей добавки.

10. Уточнен углеводный состав кисломолочных продуктов, который обеспечивает нормальное развитие заквасочной микрофлоры, снабжает организм ребенка необходимым набором углеводов, создает оптимальный уровень осмомоляльности.

11. Исследование физико-химических'показателей сухих молочных продуктов в зависимости от условий сушки показало, что на растворимость в значительной степени влияют режимы гомогенизации и тепловой обработки, предшествующей сушке, способы и режимы сушки и досушки, условия хранения и обработки продукта перед восстановлением. Комплексный анализ состояния воды в сухих продуктах с использованием ДТА, разработанных и модифицированных для этой работы инструментальных методов исследований, с учетом реологических характеристик, позволил сформулировать гипотезу, объясняющую ухудшение растворимости сухих молочных продуктов при хранении и разработать способы повышения растворимости за счет термической обработки продукта.

12. Разработаны и предложены для практического использования:

- технологические схемы производства безлактозных молочных продуктов (A.C. 1255091, A.C.. 1324622, A.C. 1358889),

- технология производства гуманизирующей добавки для заменителей женского молока (А.С-1225068),

- технология пастообразного продукта "Свежесть" (A.C. 1071291, ТУ 10 РСФСР 419820.1-90),

- технология сухого кисломолочного продукта с повышенным содержанием белка (A.C. 1581257, ТУ 10 02 02-28-88),

- технологическая схема производства комбинированных продуктов детского питания па основе концентратов казеина (A.C. 1305921, А.С.1306552),

- технологические схемы получения углеводных компонентов для детского питания (A.C. 1542519, A.C. 1671698),

- новые методы контроля качества продуктов (A.C. 728082, A.C. 739405, A.C. 807176, A.C. 974267, A.C. 1192485, A.C. 1302863, A.C. 1594424, A.C. 1441307, A.C. 1451596),

• технологическая схема снижения содержания нитратов и нитритов в молоке - сырье 1ля производства продуктов для детей (A.C. 1830667).

13. По результатам научных исследований разработаны и внедрены продукты ICTCKoro и специального питания:

смесь ацидофильная "Малютка" (ТУ 49 650-80), с изменениями 1 и 2, молоко стерилизованное витаминизированное (ТУ 49 557-79), творог детский (ТУ 49 574-79),

смесь стерилизованная молочно-овощная (ТУ 49 785-81), смеси сухие молочные "Малютка' и "Малыш" (ОСТ 49 126-78), смеси молочные "Энпиты" (ТУ 49 483-78), смеси молочные ацидофильные сухие (ТУ 49 649-80), смеси сухие молочные низколактозные (ТУ 49 648-80), продукт сухой "Детолакт" (ТУ 49 689-82),

продукты сублимационной сушки (ОСТ 49 32-72, изменение 1), молоко. Гравиметрический метод определения жира. ГОСТ 5867-69.

Основное содержание диссертации изложено в следующих работах:

1. Радаева И.А., Кунижев С.М., Дмитриева Л.С., Клюшкина Ю.Ф. Изменение соотношения насыщенных, ненасыщенных и полиненасыщенных жирных кислот в жире сухого молока при повышенных температурах хранения.-М., 1975.-4с.- Рук. деп. в ЦНИИТЭИмясомолпроме.

2. Кунижев С.М., Клюшкина Ю.Ф., Половянова A.B., Шаманова Г.П., Чернышова JÏ.B. Изучение липидного состава сухих молочных смесей "Малыш" и "Малютка".- М.: ЦНИИТЭИмясомолпром (Молочноконсервная промышленность),

1977, вып. 5, с. 4-7.

3. Андриенко Л.Г., Клюшкина Ю.Ф., Кунижев С.М., Половянова A.B. Витамины в сухих молочных смесях.- М.:ЦНИИТЭИмясомолпром (Молочноконсервная промышленность),1977, вып. 5, с.10-12.

к 4. Половянова A.B., Сухова Т.С., Клюшкина Ю.Ф., Кунижев С.М. Изменение содержания жирорастворимых витаминов в жидких молочных смесях "Малыш" и "Малютка" при технологической обработке. - Материалы республиканской научно-технической конференции "Основные направления увеличения производстваи пути повышения качества продуктов детского и диетического питания",Киев, 1977, с. 63-64,

5. Кунижев С.М., Клюшкина Ю.Ф., Шаманова Г.П., Половянова A.B. Сравнительная характеристика липидной фракции детских молочных смесей различных рецептур. - Материалы республиканской научно-технической конференции "Основные направления увеличения производства и пути повышения качества продуктов детского и диетического питания", Киев, 1977, с. 64-65.

