Новые технологии производства сывороточных концентратов

УДК 637.146:66.093.6 НОВЫЕ ТЕХНОЛОГИИ ПРОИЗВОДСТВА СЫВОРОТОЧНЫХ КОНЦЕНТРАТОВ И.В. Буянова, доктор технических наук, профессор; А.Ю. Иванова, магистр, 2 курс, факультет многоуровневой подготовки; М.В. Курносова, магистр, 1 курс, факультет многоуровневой подготовки ФГБОУ ВПО «Кемеровский технологический институт пищевой промышленности», г. Кемерово Одним из важнейших направлений инновационной политики в области научных исследований является разработка нового ассортимента молочных продуктов стойких в хранении. В современных условиях расширения рынка молока и молочных продуктов, предприятия отрасли ориентированы на выпуск конкурентоспособной продукции с увеличенными сроками годности. Разработка нового ассортимента молочных продуктов стойких в хранении является актуальным направлением рационального использования сырья и эффективной работы предприятия. Тенденция потребительского рынка к «натуральности» продуктов диктует производителям поиск новых технологий по выпуску новых видов продуктов на основе натурального молока и молочной сыворотки, применяя щадящие технологические режимы переработки. В связи с этим, разработка новой технологии по производству концентрированных продуктов выполняется в рамках научной концепции по выпуску продуктов высокого качества и высоких технико-экономических показателях производства. В концентрированных продуктах присутствуют разные формы структурно связанной воды, мало доступных для микроорганизмов с высокой концентрацией растворимых веществ. Консервирующий эффект вызван высоким осмотическим давлением в пищевой системе и значительным содержанием молочной кислоты. Таким образом, обезвоживание предотвращает или замедляет физико-химические, биохимические и микробиологические процессы порчи, увеличивая длительность хранения, создавая резервы концентратов [3,5]. В отечественной и зарубежной практике многими учеными накоплен опыт по использованию различных средств и методов, которые условно можно разделить на традиционные и новые. Из традиционных способов обезвоживания применяются в промышленности сгущение, распылительная сушка (сухое цельное и обезжиренное молоко, сухая пахта, сухая сыворотка, сухие кисломолочные продукты), пленочная сушка (сухое обезжиренное молоко, сухая пахта, сухая сыворотка). Указанные способы уже приблизились в своем развитии к пику совершенства. Они имеют ряд недостатков, как в отношении качества продукта, так и по технико-экономическим показателям производства. Резервом в повышения качества обезвоженных продуктов является применение новых способов удаления воды или их оптимальное сочетание с традиционными приемами. У нас в стране и за рубежом применяют тепловую и сублимационную сушку, которую успешно используют для многих видов пищевых продуктов, ферментов, заквасок, чистых культур микроорганизмов, творога, сливок, кисломолочных продуктов с высокой степенью сохранности нативных свойств. В последние годы появились технологии сушки инфракрасными лучами[2,4].. Инфракрасные сушильные установки используют излучение определённой длины волны для подведения тепловой энергии к высушиваемому продукту. У инфракрасных лучей основная часть излучения находится на участках спектра с длиной волны 0,8-5,3 мкм. Природа инфракрасных лучей та же, что и видимого света, разница только в длине волны. Энергия видимых лучей с длиной волны 0,4-0,76 мкм незначительна[2,4]. Генераторами инфракрасных лучей являются специальные лампы, нагревающие элементы с керамическим покрытием или металлические поверхности. Отличие инфракрасных ламп от обычных ламп состоит в том, что они имеют более низкую температуру накала, равную 2500 К (а не 2920 К как у обычных ламп накаливания). Данные лампы преобразуют до 80% подводимой к ним энергии в излучение инфракрасного спектра. Применение инфракрасных ламп позволяет быстро менять мощность в достаточно широких пределах вследствие их малой тепловой инерции. Основное преимущество сушки инфракрасными лучами - более быстрое удаление влаги. Интенсификация обезвоживания обусловлено тем, что лучистый поток тепла проникает частично внутрь капиллярно - пористых тел на глубину 0,1—2,0 мм и почти полностью поглощаются вследствие ряда отражений от стенок (как участки абсолютно черного тела). На рис.1. представлена схема теплорадиационного обезвоживания (ИК-лучи). Рис.1 