автореферат диссертации по технологии продовольственных продуктов, 05.18.04, диссертация на тему:Разработка технологии комбинированных напитков из молочной сыворотки

РГ8 ОД

На правах рукописи

ВОРОТНИКОВА ТАТЬЯНА СЕРГЕЕВНА

РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИЙ КОМБИНИРОВАННЫХ, НАПИТКОВ • ИЗ МОЛОЧНОЙ СЫВОРОТКИ

Специальность 05.18.04 - технология мясных, молочных- и рыбных продуктов

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Москва - 1995

Работа выполнена в Ставропольском Государственном техническом университете.

Научный руководитель ' - академик РАСХН, доктор технических

■ наук, профессор А. Г. Храмцов

Официальные оппоненты . - доктор технических каук, профессор.

В. А. Павлов

. - доктор биологических наук, профессор A.C. Тихомирова

Ведущее предприятие - акционерное общество открытого типа

молочный комбинат "Ставропольский"

Защита состоится 1995 г. в час, на

заседании диссертационного ¿овета^К-020.62.01 при Всероссийском научно-исследовательском институте мясной промышленности.

Ваш отзыв в 2-х экземплярах, заверенный печатью, просим направлять в Совет по адресу:'

102316, г. Москва, ул. Талалихина, 26, ВНИШП, Ученому секретарю.

С диссертацией можно ознакомится в библиотеке института. Автореферат разослан ". /9 '■ 1965 г.

Ученый секретарь диссертационного Совета кандидат технических наук, с.н.с.

Захаров А.Н.

ОБЩАЯ .ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Среди многих современных проблем к наиболее зажшй следует отнести продовольственную. В последние годы уделяется особое внимание производству продуктов, в частности напитков на основе молочной сыворотки. Внимание к выработке сывороточных напитков в настоящее время в нашей стране возрастает в следствие существенных изменений в производстве и потреблении продуктов питания. К таким изменениям следует отнести снижение объемов заготовляемого молока и объемов производства молочной продукции, резкое увеличение цены молочных продуктов, снижение покупательной способности населения. В этих условиях выпуск сывороточных налитков позволит получить относительно недорогие продукты высокой биологической ценности, что так важно для малообеспеченных слоев населения, особенно ляп людей пожилого возраста, потребление сыворотки которыми считается целесообразным с точки зрения науки о пи-ганш.

Неудачи в реализации ухе разработанных технологий напитков из сыворотки были обусловлены прежде всего наличием сывороточного запаха и вкуса, непривычных для потребителя. И здесь широкое поле деятельности открывается при создании комбинированных лапитков из мелочной сыворотки. Испол зевание растительного сырья в качестве добавок позволяет получать новые напитки массового, профилактического и специального назначения. Усилизает лечебно-профилактические свойства Сиотехнологическая обработка сыворотки молочнокислым: и бифидобактериями, внесение сиропа лачтулозы в качестве бифидофак-госа, который способствует росту бифидобактерий как в молочной среде, так и е организме человека.

Актуальность теш обусловлена необходимостью увеличить выпуск и расширить ассортимент оригигальных молочных продуктов широкого спектра применения, решить вопросы защиты окружающей среды.

Рабочая гипотеза. Анализ изученной научно-технической и патентной -литературы позволил определить тенденции развития в области технологии напитков из молочной суворотки и сформулировать ра-бсчухз гипотезу: получение сыврроючнкх напитков с,высокими весовыми показателями и биологическими свойствами возможно, если исследования яапразлены на детальное изучение биотехнолсг'ической обработки сыворотки, ее сенсорики при внесении различных добавок к

к-1 сочетаемости.

П^ы» у. задачи кссгеювашш. Целью ньстсяйей ^айгта яыхгссь сседьн::? когиг. технологж кеайхкарсБСЯиых нгпхтк.-.! ^глсчксй сь:-зсрэтка, сбсгаденкых фруктсзс-йгсснгам зЕпзлнитс-.ътаг :•' мйткеки с^у^сбалтерий.

