Электронная библиотека диссертаций и авторефератов России
dslib.net
Библиотека диссертаций
Навигация
Каталог диссертаций России
Англоязычные диссертации
Диссертации бесплатно
Предстоящие защиты
Рецензии на автореферат
Отчисления авторам
Мой кабинет
Заказы: забрать, оплатить
Мой личный счет
Мой профиль
Мой авторский профиль
Подписки на рассылки



расширенный поиск

Разработка и исследование технологии молочных продуктов на основе газожидкостных дисперсных систем Строева Елена Владимировна

Разработка и исследование технологии молочных продуктов на основе газожидкостных дисперсных систем
<
Разработка и исследование технологии молочных продуктов на основе газожидкостных дисперсных систем Разработка и исследование технологии молочных продуктов на основе газожидкостных дисперсных систем Разработка и исследование технологии молочных продуктов на основе газожидкостных дисперсных систем Разработка и исследование технологии молочных продуктов на основе газожидкостных дисперсных систем Разработка и исследование технологии молочных продуктов на основе газожидкостных дисперсных систем
>

Диссертация - 480 руб., доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Автореферат - бесплатно, доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Строева Елена Владимировна. Разработка и исследование технологии молочных продуктов на основе газожидкостных дисперсных систем : диссертация ... кандидата технических наук : 05.18.04.- Кемерово, 2006.- 127 с.: ил. РГБ ОД, 61 07-5/373

Содержание к диссертации

Введение

Глава 1. Обзор литературы 8

1.1. Использование процесса пенообразования в пищевой промышленности 8

1.2. Применение взбитых продуктов в функциональном питании 12

1.3. Способы получение пищевых пен 17

1.4. Анализ возможностей использования РПУ в технологии функциональных молочных продуктов 26

1.4.1. Принципиальные особенности работы РПУ 26

1.4.2. Перспективы использования РПУ 38

1.5. Заключение по обзору литературы, цель и задачи исследований 42

Глава 2. Организация работ, объекты и методы исследований 45

2.1. Организация проведения экспериментов 45

2.2. Объекты исследований 47

2.3. Методы исследований 48

Глава 3. Результаты исследований и их обсуждение 51

3.1. Исследование влияния параметров работы РПУ на пенообразующие свойства молока 51

3.1.1. Взаимосвязь скорости вращения ротора и величины межцилиндрового зазора ротора и статора с пенообразующими свойствами молока 52

3.1.2. Влияние коэффициента заполнения рабочей камеры и продолжительности обработки газонасыщения на пенообразующие свойства молока 56

3.1.3. Влияние температурных режимов на газонасыщение молока в РПУ 59

3.2. Изучение влияния физико-химических свойств молока на его пенообразующие свойства при газонасыщении в РПУ 62

3.2.1. Массовая доля белка молока 63

3.2.2. Массовая доля жира 68

3.2.3. Кислотность молока 76

3.2.4. Подсластители различной природы 78

3.2.5. Стабилизаторы различного происхождения 81

3.3. Разработка рецептур и технологических схем производства молочных десертов 88

3.3.1. Изучение состава и свойств молочных десертов 92

3.3.2. Установление сроков хранения 96

3.4. Расчет ожидаемой экономической эффективности 97

Выводы 101

Список использованной литературы 103

Приложения 119

Введение к работе

Актуальность работы. Расширение ассортимента продуктов питания, повышение их биологической ценности, а также создание продуктов нового поколения, отвечающих требованиям рационального и здорового питания, является актуальными проблемами современной пищевой промышленности.

В последнее время большое внимание уделяется вопросам создания молочных продуктов десертного назначения на основе газожидкостных дисперсных систем. Данные виды продуктов, благодаря повышенному насыщению воздухом или другим газом, используются в функциональном питании для лечения и профилактики разнообразных заболеваний. Для получения взбитого продукта улучшенного качества необходимо, чтобы пузырьки газа были равномерно распределены и тонкодиспергированы по всей массе. Данная задача может быть решена за счет интенсификации процесса газонасыщения при использовании роторно-пульсационных установок (РГТУ).