6. Шуваев В.А., Кунижев С.М. Разработка методики комплексного анализа на растворимость сухих молочных продуктов. - Материалы научно-технической конференции, Ставрополь,1977, с. 203-205.

7. Василисин C.B., Клюшкина Ю.Ф., Банков В.Г., Кунижев С.М. Жирнокислотный состав молочного жира при различных режимах тепловой обработки сливок.-Материалы научно-технической конференции, Ставрополь, 1977, с. 86-88.

8. Радаева И.А., Кунижев С.М., Клюшкина Ю.Ф., Половянова A.B., Белова Т.Е. Изменение липидного комплекса кисломолочных продуктов сублимационной сушки при хранении. - В сб.: Холодильная обработка и "хранение пищевых продуктов.-Л.,

1978, с. 154-158. \

9. Radaeva I.A., Kunizhev S.M., Klyshkina Yu.F., Baikov V.G. Shanges in the lipids and biologically active substances in freeze-ciried dairy products during storage.- 20-th Int. dairy congress, France, Paris,1978, p. 1003-1004.

• 10. Радаева И.А., Кувижев C.M., Клюшкина Ю.Ф., Банков В.Г. Исследование изменений жирнокислотного состава липидов кисломолочных продуктов сублимационной сушки при хранении. М., 1978. - 6 е.- Рук. деп. в ЦНИИТЭИмясомолпроме.

. 11. Половянова А.В.,Ловачев Л.Н., Кунижев С.М., Клюшкина Ю.Ф. Влияние гомогенизации на липидный комплекс детских молочных смесей.-Материалы симпозиума "Диспергирование жиров в производстве пищевых продуктов", Каунас, 1978, с. 64-65.

12. Половянова A.B., Ловачев Л.Н., Кунижев С.М. Изменение биологически активных веществ сухих детских молочных смесей по ходу технологического процесса- Материалы республиканской научной конференции, Ставрополь, 197S, с. 37-39.

13. Шуваев В.А., Харитонов В.Д., Кунижев С.М. Методы определения некоторых биологически активных веществ в сухих молочных продуктах,- Материалы республиканской научной конфенции, Ставрополь, 1978, с. 77.

14. Шуваев В.Л., Кунижев С.М., Харитонов В.Д. Исследование распределения массы сухого молока по плотности,- Материалы Всесоюзной научно-технической конференции, Ярославль, 1978, е. 80-81.

15. Половянова A.B., Кунижев С.М. Уточнение методики выделения липидов из сгущенных и пастообразных молочных продуктов,- Материалы Всесоюзной научно- . технической конференции, Ярославль, 1978, с. 114-115.

16. Половянова A.B., Клюшкина Ю.Ф., Кунижев С.М. Жирнокислотный состав ■ липидной фракции детских жидких молочных смесей,- Материалы Всесоюзной

научно-технической конференции, Ярославль, 1978, с. 115-116.

17. Кунижев С.М., Шуваев В.А., Харитонов В.Д. Изучение условий, влияющих на скорость растворения сухого молока распылительной сушки.-Известия вузов. Пищевая технология, 1978, вып. 4, с. 73-75.

18. Кунижев С.М., Шуваев В.А., Харитонов В.Д. Дисперсность распыления в связи с выбором оптимального режима работы сушильной камеры.-Известия вузов. Пищевая технология, 1978, вып. 5, с. 71-75.

19. Кунижев G.M., Клюшкина Ю.Ф., Половянова A.B. К вопросу о характере жидкофазного окисления липидов молочных смесей,- Материалы IY Всесоюзной конференции по жидкофазному окислению органических соединений (ч.2), Баку, 1979, с. 53-54.

20. Половянова A.B., Ловачев JI.H., Кунижев С.М. Характеристика липидов стерилизованных жидких детских молочных смесей "Малыш" различных рецептур.-Материалы пятой республиканской научно-технической конференции, Каунас, 1979, с. 244-245. .

21. Шуваев В.А., Харитонов В.Д., Кунижев С.М. О теплоте растворения сухих молочных продуктов,- Материалы пятой республиканской научно-технической конференции, Каунас, 1979, с. 246-247.