л соотьстстаик с гсстаакннсй исдьк к рг£с*-к.': глисте ег;: при пг-сстзаж хос^еаоьанкй рзсагзсь сдгкугедг акики:

- хгучк?1 осс^озносга нзиьтякгрсвсзга с^.'дсегкгерлЛ 2 рда-лкч-узс газгх у&сздясй сыъорсгк;: л недобрать вгдаяту;

- ссг.Сеннсств ссгместногс кульгях-крсвйачг Си^цдсСех-те,;::;: р.гс.т;г-:йых ь;дов мсясчксхйслух с учетом егссзгг ^геса&льнс?. бакгаски для "нажгксв;

- исследовать злгакае разлгаяш телнмсгиче-счс/х ¿акюроь на

лскаяяг&яа готового зрсдукг-а:

- йссхеяоьагь " геяобрзгь иакбглее призмаекн&

ксягасгха акгавкя клеток в готовом прмукге;

- к-лсснектк раэткпзгьнггс прс^с.чс^нпя с учетом .•:. :•>: пгхгзсй к бкокяптаезкгй Цглностк;

- л сёксср-.уг; с\хорст;с:! при сс£«гг;:?.:й1 ; рсаЛГ-шьи еи-

сососл^селс;':. ¿^раг- сгг:г.гя1кс.е ссстно::сн;*е кгмд-н^яоь с

'.".о.-гркшэдеглЫелсис ;.сказателей прс/Г/кг«;

- ::зсхего5 ¿г:- ссс;; р&алгсать пш-гус шшссть гстсвсго

• '"е>.нсл~глч?ск;ге сдеми прскэгог.птва новых ксм;и-

иссгедсванкз к стенать эффективность

- " " ^ Г-

Прзрлож^г кхз"с/5аяс»:г напмкоь из жлсч--Кг5;,чиы ссобгнисстк рагькткз чякжж культур &:Зл1ДО-.. с уолгчноккляккк б£гсгер|«ки Б конечной

г. ззгхсжгстл от ее адл. Исслекоззяо влганге различных ль жгигсг^г^ют. развитая си^идсбагерй в молочной сы-Про>:с:с:кн£ чат^¿.с.г.и^суи-л г'сруль процесса рагг.кзя з мслочхой сив0"'0?:& с шядояо п-дрелизевгшкм белком "•"ск-йг слрссс;: лустулегц. осредохвкк ептгашьные параметры с;:олро£.зн:.:: зк'лзгь хвда".'Лйчрсофсорк, при которых веСлюдается . кг*гсж. Предлохн сксссС получения бкфздегеи-

- .:ьс; -:;аасагр2:« (Н*К). рсвЕ-и'Хйе бйфялс^ак-

терий б конце-КТР2ТЗХ с различным ссдерл&чиэм массовой лол;: сухг>; зекстз.

Практическая ценностьрагработ&ча технология и научна обоснованы режимы выработки комбинированных напитков из мзлочнсй сьзс-ротка. Результаты работы реализованы в пр?ент? нормвтизно-технической документации на налитки "Примула'', "Кислица", "УЧ/лсотъ" "Стаз ропйлъеккй''.

Апробация сабсты. Основные положения к результаты jfcT.'er.osi-нкй рассмотрены на отчетных научно-технически;: конференциях Ставропольского Государственного технического университета {. 1353, 1994, 1Э95 гг.), XXIV Международном молочной конгрессе (Агетрзгкл, 13-22 сентября 1994 г.),III Международном екмаогиуме "Экология человека: проблемы к состояние лечебно-профилактического питания" {Москва, 26-30 сентября 199-1 г.), Первой конференции Северэ-Кзз-кззекого региона "Современные достижения биотехнологии" (Ставрс-пель, 21-22 сентября 1995 г.), Всесоюзном коллоквиуме "Процессы и аппараты пвдевкх производств" в Российской экежмгаеской академки им. Плеханова (Москва, 1995 г.).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 9 печатных работ, поданы две заявки на изобретения.

Структура и объем работы. диссертационная работа состоит из введения, пяти глаз, выводов, списка литературы и приложений. Основной текст содержит 133 страниц машжописного текста, 3-4 таблицы, 20 рисунков, список литературы из 211 источников на 19 страницах и 13 приложений-.

- СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы исследований и сформулирована цель работы.

В первой главе проведен анализ публикаций и 'определены тенденции развития в области производства напитков из молочной сыворотки. Систематизация получений сведений позволила разработать классификацию напитков. За основу была взята методология, предложенная H.H. Липатовым и З.М.Цкитиввали, которые впервые обосновали правомерность терминов "комбинированные" и "модифицированные" молочные продукты. В предлагаемом варианте классификации (рис.1) за основу взято сырье, из которого вырабатывают напитки, и их назна-

Налитки ил мелочной сыворотки

тки основе молочной

сээтя я еда я шккксге

СХИХЛ-ЗЯ'/Л

Налитк!: па основе молочной сыворотки ломбннярезаннж

добавлением компонентен немолочното происхождения)

Напитки кэ основе молочной сыворотки модифицированные (о гаменой компонентов сыворотки компонента; га не полочного происхождения)

