Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Аналитический обзор 8
1.1 Современное состояние и перспективы производства структурированных молочных продуктов 8
1.2 Характеристика основных структурообразователей, применяемых в производстве структурированных молочных продуктов 10
1.3 Анализ основных уравнений течения неньютоновских сред 20
1.4 Обзор технологий структурированных молочных продуктов 31
1.5 Анализ вопросов технологического и аппаратурного сопровождения процессов производства структурированных молочных продуктов... 34
1.6 Объекты исследования 43
1.7 Организация эксперимента 48
Глава 2. Исследование реологріческріх свойств молочно- агаровых систем 52
2.1 Влияние технологических параметров и скорости сдвига на реологические свойства молочно-агаровых систем 52
2.2 Исследование кинетики процесса структурообразования в молочно-агаровых системах 60
Глава 3. Математическое моделрїроваррріе процессов деформацрш и молочно-агровых систем 69
3.1 Математическое моделирование процессов деформации молочно-агаровых систем 69
3.2 Расчет профилей скоростей движения молочно агаровых систем 72
Глава 4. Экспериментальное исследование мощности, расходуемой на перемешивание молочно-агаровых систем 78
4.1 Разработка экспериментальной установки для измерения мощности, расходуемой на перемешивание молочно-агаровых систем 78
4.2 Описание экспериментальной установки и обработка опытных данных 80
Глава 5. Исследование физико-химических свойств молочно-агаровых систем, разработка практических рекомендаций производства структурированных молочных продуктов 86
5.1 Изучение процессов межмолекулярного взаимодействия ингредиентов молочного сырья со структурообразующими агентами методами ЯМР... 86
5.2 Исследование перевариваемости казеина в молочно-агаровых системах 91
5.3 Определение сроков хранения молочно-агаровых систем 93
5.4 Акустические исследования молочно-агаровых систем 97
5.5 Разработка практических рекомендаций производства структурированных молочных продуктов с применением агара 100
5.6 Оценка экономической эффективности 103
Основные выводы 104
Библиографический список 105
Приложения 117
- Характеристика основных структурообразователей, применяемых в производстве структурированных молочных продуктов
- Исследование кинетики процесса структурообразования в молочно-агаровых системах
- Расчет профилей скоростей движения молочно агаровых систем
- Описание экспериментальной установки и обработка опытных данных
Введение к работе
Расширение ассортимента структурированных молочных продуктов — одна из тенденций, наметившихся в развитии молочной отрасли.
В производстве этих продуктов для формирования требуемых структурно-механических свойств применяют структурообразователи. Это группа пищевых добавок выполняющих в продукте функцию стабилизации, под которой подразумевается достижение эффекта физического, химического и биологического характера и поддержание его в течение определенного промежутка времени. Эти вещества обладают высокой водосвязывающей способностью. В качестве структурообразователей применяются полисахариды - модифицированные и не модифицированные крахмалы, агар, пектины, кар-рагинан, хитозан. Применение агара в молочной промышленности позволяет получить ряд молочных продуктов с широким диапазоном структурно-механических свойств: напитки, пудинги, кремы, муссы, желе.
Проблема исследования структурно механических свойств структурированных систем и гидродинамических особенностей при их перемешивании и движении актуальна как с научной, так и с практической точки зрения, поскольку формирует научные основы организации производства этих продуктов. При этом необходима информация о физико-химических свойствах исследуемых продуктов, как фактора обуславливающего технологические и потребительские качества продукта.
Теоретическим и практическим исследованиям процессов структуроб-разования в дисперсных системах посвящены работы П.А. Ребиндера, В.Н. Измайловой, А.В. Горбатова, К.К. Горбатовой, Н.Н. Липатова, М.Н. Понкратовой, П.Ф. Дьяченко, И.Н. Влодавца, М. Jreen, D. Dalgleish, P. Fox, В.П. Табачникова, В.Д. Косого, Н.И. Дунченко, Н.С. Родионовой, Н.П. Захаровой, Л.А. Забодаловой.