22. Шаманова Г.П., Чернытова Л.В., Андриенко Л.Г., Половянова A.B., Кунижев С.М., Клюшкина Ю.Ф. Оценка липидной фракции сухих молочных смесей "Малютка" и "Малыш" в зависимости от режимов хранения.- Молочная промышленность, 1980, № 4, с. 17-19.

23. Половянова A.B., Медузов B.C., Кунижев С.М., Королева Н.И. Изучение химического состава липидов кисломолочных смесей для детского питания.-Материалы республиканской научной конференции, Тбилиси, 1980, с. 16-17.

24. Половянова A.B., Ловачев Л.Н., Куняжев С.М., Клюшкина Ю.Ф. Совершенствование метода тонкослойной хроматографии липидов пищевых продуктов.-Материалы республиканской научной конференции, Тбилиси, 1980, с.149-150.

25. Шуваев В.А., Харитонов В.Д., Кунижев С.М. Влияние режимов охлаждения сухого молока на его смачиваемость и скорость растворения.- Материалы республиканской научной конференции, Тбилиси, 1980, с. 187-189.

26. Половянова A.B., Ловачев Л.Н., Кунижев С.М. Количественная оценка тонкослойных хроматограмм липидов.-Известия вузов. Пищевая технология, 1980, №5, с. 142-144.

27. Шуваев В.А., Кунижев С.М., Евдокимов И.А., Харитонов В.Д. Влияние режимов термической обработки сухого молока на его растворимость.-В сб: Всесоюзная научно'техническая конференция "Дальнейшее совершенствование теории, технологии и техники сушки".Секция 2. Чернигов, 1981, с. 84-85.

28. Шуваев В.А., Кунижев С.М., Миргородский Б.Г., Харитонов В.Д. Исследование сухих молочных продуктов с помощью электронного микроскопа.- В сб.: Всесоюзная научно-техническая конференция "Дальнейшее совершенствование теории, технологии и техники сушки".Секция 3. Чернигов, 1981, с. 137-138.

29. Ловачев Л.Н., Половянова A.B., Бирюкова З.А., Кунижев С.М., Князева Т.Н., Клюшкина Ю.ф., Семина М.М. Влияние тепловой обработки на липиды жидких детских молочных смесей.-В кн: Продукты детского питания и оценка их качества. -М., Легкая и пищевая промышленность,1981, с. 24-28.

30. Харитонов В.Д., Кузнецов В.В., Кунижев С.М., Шуваев В.А. Режимы сушки н их влияние на качество сухого молока.- М.: ЦНИИТЭИмясомолпром СССР, Обзорная информация, 1981, 32 с.

31. Кунижев С.М., Харитонов В.Д., Шуваев В.А. Смачивание и растворение сухих молочных продуктов. - Известия вузов. Пищевая технология, 1981, № 2, с. 74-78.

32. Половянова A.B., Ловачев Л.Н., Кунижев С.М. Липиды сухих.молочных продуктов. - Известия вузов. Пищевая технология, 1981, № 4, с. 16-20.

33. Кунижев С.М., Чепурной И.П. Содержание различных форм Сахаров в Молочных продуктах.- Материалы второй научно-технической, конференции, Ставрополь, 1982, с. 111. ч

34.Шуваев В.А., Кунижев С.М., Тюрина И.В. Влияние режимов нагревания и охлаждения на восстановительные свойства сухого молока. - Сб. науч. трудов ВНИМИ "Совершенствование техники и технологии сушки в молочной промышленности", 1982, с. 33-35.

35. Шортанова Т.Х., Кунижев С.М., Кимова Э.Т. Краткая характеристика эндогенных и экзогенных метаболитов.- Нальчик, КБГУ, 1982, 110 с.

36. Шуваев В.А., Кунижев С.М., Тюрина И.В. Режимы охлаждения и скорость растворения сухого цельного молока,- Молочная промышленность, 1982, № 11, с. 1011.

37. Кунижев С.М., Ловачев Л.Н., Половянова A.B. Оптимизация жирно-кислотного состава детских молочных смесей.- В сб.: Республиканская научно-техническая конференция "Повышение эффективности производства и качеству молочных продуктов", 4.1, Каунас, 1982, с. 244-245.

38. Шуваев В.А., Кунижев С.М. Влияние режимов сушки на реологические характеристики сухих молочных консервов.- Материалы Всесоюзной научно-технической конференции ИФХМ-82, М.:1982, с. 127.