—| Налитки 11Ч<ерме;;тяроеа>.:-ше

-1 Нг-пн-.ки ферментированные ;беззлксгслъиые

—(Нагитга ф"р«ект ! КОГОЛЬНЫе

-Г;г ^ ферме;ш:рсвгянь:е

II Калитки а добавлением кем-! <Налитки на осноге отлет-1 (Налитки на основе су/их Ипсясйтег жя-пнего сырья !1кьк кмиатсь еиокяка'!ь*а»5» сыворотки

-ч маЛ'-'ткп Д1Л диетического и ¡лечебного ш'.тс^кл

напитки неф^ментирсЕалные с настоем лекарственных трав и Продуктов ПЧеЛСОСДСТЕа

I ¡Натискиферментированные с !—;настозм декг.рссвенньг'. тра? к I I продукте? ЭТеЛОЕСДСТЬЗ

; (Ьапиткп ферментировакные с 1—(использованием гпеииальнкк I | ьгикроогенизмов

, ¡Калитки ферментированные с ! —¡использованием спеипальнга ] ¡ста-аов микроорганизмов и мияе-1 ¡рально-витаминных добавок I

Калитки для датского питания

Калитки ферментированные с регулируемым белковым и аминокислотным составом

1 ¡Напитки ферментированные с •—¡ресудируекым" угдеведнки ! [составом

1

! (Напитки ферментированные с '—I регулируй и.', лирнокиглотяим составом

чласекфпказя напитког на основе молочной сыворотки

- о -

тенле. Разветвленная классификация дозволяет найти свое место для каждого у»е разработанного напитка сплаккровать новый наетток с гаьанньм: озойотзауи.

Анализ сссгзяяяя вопроса позьзлил с^ср.г/лгрозать ргйочуя гя-логэзу зСоснсзать гггата исслсйошпй.

Зс второй главе представлены метода ;:сглйг.ован1«й рргавиза-аия зкполненд.-. работы, Эксперимента прсгсдйггсь 2 лабораториях СтаЕпорольгн.сгс Государственного гехшяегяогс университета. В качестве гбгечтсв :!сглеиозаки.г кззсгъгсЕзгйсь су?срсгка молзчкая гаорявая подогнал, - еквсротка игзкеркззвзююг, рязлгеяыа вида гачз&ток. йруктсгс-ягзюй» ггяк ~сре.

Схема посзеденлл работы лредотззлена на рис.2.

При кчптдч-зин эксперкуектздьксй час?:: .чики'-'гпглй состав, $и-гкс-г-йг/чадкк? 7. млнрсЗхологжесхие г.сказат?.*г объектов исслело-ганкк озр?г,?гаг.:сь о кссоллгошгяэм зганцгртны* методик. Для кол;:-"'естаенно:"! хзраятеркстгсс: зрггяояепткч*:к-й сцен:-::! при оптимигадии состава нгпасвзз 1:зподьгсрг.пчеь ейстгмз баг.~ггс:'г оценки. Р цссле-д: ванлях грпжклл^сь слеотрзфетачетр ксндукгомс-го - ОК-2,

ЛОЖЯрУМеТр. МПКООСКОГ сиадсгггескгс.

Лланлроьачие эксперимента и обраЗотяа результата осуществлялась с хсгкжгованпгх ыотсгов матзматгчегкого анализа. Проверил восарс28возихэста полученных ьанккх» значимости ::с54фйзиентсв Ь, 'л адекватности результатов эксперимента проведена л использованием прогрзкш регрессионного анализа на ГПЭЕМ класса ТЕМ РС Эптгеша-3)Я полученного уразяеши ¡етздатеспсй модели процесса проведена с использование!.! станрартнсго пакета преград« РЛ?ЕКА и специальных программ на л?ын» бейсик. Гра&пееуяе гагдснустти, лолуценкне дри дсмсди кате«&т$«ескс? модели. были косгроенн с использованием стандартного пакета графического редактора Е?А?

5 третьей глазе изучены особенности развития микрофлоры э моле'"'ей екзоротки..