Анализ экспериментальных данных и математическое моделирование реологических свойств и гидродинамики структурированных молочно-
агаровых систем необходимы для научно обоснованной разработки перемешивающих аппаратов, совершенствования процесса перемешивания с целью снижения энергетических и временных затрат.
Цель работы:
Совершенствование процессов перемешивания и структурообразования молочно-агаровых систем на основе исследования их гидродинамики, реологических и технологических свойств.
Задачи исследований потребовали комплексного решения следующих вопросов:
изучения влияния технологических параметров на реологические свойства и кинетику процесса структурообразования в молочно-агаровых системах.
математического моделирования процессов деформации и определения профиля скоростей при движении структурированных неньютоновских систем в каналах круглого сечения.
изучения влияния реологических свойств и частоты вращения мешалки на гидродинамику при перемешивании молочно-агаровых систем.
комплексного анализа физико-химических и технологических свойств молочно-агаровых систем и разработки методики оценки консистенции молочных продуктов, на основе их акустических свойств.
Научная новизна работы состоит в следующем:
изучено влияние реологических свойств молочно-агаровых систем на процесс перемешивания, при расчетах критерия Рейнольдса учтена модель течения Балкли-Гершеля, установлены численные значения коэффициентов зависимости Kn = ARek;
получены математические зависимости напряжения сдвига от скорости деформирования, температуры и массовой доли агара в молочно-агаровых системах, проведен теоретический расчет и определены гидравлическое сопротивления и профили скоростей при движении структурированных молочно-агаровых систем в каналах круглого сечения;
установлено возрастание напряжения сдвига в молочно-агаровых системах при увеличении скорости деформирования, массовой доли агара и понижении температуры, обоснованы интервалы массовой доли агара для производства основных групп структурированных молочных продуктов, определено время формирования структуры при температуре 6 + 2 С;
установлено влияние агара на перевариваемость белков молока, определены динамика развития микрофлоры и сроки хранения структурированных молочных продуктов.
и выявлена корреляционная зависимость величины затухания амплитуды ультразвуковых колебаний (f = 1,25 МГц) и структурно-механических свойств в молочно-агаровых системах.
Практическая ценность диссертации состоит в разработке апробированных рекомендаций молокоперерабатывающим предприятиям (ОАО «Кшеньянтарьмолоко», ОАО «Вита-Сервис»).
Разработана регрессионная модель для расчета напряжения сдвига в зависимости от скорости деформирования и температуры в молочно-агаровых системах с массовой долей агара 0,2-1,0 %.
Предложена конструкция устройства для приготовления пищевых высокомолекулярных биополимерных композиций, подтвержденная патентом РФ №2240025.
Разработана методика контроля процесса структурообразования на основе измерения акустических свойств продукта.
Разработаны практические рекомендации производства структурированных продуктов с направленно регулируемыми структурно-механическими свойствами.
Характеристика основных структурообразователей, применяемых в производстве структурированных молочных продуктов
Для направленного формирования требуемых структурно-механических свойств и консистенции структурированных молочных продуктов применяют структурообразователи растительного и животного происхождения: пектины, крахмал, агар, пектин, желатин, хитозан и др.
Структурообразователи - это группа пищевых добавок выполняющих в продукте функцию стабилизации, под которой подразумевается достижение эффекта физического, химического и биологического характера и поддержание его в течение определенного промежутка времени. При производстве пудингов, желе, муссов и т.п. эти вещества способствуют образованию требуемой структуры и консистенции продукта[7,8].
Структурообразователи должны быть химически инертны по отношению к компонентам пищевых продуктов. Предпочтительно, чтобы они являлись естественными компонентами традиционных пищевых продуктов, вырабатывались в промышленном масштабе и были дешевыми. При выборе структурообразователя надо стремиться к тому, чтобы его концентрация в продукте и соответственно расход были минимальными и в то же время обеспечивали необходимые физико-химические свойства продукта[8, 9, 10].