39. Медузов B.C., Васильева Н.П., Половянова A.B., Кунижев С.М. Липидный состав кисломолочного высокобелкового продукта, - В сб.: XXI Международный молочный конгресс. Краткие сообщения, т. 1, кн. 2, 1982, с. 80-81.

40. Кунижев С.М., Чепурной И.П. Методика определения Сахаров в молочных консервах,- В кн.: Всесоюзная выставка-семинар "Инструментальные методы оценки качества пищевых продуктов", т.1, М.: 1983, с.82.

41. Чепурной И.П., Кунижев С.М. Газохроматографический анализ углеводов детской молочной смеси "Детолакт". - Материалы научно-технической конференции

Эффективность безотходной технологии в молочной промышленности", ч.1, М.:1983, с. 34-35. ДСП.

42. Шуваев В.А., Харитонов В.Д,, Кунижев С.М. Влияние дисперсности распыления на микроструктуру сухих молочных продуктов распылительной сушки.-Материалы научно-технической конференции "Эффективность безотходной технологии в молочной промышленности", 4.1, М.:1983, с. 41-42. ДСП.

43. Чепурной И.П., Кунижев С.М., Рохмистров В.В. Влияние степени очистки сырья на качество молочного сахара.- Материалы научно-технической конференции "Эффективность безотходной технологии в молочной промышленности", ч. 1, М.-.1983, с. 49-50. ДСП.

44. Шуваев В.А., Кунижев С.М., Котлов Ю.Ф. Исследование микроструктуры пастообразного молочно-растительного продукта.- Материалы научно-технической конференции "Эффективность безотходной технологии в молочной промышленности", ч. 1, М.:1983, с.63-64. ДСП.

45. Иванова Л.Н., Воронкова Л.Л., Кунижев С.М., Чепурной И.П. Изменение углеводного состава детской молочной смеси "Малютка" в результате сквашивания.- В кн.: Технология новых продуктов для детского и лечебного питания", М.: Легкая и пищевая промышленность, 1983, с. 57-59.

46. Воронкова Л.Л., Кунижев С.М., Чепурной И.П. Изменение качественного и количественного состава углеводов ацидофильной смеси "Малютка" в результате сквашивания,- Материалы научно-технической конференции "Вклад ученых и специалистов в реализацию Продовольственной программы", М., 1983, с.7-9.

47. Харитонов В.Д., Шуваев В.А., Кунижев С.М., Миргородский Б.Г. Микротопография частиц сухих молочных продуктов. - Молочная промышленность, 1983, N 2, с. 14-16.

48. Радаева И.А., Кунижев С.М., Половянова A.B., Клюшкина Ю.Ф. Изменение липидов при хранении концентрированного стерилизованного молока. - Молочная промышленность", 1983, N 10, с. 20-22.

49. Кунижев С.М., Шуваев В.А., Харитонов В.Д. Способ контроля качества сухого молока по плотности.- В кн.: Выставка-семинар "Инструментальные методы оценки качества пищевых продуктов", т.2,М., 1983, с. 129-130. ДСП.

50. Шуваев В.А., Кунижев,С.М„ Харитонов В.Д. Метод определения содержания фосфолипидов, вносимых в сухое быстрорастворимое молоко. - В кн.: Выставка-семинар "Инструментальные методы оценки качества пищевых продуктов", т. 2, М., 1983, с. 141-142. ДСП.

51. Воронкова Л.Л., Кунижев С.М., Чепурной И.II. Изменение углеводного состава ацидофильных смесей "Малютка" с различными углеводными компонентами, в результате сквашивания. - Материалы Всесоюзной научно-технической конференции, Минмясомолпром СССР, М., 1985, с. 170-174.

52. Кунижев С.М., Чепурной И.П., Ладодо K.P., Грибакин С.Г., Ходжибекова H.A. Углеводный состав женского молока. - Вопросы питания, 1985, Na 4,.с. 69-71.

53. Шуваев В.А., Кунижев С.М., Харитонов В.Д. О взаимосвязи кинетики сушки и растворимости сухих молочных продуктов,- Межвузовский сборник : Процессы и аппараты пищевых производств, вып. 2, М., 1985, с. 87-90.

' 54. Кунижев С.М., Шуваев В.А., Шинтяпина Е.В. Исследование процесса разделения двухфазной системы обезжиренной молоко - полисахарид'. - Материалы седьмой научно-технической конференции "Проблемы и пути рационального использования сырья в маслоделии и сыроделии", ч. 2, Каунас, 1986, с. 2.6-27.