Различна? степень бактериальной оказывает су-

щественное глиакке на гротекание биохимдаск;::-' процессов при экологической о-Зргбстк® сыгсрстга. подтверждении этого был поставлен ОПЬ'Т С ИСТ!СЛ5 808ЭЯ1»М СБ«№Й ГОЕСЫрНОЙ I! ТВОРОЖНОЙ «ЗОрОТ-¡*й. Пюь сбросов тол и другой скгорстю! закватиззл;; сакнаскачи иг-ржжташх видов открсорганизмсв,- 0:::;::дсбйктяр::~у;:. аг.дофильнкмй Г-сдоцкамн, гр:г*.:свэ2 гаипзасксп и их кс^Снкацплмп о 5к$.яобгэтер;п-

1 Анализ состояния вопроса,

Рабочая гипотеза

Изучение особенностей развития микрофлоры на молсчьсй сыворотке

г— бкфидобактерж»

— ацидофильные палочки

— кгфиркые гсибки

— бифидсбактерии+зцидо- , дофильнке палочки

— бкф;1Добагс?ерии+кефионые грибкя

Определение целесообразности использования и выбор вида закваски

!Исследование возможности интенсификации процесса ! развития бкфидобактермй е молочной сыворотке

1

1 Изучение влияния , сиропа лактулезы ¡на рост и развк-I тае бифидобачте-I Рйй

творо;хная —

и

подскрная

сыворотка

1 закваска-

Изучение влияния гидролиза сывороточных белков на рост и развитие бифидобактерий

!Оптимизация процесса получения бкфидосодеркацих налитков

Т

!

Разработка технология комбинированных наяитксв

сливовый акы-ютый яблочный калиновый

ЛбЛСЧНО-Кй-ДИНСЕЫЙ

апельсиновый

3

выбор наиболее

приемлемого

ингредиента

выбор наиболее! приемлемого способа обработки

г- осветление внесение белка ферментативная обработка — электродиализ сквашивание

Г

Оптимальные параметры технологии

Изучение состава и свойств напитков

Разработка НТД

1

Оценка экономической эффективности

Рис. 2. Схема проведения исследовании.

ми в соотношении 1:1. При этом, по изменению физико-х}тических и микробиологических показателей проследили за изменением биохимической активности микрофлоры. Результаты исследований показали, что творожная сыворотка может быть использована без дополнительной биогехнологической обработки. При производстве налитков из подсыр-нсй сыворотки представляет практический интерес совместнее кульгазирование в ней бифидобактерий с грибковой закваской и бифидобак-терий с ацидофильными палочками. При переработке подсырной сыворотки была проведена предварительная обработка: частичный гидролиз сывороточных белков, магнитная обработка и обогащение сыворотки лактулсзой. Контролем служила натуральная сыворотка. Во всех образцах были использованы три вида заквасок: на чистой культуре бифидобактерий; на ацидофильных палочках и бифидобактерия.ч; на основе кефирных грибков я бифидобактерий.

Магнитная обработка сыворотки способствовала активизации развития всех видев исследуемой микрофлоры, по сравнению с контролем. Однако во Есех образцах отмечалось резкое снижение органолептичес-ких показателей продукта. Появлялся посторонний неприятный запах, усиливался сывороточный привкус. От дальнейших исследований в этом направлении пришлось отказаться. .

Гидролиз 25% сывороточных белков сказал заметное влияние на развитие микроорганизмов, о котором судили по изменению титруемой кислотности (рис.3) и микробиологических показателей. Так, в опытном образце с чистой культурой бифидобактерий количество клеток этих микроорганизмов увеличилось в 1.7 раза по сравнению с контролем, в образце заквашенном ацидофильными палочками и бифидобакте-риями в 1.3. Одн.ако в последнем резко снижались показатели по вкусу и запаху продукта (табл.1).

Для обогащения сыворотки вносили 27. лактулозы. При этом изменение кислотности в опыте и контроле было незначительно (рис.4). Более заметно изменялось развитие микрофлоры. Это относится как к ее общему ¡соличеству, так и к количеству бифидобактерий, которые более активно реагировали на этот показатель. Увеличение количества клеток в опытном образце, по сравнению с контролем, с монокультурой бифидобактерий составило 4.9 раза, с ацидофильными палочками и бифидобактериями - 19.4 раза, с грибковой закваской и бифидобактерий ми - 6.3 раза. Органолептическая оценка образцов показала,

120 110 100. 90 80 70 6с 50 40 30 20

1,

/ г

/ г

/ ✓А, ¿^Гд-

/Л Г а

а

—т 0—

4 '

10 вреыя.

Рис.3. Изменение кислотности в гццролизованной сыворотке ( К - контроль; 0-опыт)

15 ч

20

1 - К с бифидобактериями; £ - 0 с бифидобактерилми;

3 - К с ацидоф. и биф.бак.;

4 - О с ацидоф. и биф.бак.;

5 - К с кефир, и биф.бак.; 25 6 - 0 с кефир, и биф.бак.

80 ао

70

ео

50 40 30 ЙО 10

V

М - ^

У, у/

у а' и' А

^ —1П' -

10 время.