Теоретические и практические основы создания роторно-пульсационных установок изложены в трудах М.А. Балабудкина, A.M. Балабышко, В.И. Бигле-ра, Л.Г. Базадзе, Г.Ю. Будко, А.И. Зимина, В.П. Ружицкого, В.Н. Фридмана, В.Д. Харитонова, В.Ф. Юдаева, В.Н. Иванца, Г.Е. Иванец и других исследователей.

Перспективы использования РПУ при получении тонкодисперсных взбитых продуктов связаны многофакторным воздействием, обеспечивающим интенсификацию процесса перемешивания за счет использования активных гидродинамических режимов в широком диапазоне частотных колебаний, сочетающихся с одновременным механическим воздействием на частицы дисперсной фазы (диспергирование, деформация, резание и др.) В связи с этим представляется актуальной задача научного и практического обоснования использования РПУ в технологии молочных продуктов на основе газожидкостных дисперсных систем.

Исследования выполнены в рамках Федеральной целевой научно-технической программы «Исследования по приоритетным направлениям развития науки и техники» на 2002-2006 годы, мероприятие 2006-РИ-160/019/007.

Цель и задачи исследований. Целью настоящей работы является исследование и разработка технологии молочных продуктов на основе газожидкостных дисперсных систем. В соответствии с целью диссертационного исследования поставлены и решены следующие задачи:

изучить влияние технических параметров работы РПУ (скорости
вращения ротора, величины межцилиндрового зазора ротора и статора, коэф
фициента заполнения рабочей камеры, продолжительности обработки и темпе
ратурных режимов) на пенообразующие свойства восстановленного молока;

оценить влияние физико-химических свойств молока на пенообразо-вание в роторно-пульсационной установке;

установить взаимосвязь компонентов немолочного происхождения и пенообразующих свойств молока, а также исследовать молочные газожидкостные дисперсные системы, полученные в РПУ;

разработать рецептуру и технологию молочных десертов с пенооб
разной консистенцией на основе газожидкостных дисперсных систем;

исследовать состав и свойства разработанных продуктов;

разработать техническую документацию на продукты из восстановленного молока на основе газожидкостных дисперсных систем.

Научная новизна работы. Исследованы закономерности формирования газожидкостной дисперсной системы (ГДС) в РПУ в результате комплексного воздействия на молоко (механического, гидродинамического и гидроакустического). Изучены особенности процесса ценообразования с изменением технических параметров работы РПУ. Изменяя массовую долю жира, белка, активную кислотность и содержание стабилизаторов подобран необходимый состав и свойства для молочных десертов, аэрированных в РПУ, По результатам проведенных исследований, получены рецептуры молочных десертов с заданными пенообразующими характеристиками. Изучены органолептические, физико-химические и микробиологические показатели разработанных продуктов из восстановленного молока на основе газожидкостных дисперсных систем. Определен витаминный и минеральный состав готовых продуктов. Изучено влияние хранения разработанных продуктов на органолептические и микробиологические показатели. Определены пищевая и энергетическая ценности готовых продуктов.

Практическая значимость работы. Разработана технология новых видов продуктов из восстановленного обезжиренного молока на основе газожидкостных дисперсных систем. Разработана техническая документация на молочные десерты ТУ 9224-098-02068315-06. На способ получения молочных десертов с пенообразной консистенцией подана заявка на выдачу патента (приоритет от 5.05.06 г. №2006115483).