55. Чепурной И.П., Кунижев С.М., Катункин H.A. Газохроматографический анализ углеводов в жидких пищевых продуктах при кристаллизации глюкозьг.-Известия вузов. Пищевая технология, 1986, N 3, с. 30-32.

56. Воронкова Л.Л.,- Иванова Л.Н., Кунижев С.М., Чепурной И.П. Оптимизация углеводного состава ацидофильной смеси "Малютка",- Молочная промышленность, 1986, N 11, с. 21-23.

57. Кунижев С.М., Чепурной И.П., Семенова Л.П. Биотехнология получения бифидогенных углеводных компонентов для продуктов детского питания. - Материалы пятого Всесоюзного биохимического съезда, АН СССР, Наука,' М.: 1986, с. 156-157.

58. Шуваев В.А., Харитонов В.Д., Куиижев С.М. Сушка растворов, содержащих лактозу, в вакууме.- В сб.: Научно-технический прогресс в молочной промышленности, Омск. 1987, с. 14-15.

59. Чепурной И.П., Кунижев С.М. Качество продуктов ферментативного гидролиза крахмала. - В сб.: Совершенствование технологии хранения и производства продовольственных товаров. М.: 1987, с. 162-167. (Рук. деп. в АгроНИИТЭИпи-щепроме, N 1667-пп-87).

60. Гераймович O.A., Михайлов В.И., Кунижев С.М., Крашенинин В.П., Козлова E.H., Шуваев В.А., Агиенко К.С., Никитича Л.И. Исследование факторов, влияющих на погрешность измерения массовой доли жира в сухих молочных продуктах детского питания. - В сб. научных трудов ВНИКМИ: Достижения в области химии и гигиены, обеспечивающие повышение качества молочных продуктов, М., 1987, с. 7994.

61. Кунижев С.М., Шуваев В.А., Миргородский Б.Г. Разработка технологического процесса получения безлактозных молочных продуктов.- В сб.: Разработка и совершенствование технологических процессов, машин и оборудования для производства, хранения и транспортировки пищевых продуктов, М., 1987, с. 211-212.

62. Чепурной И.П., Кунижев С.М., Чеботарева Н.Г. Образование оксиметилфурфурола в процессе хранения и обработки некоторых пищевых продуктов. - Вопросы питания, 1987, № 6, с. 67-68.

63. Воронкова Л.Л., Иванова Л.Н., Кунижев С.М., Чепурной И.П. Динамика сбраживания углеводов ацидофильной закваской в жидких смесях "Малютка". -Молочная промышленность, 1987, Ms 4, с. 22-24.

64. Кунижев С.М., Чепурной И.П. Накопление оксиметилфурфурола в молочных продуктах детского питания. - В сб.: Повышение эффективности использования НИОКР на мясо-молочных предприятиях в новых условиях хозяйствования, Каунас, 1988, с. 216-217.

65. Кунижев С.М., Шуваев В.А. Разработка технологии молочнобелковых концентратов. - Сб. материалов третьей Всесоюзной научно-технической коференции "Разработка процессов получения комбинированных продуктов питания," М., 1988, с. 160-161.

66. Кунижев С.М., Шуваев В.А., Кимова Э.Т. Низколактозные и безлактозные молочные продукты.- М., АгроНИИГЭИмясомолпром, 1988, 32 с.

67. Куншкев С.М., Кимова Э.Т., Гераймович O.A. Современные методы контроля качества молочных консервов.- М., АгроНКИТЭИмясомолпром, 1988, 36 с.

68. Кунижев С.М., Чепурной И.П., Гладкова З.К., Холодова Т.А. Влияние термической обработки на углеводный состав диетического творога.- В сб.: Тезисы докладов второй Всесоюзной научной конференции "Проблемы индустриализации общественного питания страны", Харьков, 1989, с.270-271.

39. Шуваев В.А., Кунижев С.М., Бабаджанян К.Г. Разработка способов получения молочво-растительных продуктов.- В сб.: Материалы Всесоюзной научно-технической конференции "Современная технология сыроделия и безотходная переработка молока", Ереван, Айастан, 1989, с. 503-504.

70. Кунижев С.М. Углеводный и липидный состав заменителей женского молока.- В сб.: Актуальные проблемы переработки молока и производства молочных продуктов. ВАСХНИЛ, Вологда, 1989, с. 148-149.

