Введение к работе
з
Актуальность проблемы. В настоящее время проблема качества молочного сырья и вырабатываемых из него продуктов приобретает особую актуальность в связи с увеличением антропогенного влияния на экосистему планеты, сложной эпидемической обстановкой и с участившимися случаями пищевых отравлений.
Вопрос обеспечения безопасности молочных продуктов в Российской Федерации регулируется на государственном уровне, что подтвердил вступивший в силу 17 декабря 2008 года ФЗ №88 от 12 июня 2008 года «Технический регламент на молоко и молочную продукцию», который значительно повысил требования к данным показателям.
Проблема безопасности и рационального использования молочной сыворотки, при создании безотходных производств по законченному или замкнутому технологическим циклам, существует во всем мире и имеет заметную экологическую составляющую. При больших объемах производства сыворотки встает вопрос о ее хранении (резервировании) и транспортировании до технологической обработки, так как при хранении без обработки состав и свойства молочной сыворотки изменяются.
Вопросы улучшения микробиологических и технологических показателей молочной сыворотки, в плане обеспечения безопасности молочного производства, широкомасштабно прорабатывались М.С.Коваленко, Н.Н. Липатовым, А.Г. Храмцовым, Л. А. Остроумовым, П.Г.Нестеренко, И.А. Евдокимовым, В.А.Павловым, К. К. Полянским, С.А. Рябцевой, Э.Ф.Кравченко, В.И. Ганиной, Н.К. Lonsdale, J.-L. Maubois, Merin U. и др. исследователями.
В свете повышающегося дефицита пищевых ресурсов в мире и постоянного удорожания сырья вопрос глубокой переработки молочной сыворотки стоит особенно актуально, что позволяет значительно повысить эффективность производства и решить экологическую составляющую проблемы.
Цель и задачи исследований. Целью диссертационной работы является разработка комплексной технологии кондиционирования молочной сыворотки, заключающейся в повышении ее санитарно-эпидемиологической безопасности, улучшении качества и максимальном сохранении технологических свойств.
В соответствии с поставленной целью решались следующие задачи:
Изучить целесообразность направленного снижения бактериальной обсемененности молочной сыворотки до технологической обработки.
Теоретически обосновать альтернативные варианты бактериальной санации молочной сыворотки нагреванием и микрофильтрацией, путем варьирования параметров процесса.
Исследовать влияние термизации на динамику развития КМАФАнМ и его остаточное содержание в молочной сыворотке.
Изучить влияние микрофильтрации на содержание молочно-кислой микрофлоры рода Lactobacillus и Streptococcus termophilus.
Определить оптимальные режимы микрофильтрационной и температурной обработки молочной сыворотки.
Разработать технологию микрофильтрационной и низкотемпературной обработки сыворотки, позволяющую добиться ее микробиологической очистки, стабилизации и сохранения качества.
Провести технико-экономическую оценку технологии кондиционирования молочной сыворотки и разработать техническую документацию.
Научная новизна работы. Проведен системный анализ проблемы качества и переработки молочной сыворотки с точки зрения бактериальной санации. Теоретически обоснованы альтернативные варианты бактериальной санации молочной сыворотки.
Изучены физико-химические и микробиологические показатели молочной сыворотки после комплексной тепловой и микрофильтрационной обработки.
Изучена динамика развития КМАФАнМ и его остаточное содержание после тепловой обработки молочной сыворотки при ранее не исследованных температурных режимах. Проведены электронно-микроскопические исследования микрофлоры молочной сыворотки после обработки на керамических мембранах. Впервые изучено влияние режимов микрофильтрации на содержание Lactobacillus, Streptococcus termophilus, плесеней и дрожжей.
Разработана технология низкотемпературной микрофильтрационной обработки молочной сыворотки с использованием термизации.
Практическая значимость работы. Предложена комплексная технология кондиционирования молочной сыворотки с использованием процессов термизации и микрофильтрации. Разработана и утверждена техническая документация на молочную сыворотку ТУ 9229-002-00437062-2008 «Сыворотка молочная «Экстра».
Новизна технических решений представлена в патенте РФ № 2341091 и положительном решении на изобретение РФ №2008122144(026377).
Опытно-промышленная апробация технологии осуществлена на ОАО Молочный комбинат «Ставропольский» и ОАО «Маслосыродельный завод "Александровский" (Ставропольский край).
Материалы диссертационной работы используются в учебном процессе на кафедре прикладной биотехнологии СевКавГТУ при подготовке инженеров-технологов .
Апробация работы. Основные результаты работы доложены и обсуждены на II Международной научно-практической конференции (г. Тамбов, 2004); на отчетных научно-технических конференциях СевКавГТУ (г. Ставрополь, 2004-2008); на Международном семинаре «Пищевая индустрия: интеграция науки и образования» (г. Ставрополь, 2004); на Международной научно-практической конференции «Современные направления переработки сыворотки» (г. Ставрополь, 2006); на V международной научной конференции студентов и молодых ученых (г. Москва, 2006); на Международном симпозиуме ММФ «Лактоза и ее производные» (г. Москва, 2007); на Международ-
6 ной научно-практической конференции «Современный взгляд на производство творога, творожных паст и сыров: расширение ассортимента, совершенствование технологии и оборудования» (г. Ставрополь, 2008); на XII региональной научно-технической конференции «Вузовская наука - Северо-Кавказскому региону» (г. Ставрополь, 2008).
Автором получен диплом Всероссийского конкурсного отбора инновационных проектов аспирантов и студентов по приоритетному направлению «Живые системы» (Киров, 2006), а также на конкурсной основе получено финансирование по программе «УМНИК» Государственного фонда содействия развитию малых форм предприятий в научно-технической сфере (Москва, 2007-2008).
Публикации. Основное содержание диссертации отражено в 19 публикациях, в т.ч. 3 статьи в журналах, рекомендованных ВАК РФ, а также в 1 патенте РФ и положительном решении на выдачу патента.
Объем и структура работы. Диссертационная работа состоит из пяти глав, в том числе введения, аналитического обзора, методической части, результатов собственных исследований, выводов, списка использованных литературных источников и приложений. Основной текст работы изложен на 132 страницах, содержит 23 таблиц и 36 рисунков. Список литературы насчитывает 120 наименований, в том числе 25 иностранных источников.