Апробация работы. Основные положения диссертации докладывались на научных конференциях Кемеровского технологического института пищевой промышленности (Кемерово 2005, 2006); всероссийской научно-практической конференции «Технология и техника агропромышленного комплекса» (Улан-Удэ, 2005); всероссийском форуме молодых ученых и студентов «Конкурентоспособность территорий и предприятий во взаимозависимом мире» (Екатеринбург, 2005); всероссийской научно-практической конференции «Стратегия научного обеспечения развития конкурентоспособного производства отечественных продуктов питания высокого качества» (Волгоград, 2006).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 10 работ.

Структура и объем диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, обзора литературы, результатов исследований и их анализа, выводов, списка литературы (165 источника) и приложений. Основное содержание работы изложено на 102 страницах, содержит 23 таблицы и 17 рисунков.

Использование процесса пенообразования в пищевой промышленности

Одним из способов изменения консистенции и структуры продуктов питания с целью удовлетворения вкусов и оценки потребителей является введение в пищевое сырьё диспергированного воздуха или другого газа. Для многих продуктов питания пенообразная структура оказывает решающее влияние на его отличительные свойства (например, в хлебобулочных и некоторых кондитерских изделиях, мороженом, напитках и десертных изделиях) [4, 7, 55, 56].

Пенообразные продукты имеют оригинальную, воздушную консистенцию, их отличают более выраженный вкус и запах по сравнению с исходными полуфабрикатами. За счёт увеличения объёма такие продукты отличаются визуально большей массой и сниженным количеством калорий на единицу объёма [37, 97, 100]. При газонасыщении продуктов в среде азота можно увеличить срок годности продукта. Также для предотвращения попадания микроорганизмов вместе с воздухом в бутылки при розливе напитков поточные линии розлива снабжают дозаторами пены, которая заполняет свободное пространство над уровнем жидкости непосредственно перед укупоркой готового продукта [86].

Другим направлением использования пен в пищевой промышленности можно считать проведение вспенивания на стадии подготовки полуфабриката к дальнейшей переработке, например, сушке [68, 86, 128, 137, 165]. Этот приём упрощает технологию пищевых продуктов и способствует улучшению их качества. Например, измельчение пористого сухого материала, полученного методом предварительного вспенивания, требует меньших затрат энергии по сравнению с измельчением сухих гранул. Сушка с предварительным вспениванием обеспечивает получение сухих продуктов с тонкой измельченной структурой, которая определяется толщиной стенки между воздушными пузырьками. Способ сушки с предварительным вспениванием применяют также в тех случаях, когда качество продукта быстро изменяется при распылительной сушке, являющейся одним из основных методов сушки в пищевой промышленности.

Пеносушка перспективна при производстве сухого молока, сухого картофельного пюре, яичного порошка, кофе, сухого пюре некоторых плодов, соков цитрусовых, порошков для приготовления шипучих напитков и др. Процесс пеносушки состоит в приготовлении вспененной массы путём взбивания концентрата, содержащего пенообразователь, и в сублимационном высушивании пенопродукта в сушильном устройстве. При непрерывном высушивании вспененную массу намазывают с помощью дозатора слоем постоянной толщины на перфорированную ленту транспортёра. После высушивания готовый продукт выгружают и измельчают [128, 131, 137, 157].

Для повышения стабильности пены и увеличения вязкости взбиваемого раствора добавляют агар, желатин и другие вещества. Этим достигается фиксирование (стабилизация) образованной пены, придание ей механической прочности. Полагают, что при смешивании с холодной взбитой массой горя 10 чая клеевая смесь заполняет воздушное пространство между пузырьками, вытесняя оттуда воздух, температура системы повышается до 50С, при этом адсорбированный в пленках белок коагулирует, образуя прочные плёнки. При остывании массы происходит её студнеобразование и формирование прочного каркаса [38, 42, 61,113,155].