15

~20

£5

Рис.4. Изменение кислотности в сыворотке при внесении лактулозы (. к - контроль, 0 - опыт):

1 - К с бифидобактериями; "-Ос бифидобактериями;

3 - К с ацидоф. и биф.бак.;

4 - 0 с ацидсф. и биф.бак.; •5 - К с кефир, и биф.бак.; 6 - 0 с кефир, и биф.бак.

Таблица 1.

Микробиологические и сгранолептические показатели исследуемых образцов сыворотки

Образш сыворотки Кол-во клеток микроорганизмов в 1см3 Срганолептическая оценка

общ. исх общ. кон биф.исх биф.кон Вкус и запах j Цвет

1т1 Исх. сыворотка с Сифидобакериями 1-2 гилрализ. сыв. с бифидсбактериями 1-3 Обогащен, сыв. с Сифидобактериями 2-1 Исх. сыворотка с ацидоф.+ биф.б. 2-2 Гидролиз.сыв.. с ацидоф. + Си®.с. 2-3 Обогащеп.сыв. с аглдоф. + биф.б. 3-1 ~'сх. сыворотка с кефира. + биф.б. 3-2 Гидролиз, сыв. с кефирн. + биф.б. 3-3 Обогацен. сыв. с кефирн. + биф.б. 22*104 71*10^ 19*104 70*104 125*104 71*104 22*104- 30*105 12*105 141*10® 224*10б 102*107 177*105 77*107 162*10® 69*106 17*10° 158*10® 7.1*1О3 7.9*103 7.3*103 . 5.9*103 е.1*ю3 6.1*1С3 4.2*103 4.1*103 4.5*103 б.8*107 1.2*103 3.4*108 17.4*107 2.2*1С3 3.4*108 3.2*107 2.1*107 2.<.*10в. Чистый,кисломолочный с лег-¡Желто-зеленый ким сывороточным привкусом ! Слегка кисловатый с вепри- Бледно-эеленова ятным привкусом и запахом тый, полупроз -гидролизованного белка рачный Приятный кисловато-сладко- желто-зеленый ватый вкус и запах, легкое газообразование Излишне кислый, чистый, ха- Слабый желто-рактерный пля ацидофильной зеленоватый палочки Кислый, с неприятным зала- Прозрачная жид-хом и привкусом гидролиза - кость беловато-ванного белка го цвета Приятный, чистый кислослад- Слабый делтова-ккй вкус, фруктовый аромат то-зеленоватый Чистый, кисломолочные! с лег Невыражен.с Сект сывоиоточным привкусом ловат. оттенком Острый,с приятной кислинкой Слабый желто-и привкусом уксусной кис-ты зеленоватый Чистый,слегка острый,кисло- Слабый желто-молочный, со слабым ароматом зеленый фруктов

что опытные образцы обладали приятным, чистым кисло-сладким вкусом и запахом.

Очень вахне го,-что продукты метаболизма оказывают влияние не только на физико-химические, но и органолептпческие показатели ферментированных образцов (табл.1). Это позволяет повысить качество сыворотки я превратить ее з полноценное сырье для напитков.

3 четвертой главе исследована возможность интенсификации развития бифидобактерий на молочной сыворотке. В качестве основных бифидогенных факторов были взяты лактулоза и ферментативный гидролиз сывороточных белков.

Для выявления закономерностей совместного влияния выбранных факторов на развитие микроорганизмов и определения оптимальных условий культивирования бифидобактерий в молочной сыворотке был спланирован и реализован полный 3-х факторный эксперимент. Основными факторами являлись: время роста бифидобактерий (3-24 часа), степень гидролиза сывороточных белков (5-50%), количество внесенной лактулезы (0.5-3.0%). Выходным параметром, который контролировали в эксперименте, было количество клеток бифидобактерий, выросших в 1 см3 сыворотки. В' результате математической обработки экспериментальных данных получено уравнение, описывающее процесс развития бифидобактерий в молочной сыворотке:

У - 7,298 + 0.148*Х1 - 0,113*Хг + 0,2УЗ*Х3 - 0,657*Х^г +

+ 0,252*Х22 - 0,125*Х32 - 0,579^^2 Ш

Влияние основных технологических факторов на рост бифидобактерий в молочной сыворотке представлено на рис.5. Наибольший рост возможен при степени гидролиза сывороточных белков 8% за 18 часов культивирования и составляет 2.3*109 кое б 1 см3. увеличением степени гидролиза белка до 302 рост количества клеток заметно снижается, а затем начинает опять нарастать,что объясняется снижением рН. При этом значительно сокращается время культивирования. Однако использование сыворотки с такой высокой степенью гидролиза белков при производстве налитков нежелательно, так как существенно ухудшается ее вкус. Наиболее оптимальным количеством внесенной лакту-лозы, которое стимулирует развитие бифидобактерий, является ее содержание в растворе от 2.5 до 3.0%. Содержание в количестве ■ 0.5% недостаточно эффективно , а при внесении сиропа в количестве превышающем 3.5£ рост клеток замедляется, что объясняется повышением осмотического давления. Оптимальные условия культивирования бифи-