71. Кунижев С.М. Критерии качества молочных консервов детского питания.- В сб.: Актуальные проблемы переработки молока и производства молочных продуктов. ВАСХНИЛ, Вологда, 1989, с. 149-151.

72. Кунижев С.М., Недайвозова Н. Н„ Чепурной И.П., Шаманова Г.П. Биологическая ценность новых продуктов детского питания,- Мясная и молочная промышленность, N 2, 1990, с. 22-24.

73. Кукижез СМ., Шуваев H.A., Недайвозова H.H.. Шаманова Г.П. Использование сывороточных белков в производств продуктов детского питания-Мясная и молочная щэомышленность, N 3, 1990, с. РЛ-32.

\

74. Гераймович О.А., Кунижев С.М., Скудра Л.А., Агиенко К.С. Результаты I исследований влияния различных факторов на метрологические характеристики

МВИ массовой доли жира гравиметрическим методом по Розе-Готлибу в молочных продуктах,- В сб. научных трудов ВНИМИ: Совершенствование технологии и улучшение качества молочных продуктов детского и диетического питания. М., 1988, с. 137-143.

75. Кунижев С.М., Чепурной И.П., Гераймович О.А. Определение различных форм влаги в сухих молочных смесях сложного углеводного состава.-В сб.: Метрология и стандартизация аналитических измерений,- Новосибирск, 1990, с. 75-77.

76. Воронин В.В., Кунижев С.М., Бабанов И.Г. Ранняя диагностика бомбажа консервов,- В сб.: Метрология и стандартизация аналитических измерений.-Новосибирск, 1990, с. 102-103.

77. Чепурной И.П., Кунижев С.М. Количественное определение оксиметилфурфурола в высококонцентрированных углеводосодержащих продуктах.-

В сб.: Метрология и стандартизация аналитических измерений.- Новосибирск, 1990, с. 125-127.

78. Кунижев С.М., Чепурной Й.П., Линке О.Э., Левинский М.В. Унифицированный метод определения Сахаров в пищевых продуктах с помощью газовой хроматографии.- В сб.: Метрология . и стандартизация аналитических измерений,- Новосибирск, 1990, с. 138-139.

79. Кунижев С.М. Взаимодействие между липидами и белками при производстве сухих молочных консервов детского питания,- В сб.: Химические проблемы пищевой технологии,- СКНЦ ВШ, Краснодар, 1990, с. 107-108.

80. Кунижев С.М., Чепурной И.П. Влияние нагревания на накопление продуктов реверсии Сахаров впищевых продуктах.- В сб.: Тезисы докладов Всесоюзной научной конференции "Проблемы влияния тепловой обработки на пищевую ценность продуктов питания",- Харьков, 1990, с. 103-104.

81. Кунижев С.М., Шуваев В.А. Разработка способов получения термоустойчивых комплексов белков,- В сб.: Тезисы докладов Всесоюзной научной конференции "Проблемы влияния тепловой обработки на пищевую ценность продуктов питания".-Харьков, 1990, с. 273-274.

82. Кунижев С.М., Чепурной И.П., Гераймович О.А. Инструментальные методы определения форм воды для оценки их содержания в сухих молочных продуктах.-'В сб.: Аналитический контроль с/х продукции. ВАСХНИЛ. Сибирское отделение.-Новосибирск, 1990, с. 27-37,

83. Granovski V.Ia., Asafov V.A., Gronostaiskaja M.A., Sokolova N.A., Kunizhev S.M., Shuvaev V.A. Thase separation in milk methylsellulose solution system.- Brief, communication and abstracts of the 23 Int. dairy congress.- Montreal, 1990, p. .392.

84. Kounijev S.M. Formation de complexes d albumino-lipides, a la fabrication des conserves seches de lait pour les enfants.- Brief, communication and abstracts of the 23 Int. dairy congress.- Montreal, 1990, p. 185.

85. Kounijev S.M., Chepurnoii I.P. Methodes de controle de leau lice daus les conserves seches de lait.- Brief, communication and abstracts of the 23 Int. dairy congress.- Montreal, 1990, p. 177.

86. Соколова H.A., Гроностайская H.A., Мельник H.В., Кунижев С.М., Шуваев В.А. Концентрирование белков молока с помощью метилцеллюлозы.-В сб. научных трудов ВНИКМИ : Получение, свойства и применение молочнобелковых и растительных концентратов. : М., 1991, с. 55-60.