В молочной промышленности для придания продуктам заданной консистенции чаще всего применяют следующие структурообразователи: производные целлюлозы - стабилизаторы, эмульгаторы, загустители образуют в воде растворы, вязкость которых зависит от степени полимеризации. Растворы псевдопластичны, тиксотропны и стабильны в широком диапазоне рН, они взаимодействуют с белками с образованием стабильного комплекса при рН 3,5 — 5,5, который при рН ниже 3,5 нестабилен и осадок разделяется на фракции, при рН выше 6,0 образуется нерастворимый комплекс. Карбосиметилцеллюлоза в определенных концентрациях и при нейтральном рН обратимо реагирует с протеинами молока с отделением сыворотки. Введение натриевой соли карбоксиметилцеллюлозы в продукты допускается законодательствами многих стран и наряду с гидроколлоидной стабилизацией белковой фазы позволяет сохранить важные иммунные свойства белков [10,11]. крахмалы (окисленные, фосфатные, гидроксипропиловые), модифицированные в результате разнообразных видов воздействия (физического, химического, биологического), отличаются по степени гидрофильности, способности к клейстеризации и студнеобразованию, образуют клейстеры пониженной вязкости, заданных структур и свойств. Полученные путем специальной обработки, они приобретают повышенную студнеобразующую (окислительный крахмал), а также загущающую, стабилизирующую и эмульгирующую способности в системах вода-белок и жир-вода. Эта обработка повышает устойчивость данных систем к изменению кислотности среды, действию высоких температур, перемешиванию. На реологические свойства клейстеров кроме вида влияют, концентрация крахмала, степень и условия его гидратации (продолжительность нагревания, температура, сдвиговые нагрузки), рН. Крахмальные зерна при нагревании набухают. При обработке конечный продукт должен содержать максимальное количество не поврежденных, полностью набухших гранул крахмала. Это обеспечивает оптимальную вязкость, хорошую консистенцию, стабильность при хранении. Гомогенизация до набухания не приводит к разрушению структуры [10,11,12,13]. альгинат натрия получают из морских растений (морской капусты). Одно из наиболее важных и полезных свойств альгинатов - способность формировать гели в присутствии солей кальция. Эти гели хорошо сохраняют форму и содержат обычно 99,0-99,5% воды и 0,5-1,0% альгината. Альгинат натрия формирует растворы необычно высокой вязкости даже при низких концентрациях, вследствие высокой молекулярной массы и жесткости структуры молекул. В ограниченном диапазоне вязкость альгиновых растворов уменьшается приблизительно на 12% при увеличении температуры на 5-6 С. Экспериментальные исследования свидетельствуют, что альгинат натрия обладает целым рядом преимуществ. Во-первых, он придает готовому продукту хорошую консистенцию, текстуру, улучшает его хранимоспособность и вкусовые качества. При этом альгинат натрия в результате обменной реакции с кальцием, преобразуется в альгинат кальция, который обладает сорбирующей способностью по отношению к токсичным солям тяжелых металлов. Он образует в желудочно-кишечном тракте нерастворимые соединения с ионами тяжелых металлов и радионуклидами, выводя их и не давая им возможности оказать токсическое действие на организм человека [14,15].