>

—

и»« N N

г

9 12 / 1 5- ) з г

« И ¿6 ¿5 ¿(6 « -1--1—-1-1_1_

Рис.5. Влияние основных технологических факторов на развитие бифидобактерий в молочной сыворотке:

1- время культивирования Х^ч;

2- Степень гидролиза Х^,

3 - кол-во лактулозы Хз, X.

Д5

/.о

15

рН среды

Рис.6. Зависимость Селений поверхностей откликов от рН среда и степени гидролиза белка при содержании лактулозы Е.ОК.

добактерий б молочной сыворотке бьаи определены при анализе сечений поверхностей откликов на плоскость (.рис. 6,7). Проведенные исследования показали возможность интенсификации роста и развития бкфидсбактерик в молочной сыворотке. Использование для этих целей сыворотки с гидрсдизсЕапдш белком и лактулозой способствует повышению количества клеток при культивировании бифидобактерин.

В практическом плане такой путь интенсификации развития бкфи-дсбактеркй в молсчной с.ыворотке затруднен. Основной причиной является отсутствие промышленного выпуска сиропа лактулогы в необходимых сбьемаЧ'И сложности при проведении процесса гидролиза. Поэтому была выдвинута гипотеза о том, чтобы использовать для выраэдвашга бифидобактерий концентрат, полуденный в результате одновременного проведения процесса изомеризации молочной сыворотки и' целочного гидролиза сцзороточяых белков. Были получены и исследованы три образца бифидогенного сывороточного концентрата с различной массовой долей сухих Еещесгв - 6.5 X, 16.5 % и 25" %.

Проведение процесса изомеризации при активной кислотности среды - 9.5S температуре реакции - 90°С и выдержке - 10 минут позволила получить концентраты со степенью изомеризации - от 20 до 48% и степенью гидролиза белка - до 10%. Наибодьвее развитие клеток наблюдалось в концентрата с содержанием сухих веществ 16.5% (рис.3).

В пятой главе разработана технология и проведена оценка эффективности производства комбинированных напитков из молочной сыворотки.

Как показывает опыт и литературные данные одной биохимической обработки сыворотки для получения высококачественных напитков недостаточно. Нужны наполнители. Нами были испытаны девять различных видов фруктово-ягодных сокое и пюре (рис.9). Исследования показали, что оптимальное содержание наполнителей е напитках - 30%, 'а сахарозы - 15Z. Лучшие органслептические показатели имели напитки с алычовым :юре, с яблочно-калиновым соком или торе и с апельсиновым .соком.

Проведенные исследования .позволили разработать технологию комбинированных напитков из молочной сыворотки с фруктово-ягодными наполнителями и бифидобактериями: "Примула" и "Кислиц; ". Из творожной сыворотки получили высокую сценку напитки "Ставропольский"

ш

ш

' ч

' А

Рис.8. Диаграмма развития бифидобактерий в сывороточных концентратах:

1 - исх. кол-во клеток в

опыте и контроле;.

2 - кол-во клеток в копт* рол.образце (без изомеризации) ; -

3 - кол-во клеток в опытном образце (с изомеризацией).

177777!Сз-6.5% КШЗСа-1в.5% Р^З ¿9-25.0^

9

8

в

3

I

3

30

пп

Рис.9. Органолептическая сценка сывороточных напитков с наполнителями:

а го

1-е алычовым соком; 2 - 'с алычовым пюре;

3-е апельсиновым соком;

4-е яблоч.-калин,соком;

5-е яблоч.--калин.пюре;

5 - ео сливовым соком; 7 - СО СЛИЕОВЫЫ пюре; 9-е калиновым пюре.,

123456 769

на осветленной деморализованной основе и "Нежность" с добавлением сывороточных белксв. В качестве ингредиентов при ж производстве использовали: яблочно-калиновое пюре, алычовое пжре, яблочно-калиновый сок, апельсиновый сок, сахарозу.