К пенообразователям относятся вещества, содержащиеся в натуральном пищевом продукте (яичный белок), вещества возникающие в процессе приготовления продукта (пиво), и искусственно вводимые вещества (например, в кондитерских изделиях). Для приготовления вспененных кондитерских изделий (пастила, зефир, суфле, помады) в качестве пенообразователей применяют чаще всего яичный белок, иногда гидролизованные белковые вещества, например, полученные из молочных продуктов. Количество вводимого белка обычно не превышает 1-1,5% от массы рецептуры. Предложены и другие вещества, не уступающие по пенообразующим свойствам яичному белку: белки из семян сои и хлопчатника, экстракт чая, метилцеллюлоза (0,2-0,25%), фосфолипиды и другие ПАВ [46, 67, 68, 118].

В некоторых случаях, как ранее отмечалось, для повышения устойчивости пищевых пен дополнительно вводят стабилизаторы: желатин, казеин, агар, альгинаты, производные крахмала, микрокристаллическую целлюлозу, моностеарат глицерина [41, 42]. Все они повышают вязкость среды, тем самым, препятствуя «старению» пены. Повышению стабильности пищевых пен способствует также присутствие, например, в кондитерских изделиях, Сахаров. Кроме того, пены могут содержать в незначительных количествах добавки, стабилизирующие лабильные продукты.

Известно, что пищевые пены являются более сложными системами, в которых наряду с воздушной и жидкой фазами часто присутствуют и нерастворимые вещества в виде различных рецептурных добавок (измельченные орехи, цукаты, помады и др.) [35, 55, 56]. Поэтому объёмная доля воздушной фазы в кондитерских пенах значительно меньше и колеблется в пределах 15 11

70%. Если пенообразующим веществом служит яичный белок, то вследствие развертывания молекул белка на межфазной поверхности поступает поверхностная денатурация. Денатурированный белок повышает стабильность пен. Одновременно могут образовываться связи между полипептидными цепями с возникновением пространственной двух- и трёхмерной структуры в виде сетки, которая благоприятствует повышению стабильности [65].

Пищевые пены обычно получают встряхиванием (перемешиванием) смеси продуктов или насыщением системы газом при некотором избыточном давлении [86, 128]. Если получение продукта сопровождается брожением, то источником пенообразования могут служить газы, которые выделяются микроорганизмами в результате их жизнедеятельности. В хлебобулочные изделия обычно добавляют неорганические соединения, разрушающиеся с выделением газов при нагревании.

Пенообразные пищевые продукты содержат значительные количества влаги (например, пастила и зефир содержат до 14-18%). При производстве десертных продуктов питания с пенообразной структурой важным моментом является такой подбор пищевых веществ, которые способствовали бы повышению устойчивости пены. Пищевые продукты в виде пен изготавливают также в аэрозольных упаковках.

В процессах переработки молока и производства различных видов молочных продуктов пенообразование может играть как отрицательную, так и положительную роль [60, 112]. В настоящее время в наибольшей степени реализовано положительное свойство молока и молочных продуктов образовывать стабильные пены. Пенообразование широко используется в молочной промышленности при производстве сливочного масла способом сбивания сливок, мороженого, взбитых сливок, комбинированных молочных взбитых продуктов [18, 37, 60, 97, 100].

Отрицательная роль пенообразования в молочной промышленности выражается в снижении эффективности пастеризации молока, нарушении от 12 дельных технологических процессов (при резервировании, выработке сухих молочных продуктов, розливе молочных продуктов и т. д.), снижении качества вырабатываемых продуктов, нарушении режимов работы оборудования (насосов, сепараторов) [96, 112].

Некоторые производственные процессы сопровождаются ценообразованием, которое может вызывать ряд технологических и экономических затруднений [125]. Пенообразование может нарушить производственный цикл в результате забивания пеной оборудования и коммуникаций (трубопроводов, фильтров, насосов, ловушек, отстойников и др.). Вместе с молочной пеной из системы удаляется значительное количество полезных веществ. Заполнение пеной аппаратов вызывает уменьшение их полезного объема и снижение производственной мощности цеха, увеличивая затраты мощности.