Каррагинаны пелучают из красных морских водорослей. Они используются человечеством в пищевых целях более шести столетий, но только в середине прошлого века начался активный поиск и выделение из них биологически активных соединений. Каррагинаны находят широкое применение в мировой практике и не имеют аналогов среди других растительных полисахаридов. В 1991 году в мире произведено 15 500 т каррагинанов, и в ближайшее время, по оценкам экспертов, интерес к этому полисахариду обусловлен, прежде всего, его способностью повышать вязкость и образовывать гели в водных растворах. В 1984 году Экспертный Комитет по пищевым добавкам и рабочая группа Комиссии по пищевому Кодексу ВОЗ представила токсикологический обзор по каррагинанам и подтвердила, что они безопасны при использовании в пищу. Каррагинаны получают путем экстрагирования водой при высоких температурах. Экстракт очищают центрифугированием и фильтрацией. Каррагинан содержит калий, натрий, магний. Существуют различные типы (фракции) каррагинана, которые обозначаются греческими буквами %, і, X. В природе редко встречаются чистые фракции, смешанные присутствуют в красных водорослях в различных соотношениях. Каррагинаны используются в пищевой промышленности как гелеобразователи и стабилизаторы эмульсии в системах, основанных на молоке и воде, а также для улучшения свойств других гелей. В связи с тем, что мицеллы казеина молока способствуют усилению структуры геля каррагинана, дозы последнего, как правило, очень малы. Наиболее предпочтительным является % - каррагинан в качестве гелеобразователя в молочных системах; і- и А,- каррагинаны рекомендуется использовать для незначительного повышения вязкости раствора. Фармакологические исследования показали эффективность использования каррагинанов в качестве энтеросорбента, радиопротектора и лечебно- профилактического средства для выведения тяжелых металлов.
Исследование кинетики процесса структурообразования в молочно-агаровых системах
Для исследования кинетики процесса структурообразования измеряли напряжение сдвига молочно-агаровых систем при их термостатировании при температуре 6 ± 2 С через .определенные промежутки времени. На рис. 2.2.1 — 2.2.12 приведены экспериментальные данные исследований в виде зависимостей напряжения сдвига от времени прилагаемой нагрузки при скоростях сдвига 0,6 — 145,8 с"1. Горячую молочно-агаровую систему заливали в измерительную ячейку и проводили процесс структурообразования непосредственно в ячейке, что позволяло исключить механическое воздействие на образец до проведения испытаний и во время отбора проб.
Зависимость напряжения сдвига от времени прилагаемой нагрузки для молочно-агаровых систем; время структурирования: 1 - 9-Ю2 с; 2 — 18-Ю2 с; 3-27-102с;4-36-102с;( массовая доля агара 0,5 %,у= 145,8 с"1) Анализ полученных экспериментальных данных позволил определить продолжительность процесса структурообразования в молочно-агаровых системах с массовой долей агара 0,5 и 1,0 %. Установлено, что формирование структуры полимерной матрицы при 6 ± 2 С происходит в течение первых 30 мин, после чего отмечается незначительное изменение ее свойств, обусловленное конформационными изменениями макромолекул белков молока и агара. Этот вывод подтверждают результаты расчетов изменения величин упругой и пластичной деформации в системах с массовой долей агара 1 %. Результаты полученных расчетов (рис. 2.2.13) позволяют сделать вывод, что введение агара в молоко приводит к изменению физико-химических свойств образуемой данным полисахаридом полимерной матрицы..
Можно сделать вывод, что система агар-молоко более пластичная и в состоянии течения менее вязкая, чем система агар-вода. При образовании пространственной сетки агара казеин принимает участие в процессе структурирования в качестве пластификатора [79, 80, 81, 82, 83, 84].
Таким образом, на основании проведенных органолептических и реологических исследований обоснованы интервалы концентрации вносимого агара, обеспечивающие получение основных групп структурированных молочных продуктов: до 0,3 % - напитков, 0,3-0,7 % - кремов, 0,7-1,0 % - желе и определено время формирования структуры молочно-агровой системы при 6±2С-30мин.
С целью формирования информационной базы структурно-механических свойств и получения математических зависимостей, удобных для практического использования в инженерных расчетах проводили математическое моделирование процесса деформации исследуемых систем. При этом получали математические зависимости значений напряжения сдвига (т, Па) от температуры (t, С) и скорости сдвига (у, с"1) с различной массовой долей агара: 0,2, 0,5, 1 %. Диапазон изменения скорости сдвига 0,6-145,8 с , температуры термостатирования - 15-55 С. Количество измерений для каждой концентрации агара- 30 (рис. 3.3.1).