87. Шуваев В.А., Бабаджанян К.Г., Кунижев С.М., Малоштанова В.Д. Гидролиз лактозы молочной сыворотки иммобилизованной бета-галактозидазой.- В сб.: Тезисы докладов Всесоюзной научной конференции "Совершенствование технологических процессов производства новых видов пищ. прод. и добавок."- Киев,

1991, с. 178.

88. Шуваев В.А., Бабаджанян К.Г., Кунижев С.М., Минько И.А. Использование абсорбента бентонита для осветления молочной сыворотки.-В сб.: Тезисы докладов Всесоюзной научной конференции "Совершенствование технологических процессов производства новых видов пищ. прод. и добавок".- Киев, 1991, с. 179.

89. Кунижев С.М., Белова Т.Е., Малоштанова В.Д. Разработка метода определения содержания метилцеллюлозы в молочных продуктах.- В сб.: Тезисы докладов Всесоюзной научно-техн. конференции "Разработка комбинированных продуктов питания", раздел За.- Кемерово, 1991, с. 131-132.

90. Кунижев С.М., Шуваев В.А., Белова Т.Е. Особенности получения комбинированных комплексов белков из молочного и растительного сырья,- В сб.: Материалы Всесоюзной конференции по пищевой химии.- М., 1991, с. 18-19.

91. Кунижев С.М., Чепурной И.П. Использование подсырной сыворотки для биосинтеза бифвдогенных компонентов при производстве кисломолочных продуктов детского питания.- В сб.: Тезисы докладов научно-практич. конференции "Использование молочной сыворотки для производства пищевых продуктов",- М.,

1992, с. 14.

92. Кунижев С.М., Чепурной И.П. Современные представления об углеводном комплексе молочных продуктов и методах его определения.- М., АгроНИИТЭИ мясомолпром, 1993, 32 с.

93. Кунижев С.М. Белок-белковые взаимодействия при производстве детских молочных продуктов;- В сб.: Международная конференция "Экоресурсосберегающие технологии переработки с/х сырья".- Москва-Астрахань, 1993, с. 84-86.

94. Кунижев С.М. Растворимость сухих молочных продуктов,- В сб.; Второй Международный семинар "Экология человека: проблемы и / состояние лечебно-профилактического питания",-Москва-Пятигорск, 1993, с. 131-132.

95. Кунижев С.М., Шуваев В.А. Исследование процесса получения комбинированного белково-жирового концентрата,- В сб.: Материалы третьего международного семинара "Экология человека: проблемы и состояние лечебно-профилактического питания",- М., 1994, с. 217-219.

96. Khramteov A.G., Kunixhev S.M., Vinotfradskaya 8.Е., Shepournoy I.P., Ryabtseva S.A., Pavlyuk E.A. Biological method for lactulose solutions purifying.- Brief. communication and abstracts of the 24-th Int. dairy congress.- Melbourne, 1994, p. 350.

Изобретения по теме диссертации

1.А.С. 645638 СССР, МКИ А 23 С 9/00. В.А.Шуваев, С.М.Кунижев,В.Д. Харитонов / Способ восстановления молока из сухого молочного порошка,- Опубл 5.02.79. Бюллетень № 5.

2.А.С. 728082 СССР, МКИ в 01 № 33/08.' А.В.Половянова, С.М.Кунижев, Ю.Ф.Клюшкина /Способ разделения липидов пищевых продуктов. Опубл.- 15.04.80. Бюллетень № 14.

3.А.С. 739405 СССР, МКИ й 01 № 33/04. В.А.Шуваев, С.М.Кунижев, В.Д.Харитонов / Способ контроля качества молока по плотности.- Опубл. 05 06 8о' Бюллетень № 21, '

4.А.С. 807176 СССР. МКИ О 01 № 33/04. В.А.Шуваев, В.Д.Харитонов,

о^о ™еления объема пустот в порошкообразных молочных продуктах,- Опубл. 23.02.81.Бюллетень N 7.

5.А.С. 974267 СССР, МКИ в 01 № 33/04. С.М.Кунижев, В.А.Шуваев,

B.Д.Харитонов / Способ определения фосфолипидов - поверхностно-активных веществ в сухом быстрорастворимом молоке.- Опубл. 15.11.82. Бюллетень № 42.