Этим объясняется пристальное внимание специалистов к вопросам пе-нообразования в пищевой промышленности.

Перспективы использования РПУ

Реализация принципов безотходной технологии в молочной промышленности на основе комплексного использования всех компонентов молока привела к разработке новых комбинированных продуктов питания. Одной из стадий получения таких продуктов является процесс перемешивания компонентов с целью равномерного распределения различных добавок, вносимых в небольших количествах (ароматизаторы, консерванты, биодобавки, витамины и т. д.), по всему объему среды [6].

Агрегаты, включающие в свой состав смесители непрерывного дейст 39 вия, занимают важное место во многих технологических линиях по производству жидких комбинированных продуктов питания. В большинстве случаев целесообразно использовать недорогие и простые в эксплуатации типы оборудования, которые имеют ряд недостатков в равномерном распределении различных компонентов продуктов по всему объему, особенно когда необходимо получить соотношение смешиваемых компонентов равное 1:100 и даже 1:104 [24, 89, 134]. Эта актуальная проблема может быть решена при интенсификации процесса перемешивания в роторно-пульсационной установке.

Аппараты роторно-пульсационного типа относятся к эффективным малообъемным смесителям, хорошо зарекомендовавшим себя в различных технологических операциях, связанных с обработкой дисперсных систем. Они используются для интенсификации процессов гомогенизации, диспергирования, эмульгирования, аэрирования и др. Подобная интенсификация обусловлена многофакторным воздействием (механическим, гидродинамическим, гидроакустическим) на обрабатываемую жидкую гетерогенную среду. Известны случаи применение РПА при пастеризации и стерилизации молока при пониженных температурах [48, 50, 83].

Анализ технологических возможностей РПА показал их эффективное использование в различных областях промышленности [13]: химической, металлургической, горнодобывающей, топливо-энергетической, фармацевтической, косметической, в машиностроении, а также пищевой промышленности.

РПУ используют в приготовлении эмульсий, суспензий и других дисперсных систем, применяемых в различных отраслях хозяйства [84], при получении лекарственных препаратов, кремов, мазей, в приготовлении витаминных препаратов [13], смазочно-охлаждающих жидкостей, производстве каучуковых композиций [ 19] и пр.

В пищевой промышленности подобные аппараты хорошо зарекомендовали себя в процессах смешения и гомогенизации комбинированных продуктов питания, обогащенных по витаминному и минеральному составу [103], при получении карамельной массы [4], в молочных десертах с взбитой структурой [7, 146], в производстве плодово-ягодных и овощных соков с мякотью, в продуктах детского и диетического питания [19].

Целью обработки в РПУ, например, плодово-овощных суспензий является тонкое измельчение дисперсной фазы и стабилизация распределения мякоти во взвешенном состоянии. При одинаковых способах производства пищевых продуктов более высокодисперсные обладают преимущественно, лучшими вкусовыми и органолептическими свойствами, повышенной стойкостью к расслоению, а в некоторых случаях повышенными сроками хранения. Применяемые в пищевой промышленности для этих целей измельчители имеют ряд недостатков, поскольку не решают полностью задачи тонкого измельчения плодово-овощного сырья. Имеющийся опыт использования РПУ при производстве различных пищевых продуктов показывает возможность интенсивной, непрерывной гомогенизации продуктов и работоспособность гомогенизатора в промышленных условиях без установки в технологической схеме специальных насосов для транспортировки продукта [19, 24].

Учеными КемТИИПа разработаны технологии продуктов питания с использованием в качестве основного оборудования РПА [6, 7, 9, 104, 119, 146]. Приведены перспективы применения РПА в производстве мороженого [7] на стадии фризерования смеси конструкция была усовершенствована за счет установки двух скребков на ступице ротора для снятия намерзающего слоя. При этом у готового мороженого структура была однородной без ощутимых кристаллов льда и достаточно плотная. Представлена перспектива использования РПА при гомогенизации майонезной смеси, получившаяся эмульсия обладала стабильностью и высокой дисперсностью, а также имела высокое значение эффективной вязкости [104]. Разработана технология производства с использованием РПА взбитых кисломолочных десертов с разными ягодными наполнителями в виде пюре и порошка [146].