При использований в качестве сырья псдсырксй сыворотки важное значение приобретает предварительная биологическая обработка ее. Предложены два варианта напитков. В первом варианте при выработке напитков используют закваску на основе кефирных грибков и бифидо-бактерии с последующа: обогащением напитка фруктово-ягоднымк наполнителями. Во втором варианте использоезли закваску.из культур ацидофильных палочек и бифидобактеркй с последующим обогащением фруктово-ягодными наполнителями. На напитки 'Примула", "Кислща", "Неяно;\ть", - "Ставропольский" разработала нормативно-техническая документация.

■В технологической схеме предусмотрена механизация основных и вспомогательных операций. Применяемое оборудование серийно выпускается промышленностью. Технология позволяет быстро реагировать на изменение конъюнктуры и выпускать продукт необходимого уровня качества без дополнительных капитальных вложений.

Комбинированные напитки из сыворотки могут Сыть рекомендованы как лечебно-профилактические, 'так как содержат такие лечебные факторы как бифидобактерии. лактулозу, повышенное когжстзо витами-

:s -

яов Этот вывод подтверждают и исследования проведенные по определенно их пкдевсй ценности. Преимуществом новых напитков является минеральный и витаминный состав. Суточная потребность организма в минеральных веществах удовлетворяется на 20-2СХ, а в витаминах на 10-30%.. Калорийность ICO г напитков колеблется от 30 до 63 клал.

Проведены маркетинговые исследования рынка комбинированных напитков и определена зконсм:пеская эффективность ж производства Расчет проведен в ценах и нормативах, действукцкх на i июня 1995 года . Техкикс-зкснсмическад сценка разработанной технологии показала, что производство комбинированных налитков из молочной сыворотки экономически выгодно.

Экологическое значение работы заключается в предотвращении загрязнения окружасаей среды за счет реалигшж пркшшов безотходной технологии при увеличении объемов перерабатываемой колочной сыворотки.

ЕЬЕОДЫ

Проведен анализ современного состояния и тенденций производства комбинированных напитков аз основе молсчной сыворотки, разработана и предложена их классификация, в качестзе перспективного направления выбрана биотехнолсгическая обработка.

Изучены особенности развития чистых культур бифидсбакте-рий, ацидофильных палочек, кефирных грибкоз и их ком6:талнй в молочной сыворотке в зависимости от ее вида. Для биологической .обработки бпфидобактериями в комбинации с кефирным? ррибкгага и ацидофильными палочками рекомендуется подсырная сыворотка.

3. Исследовано влияние различных факторов ка интенсификация развития бкфидобатаерий в молочной сыворотке. В качестве ускорителя процесса предложено использовать сирсп лактулсзы и натравленный гидролиз сывороточных белков. Математическая обработка экспериментальных данных с применением ПЭБМ позволила определить оптимальные условий культивирования бкфидобактерий с учетом совместного влияния факторов: время культивирования - 14-1S ч, степень гидролиза сывороточных белков - 4-8 X; количество внесенной лактулозы -2.5-3.0 Z, рН среды 6.5-7.0 ед.

4.Предложен способ получения бтфг.огеннсго* сывороточного концентрата (ECKJ. Сывороточный концентрат содержит от 6.5 до £5.0 ~

сухлч Ее^ЭСТЕ И достаточно высокое КОЛИЧСЭГВО ЖИВЫХ клеток бифидо-бактерий. Оптимальным является концентрат с массовой долей сухих вецеств 16.5%.

о. ECK рекомендуется использовать вместо закваски в количестве 3-5 5 при производстве налитка "Пришла" для повышения качест-ss, биологической ценности я сн;мен:г. производственных затрат при гыразеяк готового дрог/кта. Выбранные режимы скваоивзняя обеспечивает высокий рсот клеток би£идобактернй и ац*.:дофпльньгх палочек в молочной сыворотке и способствуют получению напитка с ропюм ор-ганол'-чтичеошоу;!. показателя;.«:.

5. Испытаны различные -ваш фруктозо-яггдкых наполнителей, органолептические Езкааагёли тьхк напитки с алычовым пере, яблочно-калиновым пкре или с око;/ и зл%дьсинс™>&; соком. Оптимальные дозы внес-лил наполнителя в сызгрогку составили .?Е-ЕО%, сахарозы -10-15%.

т. Разработал: технологии коибинкровжшых кзлитков "Ставропольский" и; осветленной денккврглигов&нзей 'пороглей сыворотки и "Нежность" с «збеьдсниечг сыворотсчнЕл: езлеог.

3. Изучено совместное кульгаьирезйкае Мирных грибков и би-фэдзбактерий. ОятЕмашшк уолс&клму. являете:; соотношение культур 1:1 и температура развития 25+1"с. Сбраказнкг подсырной сыворог-хг, комбинированно.': заквазкой этгх культур позволило получить основу при производстве налитка "Касгица".