6.А.С. 1008935 СССР, МКИ А 23 С 9/00, В.А.Шуваев, ■ В.Д.Харитонов,

C.М.Кунижев / Способ восстановления сухих ж и I юсодержащи х молочных продуктов,-Для служебного пользования, зарегистрировано 01.12.82.

7.А.С. 1071291 СССР, МКИ А 23 С 9/00. В.А.Шуваев, С.М.Кунижев, В.Д.Харитонов/ Способ получения молочно-растительного продукта "Свежесть".-0публ.07.02.84. Бюллетень № 5

8.А.С. 1192485 СССР, МКИ С 01 М 3/00. С.М.Кунижев, В.В.Очинский, Б.В.Чаблин, Г.Ф.Чаблина, Л.Г.Джаиани, Э.Т.Кимова /Способ контроля герметичности упаковки.- Для служебного пользования, зарегистрировано 15.07.85.

9.А.С.1225068 СССР, МКИ А 23 С 9/00. С.М.Кунижев, И.П.Чепурной, Э.Т.Кимова / Способ производства гуманизирующей добавки для заменителей женского молока.- Для служебного пользования, зарегистрировано 18.03.86.

10.А.С. 1255091. СССР, МКИ А 23 С 9/00,В.А.Шуваев, В.Д.Харитонов, В.Я.Грановский, С.М.Кунижев. И.А.Евдокимов, М.М.Гацулина / Способ производства сухого безлактозного молочного продукта,- Опубл. 07.09.86. Бюллетень № 33.

11.А.С. 1302863 СССР, МКИ О 01 N 33/00, С.М.Кунижев, В.В.Очинский / Способ контроля качества консервов.- Для служебного пользования, зарегистрировано 08.12.86.

12. А.С. 1306552 СССР, МКИ А 23 Л 3/00, В.А.Шуваев, С.М.Кунижев,

B.Д.Харитонов, В.А.Петрович, А.Н.Рыбалко / Способ получения молочно-белкового концентрата.- Опубл. 30.04.87. Бюллетень Л1 16.

13.АХ'. -1324622 СССР, МКИ А 23 С 9/00, В.А.Шуваев, С.М.Кунижев,

C.А.Лагошина, Ю.В.Лельчук / Способ получения сухого безлактозного молока.- Опубл. 23.07.87. Бюллетень № 27.

14.А.С. 1441307 СССР, МКИ С 01 № 33/04, С.М.Кунижев, И.П.Чепурной/ Способ определения кристаллизационной поды,- Опубл. 30.11.88. Бюллетень № 44.

' 15.А.С. 1451596 СССР, МКИ О 01 .V 33/04, С.М.Кунижев, И.П.Чепурной / Способ определения свободной и кристаллизационной воды в сухих пищевых продуктах.-Опубл. 15.01.89. Бюллетень № 2.

16.А.С. 1542519 СССР, МКИ А 23 С 21/00, А.Г.Храмцов, Д.Н.Лодыгин, С.М.Кунилсев, И.А.Евдокимов, В.А.Шуваев, Н.М.Панова / Способ получения гонцектрата молочной сыворотки.- Опубл. 15.02.90. Бюллетень № 6.

17.А.С. 1581257 СССР, МКИ А 23 С 9/00, С.М.Кунижев, В.А.Шувнгв, Г.П.Шаманова, Тупица К).В., Н.И.Недайвозова / Способ получения сухого кисломолочного продукта.-Опубл. 30.07.90. Бюллетень № 28.

18.А.С. 1594424 СССР, МКИ О 01 № 33/04, С.М.Кунижев, И.П.Чепурной / Способ определения кристаллизационной поды в сухих молочных продуктах.- Опубл. 22.05.90. Бюллетень № 20.

19.А.С. 1671698 СССР, МКИ С 13 К 5/00, А.Г.Храмцов, И.А.Евдокимов, В.В.Рохмистров, Г.С.Варданян, Д.П.Лодыгин,. В.А.Павлов,' С.М.Кунижев, П.В.Заянчаускас, Р.И.Раманаускас, И.Л.Бессмертный / Способ производства молочного сахара.- Опубл. 23.08.9]. Бюллетень № 31.

20.А.С. 1830667 СССР. МКИ А 23 С 7/00, С.М.Кунижёв, Э.Т.Кимова, Э.К.Хасанова / Способ снижения нитратов в молоке.- Для служебного птм-тминя. зарегистрировано 13.10.92.

н