На сегодняшний день является актуальным направление получения мо лочных продуктов с пенообразной структурой. Несмотря на растущую популярность таких продуктов среди потребителей их ассортимент по сравнению с другими видами молочной продукции значительно уже. Результаты исследования РПУ, полученные при гомогенизации взбитого кисломолочного десерта с наполнителями также были положительными. Рецептура данного десерта состоит из молочной основы (творога и молока), структурообразовате-ля (желатина), ягодного наполнителя и вспомогательных компонентов. В качестве ягодного наполнителя рассматривалось применение плодов смородины и облепихи, которые, обладая хорошими функциональными свойствами, выступали в роли эмульгаторов, стабилизаторов пен и студнеобразователей благодаря наличию в их составе белков, пектинов, фосфолипидов. Использование РПУ рассмотрено применительно к стадии гомогенизации и взбивания, предварительно перемешанных компонентов смеси. В данном случае обработка в РПУ позволяет успешно решить задачу оптимизации процесса газонаполнения продукта. Только придание конечному продукту однородности и взбитости способствует улучшению органолептических показателей. Тонко-диспергированная и равномерно распределенная газовая фаза в обрабатываемом продукте улучшает структуру готового продукта.

Исследованиями установлено, что время пребывания продукта в РПУ не рекомендуется превышать более двух минут, так как это приводит к необоснованному расходу мощности, затрачиваемой на процесс гомогенизации и взбивания, и нарушению органолептических свойств продукта, что приводит к его выбраковке. Это явление связано с разрушением структурообразо-вателя (желатина), вследствие чего происходит высвобождение связанной влаги, коалесценция капель водной и жировой фаз, в результате этого система расслаивается, ухудшается ее консистенция [6, 23, 47, 145].

Таким образом, применение РПУ позволяет использовать его как высокоэффективный многоцелевой аппарат. В РПУ устройствах одновременно осуществляются принципы работы роторных смесителей, дезинтеграторов и дисмембраторов, центробежных насосов, интенсивных вихреобразователей, аэраторов, коллоидных мельниц и жидкостных сирен радиального типа.

Роторно-пульсационные аппараты в настоящий момент являются наиболее универсальными машинами для проведения диспергирования различных продуктов, как по области применения, так и по степени измельчения. Подтверждением этому является повышенный спрос промышленных предприятий на машины подобного типа, которые успешно вписываются в существующие технологические линии, вытесняя менее эффективные единицы оборудования. Но незначительная номенклатура серийно выпускаемых в России изделий типа РПУ, а также небольшой спектр разработанных технологий производства продуктов питания с использование таких аппаратов выявляет необходимость проведения дополнительных исследований и разработок в этой области.

Массовая доля белка молока

Одним из главных компонентов, обуславливающих пищевую ценность и технологическую пригодность молока, являются белки, которые в молоке представлены двумя фракциями: основная фракция - казеин (в нативном состоянии находится в форме мицелл); другая фракция - сывороточные белки. Молочные белки, благодаря тому, что на их поверхности присутствуют заряженные группы, обладают рядом функциональных свойств и влияют на поведение коллоидной дисперсии молока на различных этапах ее переработки [5, 32, 34,121, 150, 164].

Известно, что белки молока обладают пенообразующими свойствами и могут образовывать высококонцентрированные системы жидкость-газ [88, 112, 139]. В связи с этим считали целесообразным изучить влияние белка на пенообразующую способность восстановленного обезжиренного молока при газонасыщении в РПУ.