Схема теплорадиационного обезвоживания (ИК-лучи) Инфракрасное излучение активно поглощается водой, содержащейся в продукте, но не поглощается тканью высушиваемого продукта, поэтому удаление влаги возможно при невысокой температуре, что дает практически полностью сохранить витамины, биологически активные вещества, естественный цвет, вкус и аромат подвергающихся сушке продуктов [1,6]. Исследования процесса обезвоживания в условиях вакуума при инфракрасном энергоподводе. проводили на экспериментальном стенде кафедры "Теплохладотехника" Кемеровского технологического института пищевой промышленности. Объектами исследования явились молочная сыворотка творожная и молочная сыворотка подсырная с массовой долей сухих веществ в среднем 6,5 %, сывороточный напиток с соком «Актуаль» с массовой долей сухих веществ в среднем 18,6%. Проводили комплексную оценку состава и качества выбранных объектов исследования. Перед проведением выпаривания все образцы напитков и свежей сыворотки имели высокие балльные оценки. Микробиологические показатели: КМАФАнМ на уровне 1х106 КОЕ/г. В ходе экспериментов вели наблюдение за поведением объекта, изменением его массы, фиксировали его температуру и продолжительность процесса. Полученные характерные термограммы обезвоживания продуктов на противнях могут служить материалом для управления сушкой при условии радиационного подвода тепла. Изменение массы навески в процессе сушки контролировали каждые 5 мин. Характер протекания процесса сушки наиболее полно описывается кривыми сушки, кривыми скорости сушки. Экспериментальные данные послужили материалом для построения кривых. Рис. 2 Кривые терморадиационной вакуумной сушки сывороточного напитка На рис. 2 изображено изменение среднеобъемной массовой доли влаги во времени в образцах напитка сывороточного «Актуаль». Теплорадиационный процесс выпаривания воды имеет несколько этапов, связанных с различной энергией связи воды с сухими веществами. Кинетика процесса обусловлены химическим составом и состоянием влаги в объектах высушивания. В концентрированном сывороточном продукте может оставаться до 15 % самой энергоемкой адсорбционной влаги. Изучали влияние начального содержания сухих веществ на динамику обезвоживания и продолжительность процесса. Анализируя полученные данные по продолжительности процесса установили, что с увеличением исходной массовой доли сухих веществ в объекте продолжительность процесса повышается. Влияние этих двух основных технологических характеристик на длительность выпаривания представлена на рис. 3. Используя номограмму, в зависимости от начальной и конечной массовой доли сухих веществ, будет установлена продолжительность удаления воды или концентрирования. Рис. 3. Номограмма получения концентрата в зависимости от начальной и конечной массовой доли сухих веществ Экспериментальные образцы сывороточных концентратов исследовали по физико-химические показателям, которые представлены в таблице 1. Таблица 1 Конечная массовая доля сухих веществ, % Массовая доля жира, % Массовая доля белка, % Титруемая кислотность, °Т 40,9 1,7 8,1 154 51,2 2,6 9,7 178 60,6 3,9 11,5 196 Физико-химические показатели концентрата сывороточного напитка (средние значения) Все образцы концентрата с массовой долей сухих веществ от 40,9 до 60,6 % получили наивысшие балльные оценки – 10 баллов и высоко оценены дегустационной комиссией по органолептическим показателям. Таким образом, изучена кинетика процесса обезвоживания, которая позволила получить данные по распределению влаги по видам и формам связи, на базе которых определена критическая влажность с обоснованием конечной массовой доли сухих веществ в концентрированном продукте. Получены кривые терморадиационной вакуумной сушки и кривые скорости сушки, позволяющие определить закономерность, особенности и скорость удаления воды из молочного сырья. Повышение сухих веществ в жидком продукте приводит к снижению скорости обезвоживания. Установлена максимальная скорость выпаривания свободной воды на уровне 0,99 -0, 98 г/мин. и минимальная - на уровне 0,65 г /мин. Список литературы Бурыкин А.И. Особенности сушки молочной сыворотки / А.И. Бурыкин // Молочная промышленность. – 2007. – №8. – С.56-57. Гинзбург А.С. Основы теории и техники сушки пищевых продуктов / А.С. Гинзбург М.: Пищевая промышленность,1973. - 528 с. Крашенинин П.Ф. Энергия связи влаги с сухим веществом сыра / П.