Аппроксимацию проводили минимизацией целевой функции, которой являлась сумма квадратов отклонений экспериментальных значений напряжения сдвига от рассчитанных. Минимизацию проводили итерационным численным методом Левенберга - Марквардта, применение которого осуществлялось в системе компьютерной математики Mathematica 4. Трехмерная визуализация результатов осуществлялась в системе MathCAD. В случае множественной регрессии основная задача - определение вида уравнения регрессии - достаточно сложна и решается эмпирическим подбором зависимости, который возможно упростить при использовании указанных программных средств. Из 70 рассмотренных вариантов уравнения регрессии было выбрано наиболее адекватное изучаемому процессу деформации: (Т,у) = ач/ку+ЪТ5 где а, п, к, b - определяемые параметры уравнения регресси Применение метода наименьших квадратов в системе Mathematica дало частные виды уравнений регрессии, представленные в табл. 3.1.1. Проверка адекватности полученного уравнения проводилась определением превосходства рассчитываемого отношения дисперсий относительно среднего и остаточной над табличным значением критерия Фишера (уровень значимости 0,01, степени свободы 30-1 = 29 и 30-4 = 26), равным 2,514. Аппроксимируя экспериментальные данные, целесообразно проводить визуальный анализ исходного массива значений и построенной приближенной зависимости.
Расчет профилей скоростей движения молочно агаровых систем
Известно [22, 23, 26, 30], что для описания процессов движения любых сред используются уравнения, которые вытекают из фундаментальных уравнений движения, неразрывности и энергии. Эти уравнения математически описывают основные физические принципы, не учитывая природу жидкости [22].
Мощность, потребляемая мешалкой, зависит от геометрической формы, формы корпуса аппарата, скорости вращения вала или окружной скорости, свойств перемешиваемой среды (вязкость, плотность) и от размеров мешалки. Применяя метод анализа размерностей, легко показать что коэффициент мощности KN, определяемый как отношение: Rem — Udp Fr = . n2d g и симплексов П иГ2 KN = f(Rem, Frm, Гь T2) является функцией чисел Рейнольдса и Фруда: (4.1.2) (4.1.3) (4.1.4) где N - мощность, Вт; р - плотность, кг/м ; п - скорость вращения мешалки, с"1; d - диаметр мешалки, м; д. - вязкость, Па-с; U - угловая скорость, с"1; g= 9,81м/с2. При проектировании экспериментальной установки исходили из требований соблюдения геометрического подобия . JL= JL = L= L= L=10 (4.1.5) bM dM hM bj, d 79 где b, h, d, d, b — соответственно ширина высота корпуса мешалки, диаметр перемешивающего устройства и вала, ширина рамы. Индексы «п» и «м» соответствуют промышленному и модельному аппарату. Для обеспечения геометрического подобия размеры экспериментальной установки подбирали с учетом равнозначных инвариантов геометрического подобия: dn 1D dn m dn Ш" L. 1- U/ dM dM dM M т. е. равенств ib = ib;; ih = in7; idn = idMf; ibn = ibM;. Исходя из (4.1.5) и основных размеров промышленного аппарата с рамной мешалкой (ширина bn = 1,5 м; высота hn = 4,0 м; диаметр мешалки dn = 1,4 м; ширина рамы bn7 = 0,7 м) были определены ширина корпуса экспериментальной установки bM = 0,15 м; высота корпуса экспериментальной установки hM = 0,4 м; диаметр мешалки dM = 0,14 м; ширина рамы bM = 0,07 м. Проведенная проверка показала, что соответствующие инварианты подобия в этом случае оказались одинаковыми. ib-ib,==Sf-, 07: Ш = ІЬ =І?= Щ=2 86; ;и - :и і- 0,7 _ 0,07 - , Гидродинамическое подобие должно определятся идентичностью критериев Re и Fr. Процесс приготовления структурированных молочных продуктов происходит при невысоких скоростях вращения мешалки от 0,4 до 1,3 с"1 и высокой вязкости системы, поэтому критерий Fr из уравнения (4.1.4) исключается. Условие подобия гидродинамического режима в промышленном аппарате и в экспериментальной установке в данном случае определяется равенством критериев Ren = Rem.