Для того, чтобы определить, как изменяются пенообразующие свойства молока с изменением массовой доли белка, проведен ряд экспериментов. Содержание белка варьировали от 2,8 до 6% с изменением скорости вращения ротора от 500 до 3000 об/мин, что позволило дополнить сведения о пенообра-зующих свойствах молока в РПУ. Результаты исследований представлены на рис. 3.2.1 и табл. 3.2.1.

По результатам рис. 3.2.1 можно отметить, что наилучшее значение пенообразующей способности отмечено при скорости вращения ротора 2500-3000 об/мин с массовой долей белка в восстановленном молоке 4,4-6,0%. При этом пузырьки газа мелкодиспергиро-ванны по всему объему ГДС. Это не противоречит результатам экспериментов, в которых доказано, что получение пенообразных масс из восстановлен 65 ного молока возможно в узком диапазоне массовой доли белка и определенного гидродинамического воздействия.

Необходимо отметить, что с увеличением массовой доли белка от 2,8 до 6% в восстановленном обезжиренном молоке при малых скоростях вращения ротора (от 500 до 1500 об/мин) плотность ГДС увеличивается на 2,5-5,5%. Причем с увеличением скорости вращения ротора от 2000 об/мин, плотность пены уменьшается на 5-10%.

Анализ полученных результатов показывает, что молоко с массовой долей белка 6% при аэрировании в РПУ с числом оборотов вращения ротора равным 3000 об/мин образовало наиболее устойчивую ГДС. При увеличении массовой доли белка в 2 раза устойчивость образованных газожидкостных дисперсных систем увеличивается на 25-34%. Это, возможно, связано с увеличением механической прочности поверхностных пленок, образующихся на границе контакта молочной жидкости с воздухом.

На данном этапе исследования также рассмотрено влияние параметров работы РПУ на изменение диаметра мицелл казеина. Для этого провели два параллельных эксперимента с доступом воздуха в рабочую камеру аппарата и без него, при этом изменяли параметры работы РПУ: межцилиндровый зазор ротор-статор, коэффициент заполнения рабочей камеры, продолжительность газонасыщения и скорость вращения ротора. Полученные результаты представлены на рис. 3.2.2.

В начальный момент восстановленное молоко содержит мицеллы казеина диаметром 55,2 нм. Анализ результатов показывает, что при газонасыщении в РПУ происходящие различного рода воздействия на молоко приводят к уменьшению диаметров мицелл казеина. Возможно, что данное явление связано с тем, что с увеличением исследуемого параметра работы РПУ большинство мицеллярного казеина переходит в межфазную поверхность. При этом способность на начальных стадиях формирования пенных пленок образовывать коагуляционные пространственные структуры с прослойками дисперсионной среды между ними придает структуре пластичность с минимальным показателем устойчивости и плотности ГДС. При этом средний диаметр мицелл уменьшается за счет вовлечения в каналы мицелл казеина с меньшим диаметром. На стадии окончания процесса формирования ГДС их важная роль связана с завершением формирования стабилизационных межфазных слоев.

Из результатов, представленных на рис. 3.2.2, видно, что при открытом штуцере воздействие, оказываемое на мицеллы казеина, меньше, чем при закрытом штуцере для подачи воздуха. Вероятно, данный факт связан с тем, что при закрытом штуцере после заполнения рабочей камеры пеной происходит более интенсивное диспергирование пузырьков газа. При открытом штуцере происходит постоянный захват воздуха молоком, из-за этого образуются более крупные пузырьки газа.

В табл. 3.2.2 приведены в процентном соотношении изменения диаметров мицелл казеина при варьировании параметров работы РПУ.