9. Рассчитана пищевая ц^нносг^ комбинированных напитков из хсгочнсй сыворотки ыетодгл: интегрального скора. Калорийность 100 г напитков колеблется от to до 53 к-езл и зависит от вида наполнителя. С\ точная noTpiOKOCTi. рргажгме, ь минеральных веществах удовлетворяется на 20-СЗ актзкйзг*. - 10-30". аскорбиновой кислоте -60-702.

10. Прев едет мар^ткггогыь кссгехования рынка- комбинированных налиткоь, эк&шгхчгекзг оизкка разработагшых технологий, рассчитана производства напитков из молочной сыворотки. Око ■ комически;; эффект в первый год внедрении охида-тся 35.6 тыс.руб на 1 с продукта з ценах на 1 ионя 1995 г.

СПИСОК ОПУБЛИКОВАННЫХ РАБОТ ПО TENE ДИССЕРТАЦИИ

1. Хрампсв А.Г., Холодов Г.1., Воротникова Т.е., Келябин В.П. Системный подход к приготовлению напитков ив мелочной сыворотки с аелъга комплексного использования компонентов молока при производстве белковых продуктов/'/Стазрополь, 1993.- 12 е.- Деп. з АгроНИИ-ТЗКШП 28.05.93, М 8Q1 - ММ93.

2. ХрамцовА.Г., Васили^сн С. В., Холодов Г.И., Воротникова Т.С. Современное состояние и тенденции производства комбинированных напитков из молочной сыворотки: Обзорная информация. М.: Агро-НИИТЗИМШ.- 1994.- ,35 с. табл., ил.. Библ. (59 назв.)-(Мол. пром-ть).

3. Василисин С.В., Воротникова Т.е., Павленко Д.А. Особенности выработки напитков г*г осветленной молочной сыворотки // В сб.докл. XXIV конференции по итогам научи.-исслед. работы профессорско-преподавательского состава, Ставрополь, 1994,- с.28.

4. Khramtscv A.G., Zhldkcv V.Y.. Kholodov G. J., vcrotnikova T.3. A new whey drink in which a heteroferaentative starter is used /■' 24Th Intarnational Dairy congress, Brief comriunlcations and abstracts of posters and invite papers. "Dairying in a new global environment".- Melbourne, Australia, i8th-22nd, September, i994. C.408.

5. Храмцсв А.Г., Васклисян С.В., Холодов Г.И., задков В.Е., Воротникова Т.О. Напитки на основе молочной сыворотки с повышенными биологическими сбойстшш //Б сб. докл. III Nk-хдународного скм~ пегиума "Экология человека: проблемы и состояние лечебно-профилактического питания", £6-30 сентября 1994 г./Акад. техн. наук России, Москва.- 1994.- с.160.

6. Хрзмкгв А.Г., василисин С.В., Воротникова Т.е., йляхова 0.3., Павленко Д.А. Напитки из молочной сазсроткп с плодово-ягодными наполнителями.//В сб. докл. III Мехдунассдного симпозиума "Экология человека: проблем и состояние лечэбко-лрсфилактического питания",' 26-30 сентября 1994 г./Акад. те.ш. наук России, Москва. -1994.- С.161.

7. Храмцзв A.V., Воротникова Т.е., Рябцега С.А., йаьероикеза О.Н. викпш» сиропа лак-гулогы на реет 5я$;1дСба:сгбр;сй а мсдочнсД сыворотке, //Мслериаты Первой кснОеренщи Сбяерс-Кавкксшго рзгпо-

„ р ~

на "Современные достижения биотехнологии". Ставрополь, 21-22 сентября 1995 г./ Ставрополь.- 1935.- с.52-53.

3. ХрамцоЕ А.Г., Басилискн C.B., Холодов Г.И., Воротникова Т.е. Биологическая обработка молочной сыворотка для получения напитков.// Материалы Первой конференции Северо-Кавказского региона "Ссзременные достижения биотехнологии". Ставрополь, 21-22 сентября 1995 г./ Ставрополь.- 1995.- с.53-54.

9. Хракщов А.Г.» Ккмова Э.Т., Воротникова Т.е., Сергиенко Н.В. Технология комбинированных напитков из сагоротки с использованием бифидобактеркй,// Материалы Первой конференции Северо-Кавказского региона "Современные достижения биотехнологии". Ставрополь, 21-22 сентября 1995 г./ Ставрополь.- 1995.- с.54-55.