На основании проведенного расчета геометрического подобия была выполнена экспериментальная установка, состоящая из емкости с рубашкой, установленного в ней вертикального вала с приводом, радиально укрепленных на валу рамных мешалок, содержащих лопасти с ребрами жесткости которые выполнены в виде скребков и струн (рис. 4.2.1).
Для обеспечения максимально развитой сети локальной турбулизации, способствующей гомогенизации молочно-агаровой системы струны в элементах мешалки натянуты в виде сетки с размерами ячеек 15 х 15 мм. При исполнении сетки с более мелкими ячейками происходило их забивание. При более крупных ячейках не достигался эффект диспергирования смеси. Устройство работало следующим образом. При включении привода, вал вместе с мешалкой совершал вращательное движение и начинался процесс приготовления системы. Температура в рубашке поддерживалась нагреванием или охлаждением воды, циркулирующей в ней. Поскольку в мешалке струны натянуты в виде сетки, причем горизонтальные струны на соседних лопастях смещены относительно друг друга на 5 мм, они, бороздя жидкость, образуют активные локализованные турбулентные потоки и исключают застойные зоны, что интенсифицирует процесс приготовления системы, обеспечивая высокую степень гомогенизации за более короткий промежуток времени, чем в известных устройствах.
Описание экспериментальной установки и обработка опытных данных
При разработке технологии производства пищевых продуктов, содержащих структурообразователи, важно иметь четкие представления о взаимодействии с компонентами пищевых систем, в которые они вносятся. Структурообразователи используются для связывания воды, повышения вязкости и стабилизации белков, что способствует увеличению сроков хранения продуктов. Предполагается, что эти функции стабилизаторов обусловлены конфор-мационным уплотнением макромолекулярных цепей (утолщающий эффект) и более специфичным межцепочным взаимодействием в узловых зонах (структурный эффект). Несмотря на большое количество работ по водно-связывающим свойствам, точная природа сил, удерживающих воду в гелях, остается еще во многом неизвестной. Считается, что вода в гелях аналогична свободной воде и в значительной степени не ограничена. Однако зафиксированы и измеримые отличия между чистой водой и водой, удерживаемой в геле. Одной из характеристик гель-связанной воды является уменьшение ее подвижности, зарегистрированное методом Н - ЯМР-релаксации.
Состояние воды в композиционных системах зависит от природы образующихся интерполимерных ассоциатов. Исследовали релаксационные процессы в молочно-агаровых системах с целью выявления состояния воды в данных комбинированных гелях, что имеет важное технологическое значение, как фактор, определяющий устойчивость продукта при хранении [95].
Для математической обработки этих кривых с целью определения времени поперечной релаксации (Т2) использовалась модель одно-экспоненциального спада. Величины времени релаксации агаровых гелей, полученные при математической обработке релаксационных кривых по од-ноэкспоненциальной модели представлены в табл. 5.1.1. В нее включены значения времен продольной релаксации Ті, которые получены при обработке экспериментальных кривых восстановления продольной намагниченности на основе одно-экспоненциальной модели.
Для обработки экспериментальных релаксационных кривых поперечной намагниченности от образцов агара хорошо подошла модель спада из двух-экспоненциальных компонент. Время релаксации каждой компоненты (Т2а, Т2ъ) представлены в табл 5.1.1. Из табл 5.1.1 видно, что заселенность длиннорелаксирующей компоненты незначительна (от 9 % для образца с концентрацией агара 0,2 % (по массе) до 4 %, для образца с концентрацией агара 1,0 % (по массе)), при этом следу-ет учитывать, что влияние полимера на релаксационные параметры образцов проявляется в основном через быстрорелаксирующую компоненту. Поэтому в дальнейшем анализе использовались величины времени релаксации короткой компоненты.