Данные результаты показывают, насколько интенсивно происходит воздействие в РПУ на молоко с изменением параметров работы установки. Изменение коэффициента заполнения рабочей камеры и изменение скорости вращения ротора оказывает наибольшее влияние на интенсивность протекания процессов при обработке в РПА. На изменение размеров мицелл казеина оказывали незначительное влияние следующие параметры работы установки: максимальный межцилиндровый зазор, минимальная скорость вращения ротора, минимальный коэффициент заполнения и минимальная продолжительность газонасыщения. Данное явление связано с тем, что эти значения параметров являются менее эффективными в получении ГДС, что ранее было доказано в пункте 3.1.

Таким образом, возможно управление пенообразующей активностью молока (в частности, при целенаправленном получении газожидкостных дисперсных молочных систем для взбитых продуктов) путем регулирования состава и свойств белков, находящихся в молоке.

Расчет ожидаемой экономической эффективности

Расчет экономической эффективности производства взбитых молочных десертов проводился по нормативным расценкам на 25.06.2006г.

Смета затрат на сырье и основные материалы, необходимых для производства взбитых молочных десертов из обезжиренного сухого молока занесена в табл. 3.4.1.

Прибыль от реализации продукции определяется по формуле 3.4.1:

П= (СпхР)/Ю0 (3.4.1),

где П - прибыль от реализации, руб.;

Сп - полная себестоимость изделия, руб.; Р - рентабельность (по пищевой промышленности 20%) Отсюда прибыль от реализации десерта «Пьро» равна

П,= (43550 х 20) /100 = 8710 руб Прибыль от реализации десерта «Мальвина» равна П2= (39149,5 х 20) / 100 = 7829,9 руб Полная себестоимость продукции формируется с учетом затрат по статьям калькуляции на производство продукции. Себестоимость разработанных молочных десертов представлена в табл. 3.4.2.

Как видно из табл. 3.4.2, наибольший удельный вес в затратах занимает сырье. Себестоимость готового продукта в наибольшей степени зависит от стоимости сырья.

Расчет товарной продукции проводят по формуле 3.4.2:

ТП = СП + П (3.4.2),

Отсюда товарная продукция ТП) и ТП2 соответственно для десертов «Пьеро» и «Мальвина» равна:

ТП,= 43550 + 8710 = 52260 руб, ТП2= 39149,5 + 7829,9 = 46979,4 руб Расчет затрат на 1 рубль товарной продукции проводят по следующей формуле 3.4.3:

3 = СП/ТП (3.4.3),

Следовательно затраты на 1 рубль товарной продукции десертов «Пьеро» и «Мальвина» равны:

3, = 43550 /52260 = 0,83 руб, 32 = 39149,5/46979,4 = 0,83 руб

Расчет оптовой цены за 1 кг готовой продукции проводят по следующей формуле 3.4.4:

Цена1кг = ТП/ГП (3.4.4), где ГП - годовой объем производства (ГП=300 для 1-ой смены). Цена 1 кг , = 52260 / 300 = 174,2 руб, Цена 1 кг 2 = 46979,4 / 300 = 156,6 руб Отпускная цена взбитых молочных десертов формируется из оптовой цены с учетом НДС (18 %). Данная надбавка позволяет возместить издержки производства и реализации и получить прибыль, которая позволит продолжить и развивать производство.

Таким образом, отпускная цена за 1 кг готовой продукции взбитых молочных десертов «Пьеро» и «Мальвина» составила 205,6 руб и 184,8 руб соответственно. На основании проведенных расчетов, основные показатели экономической эффективности представлены в табл. 3.4.3.

Для производства и реализации 1 т десертов «Пьеро» и «Мальвина» предприятию необходимо затратить 43,5 тыс. руб. и 39,1 тыс. руб. соответственно. Выручка от данной продукции после вычеты из неё затрат за работу и услуги, связанные с производством и реализацией, составит 8,7 тыс. руб. и 7,8 тыс. руб. соответственно. Следовательно, полученная прибыль позволит предприятию изготовителю продолжить выпуск данного вида молочных десертов.

Похожие диссертации на Разработка и исследование технологии молочных продуктов на основе газожидкостных дисперсных систем