Ф. Крашенинин, Н.И. Гамаюнов, В.П. Табачников // Весовые потери пищевых продуктов при охлаждении, замораживании и хранении: сборник научных трудов. – Ленинград, 1970. – С.1–10. Кулинич А. Инновации в области сушки молока и сыворотки. / А. Кулинич // Переработка молока. – 2010. - №9. – С. 40- 41. Семенов Г.В. Вакуумное низкотемпературное обезвоживание жидких и пастообразных термолабильных материалов / Г.В. Семенов, С.М. Бражников // Вестник MAX. – 2002. - №3. - С. 43-46. Филатов Ю.И. Сушка молочной сыворотки /Ю.И. Филатов, П.В. Кузнецов, В.Т. Габриелова // Молочная промышленность. – 2008. - №12. – С. 58-59. Реферат УДК 637.146:66.093.6 НОВЫЕ ТЕХНОЛОГИИ ПРОИЗВОДСТВА СЫВОРОТОЧНЫХ КОНЦЕНТРАТОВ И.В. Буянова, д.т.н., А.Ю. Иванова, М.В. Курносова (ФГБОУ «Кемеровский технологический институт пищевой промышленности», г. Кемерово) Приводится научное обоснование применения нетрадиционного способа обезвоживания жидкого молочного сырья. На экспериментальном стенде вакуумной сушки с терморадиационным энергоподводом (ИК - лучи) проводились исследования выпаривания воды под действием инфракрасныхй лучей. Получены характерные термограммы обезвоживания, на базе которых созданы кривые сушки, кривыми скорости сушки молочной сыворотки и сывороточных напитков. Определена критическая влажность с обоснованием конечной массовой доли сухих веществ в концентрированном продукте. Получена номограмма процесса концентрирования.

Похожие:

	Рабочая программа дисциплины «Технологии производства иммунобиопрепаратов» Целью освоения дисциплины «Технологии производства иммунобиопрепаратов» является получение знаний о современных технологиях производства...		Биотехнология бактериальных концентратов с криозамораживанием микробной... ...
	Новые информационные и педагогические технологии ...		Рабочая программа по учебной дисциплине Новые технологии в телекоммуникациях (нт в тк) «Новые технологии в телекоммуникациях» студентам очной полной формы обучения по направлению подготовки специалиста «210400 – Телекоммуникации»...
	План классификация современных средств обучения. Новые технологии в обучении иностранным языкам Тема: Мультимедийные средства и новые телекоммуникационные технологии в обучении иностранным языкам		Разработка технологии изготовления нетканого материала из отходов... Специальность 05. 19. 02 Технология и первичная обработка текстильных материалов и сырья
	Программа курса повышения квалификации профессорско-преподавательского... Большая часть пользователей не успевают за этим развитием технологий. Новые технологии – новые правила обработки и соответственно...		Физико-химические основы производства молока Автор: кандидат биологических наук, старший преподаватель кафедры технологии производства и переработки молока
	Примерные программы Специальные дисциплины примерная программа дисциплины... «Основы сельскохозяйственного производства» дать студентам инженерного профиля, обучающимся по специальности «Инженерные системы...		Правила организации производства и контроля качества лекарств, предусмотренные gmp Современное состояние и тенденции развития фармацевтической технологии. Государственное нормирование производства лекарственных препаратов...
	Молочная продуктивность коров при скармливании комбикормов концентратов... Молочная продуктивность коров при скармливании комбикормов концентратов с экструдированным		Продуктивность и некоторые биологические особенности верблюдов, разводимых... Работа выполнена в кафедре технологии производства и переработки продукции сельскохозяйственного производства Тувинского государственного...
	Реферат по техническим основам производства на тему: "Космические технологии" Некоторые результаты работ в области космической технологии, выполненных советскими учёными		Рабочая программа по дисциплине в 11. Организация мучного и кондитерского... Рабочая программа утверждена на заседании кафедры технологии производства и переработки сельскохозяйственной продукции
	Программа по формированию навыков безопасного поведения на дорогах... Музыка каждой эпохи рождает не только новые жанры, но и несёт в себе новые направления, стили, методики и технологии обучения		Рабочая программа дисциплины опд. В. 02 «Практика аудирования» для... «Лингвистика и новые информационные технологии», специальности 031301. 65 «Теоретическая и прикладная лингвистика», введённому в...