Эффективным методическим приемом изучения молекулярной динамики воды в гетерогенных системах является анализ изменения времени релаксации при изменении относительного содержания воды и полимера в рамках релаксационной модели, предложенной Уоспером и Циммерманом .
В нашем случае для образцов, приготовленных на основе воды, должны усредняться релаксационные вклады от свободной или объемной воды (1/Tfw) и воды, иммобилизованной полимером, которую принято называть полимерным вкладом (1/Тр).
Для образцов, приготовленных на молочной основе, вклад в наблюдаемое время релаксации должна вносить также фракция молекул воды, иммобилизованная на казеиновых мицеллах, лактозе, минеральных солях. Полимерный релаксационный вклад определяется по следующей формуле: l/Tp = f n(T2bw+x) (5.1.2) где f - мольная доля мономеров, полимера относительно воды; п - число сайтов связывания молекул воды на мономер; T2bW - время релаксации протонов связанной воды; т - время жизни молекул воды в связанном состоянии [92]. С позиции принятой релаксационной модели ожидается, что наблюдаемая скорость релаксации в исследуемых нами образцах должна быть линейно связана с концентрацией агара (рис.5.1.3).
Для всех образцов водно-полимерных систем в исследованном диапазоне концентраций получены четкие линейные зависимости, причем величина свободного члена корреляционного уравнения очень близка к значению скорости релаксации чистой воды (измеренной при 20 С Т2 образцов чистой воды).
Характеристики изменения поведения воды, зафиксированные методом НҐ-ЯМР релаксации и результаты реологических исследований в образуемых молочно-агаровых системах свидетельствуют о различной степени связывания воды, что влияет на атакуемость казеина пищеварительными ферментами. Химическая обработка белков пищи начинается в желудке под действием желудочного сока, содержащего протеазы и соляную кислоту (0,3—0,5 %), ко 92 торая создает, кислую среду (рН желудочного сока 1,5-1,8), оказывая тем самым антибактериальное действие, облегчая процесс пищеварения протеазами.
Протеазы желудочного сока представлены пепсином (основной фермент), гастриксином и желатиназой. они проявляют максимальную активность в кислой среде и расщепляют белки до полипептидов различной степени сложности.
Частично перевариваясь в желудке, белки пищи подвергаются дальнейшей обработке ферментами сока поджелудочной железы - трипсином, эла-стазой, карбоксипептидазой, аминопептидазой, которые действуют на различные пептидные связи [96, 97, 98]. Методика определения степени ферментативного гидролиза приведена в главе 1.
Из полученных данных следует вывод, что увеличение содержания агара приводит к снижению степени ферментативного гидролиза казеина, это может быть использовано для создания диетических продуктов питания. 5.3. Определение сроков хранения молочно-агаровых систем Вид и форма связи влаги в структурированных продуктах определяют технологические показатели продукта. По классификации Ребиндера определяют три основных формы связи: - химическую, которая обусловлена ионными или молекулярными взаимодействиями в точных количественных соотношениях; - физико-химическую, которая обусловлена адсорбцией влаги в гидрат-ных оболочках или осмотическим удерживанием в клетках. Адсорбционная влага может иметь иные, чем вода, свойства и способствовать диспергированию частиц и пластификации системы. Она присуща структурам коагуляци-онного типа. Осмотическая влага вызывает набухание тела и свойственна на-тивным системам; - физико-механическую, которая зависит от удержания влаги в ячейках структуры (иммобилизованная), в микро- и макрокапиллярах. Основная масса воды находится в свободном состоянии и не меняет своих свойств. По преобладанию формы связи влаги в продуктах их можно разделить: - на коллоидные (физико-химическая форма связи влаги): золи и гели; - капиллярно-пористые (физико-механическая форма связи влаги); - капиллярно-пористые-коллоидные, имеющие качества присущие и первым и вторым.
