Содержание к диссертации
Введение 5
Глава 1 Аналитический обзор научных и практических основ
производства концентратов молочной сыворотки. Цель и задачи
исследований 7
Способы концентрирования молочной сыворотки 7
Особенности технологии концентратов молочной сыворотки 17
Физико-химические изменения сыворотки при
концентрировании 25
1.4 Структурно-механические свойства молочных продуктов и
приборы для их измерения 38
1.5 Выводы по обзору научно-технической литературы. Цель
и задачи исследований 45
Глава 2 Организация проведения эксперимента, объекты и методы
исследований 48
Организация проведения эксперимента 48
Объекты исследований 50
Методы исследований 50
Отбор и подготовка образцов к испытаниям 51
Аналитические методы 52
Реологические методы 53
Органолептические методы 55
Микробиологические методы 56
Статистическая и математическая обработка результатов 56
Глава 3 Исследование процесса структурообразования и свойств
концентрата молочной сыворотки 58
3.1 Теоретическая основа исследований технологии концентрата
молочной сыворотки 58
3.2 Влияние термообработки и времени выдерживания на
реологические свойства концентрата молочной сыворотки 62
3.4 Разработка математической модели контроля качества
концентрата молочной сыворотки 78
Термодинамическая оценка процесса разрушения КМС 81
Исследование интенсивности светопропускания КМС 86
Исследование поверхностного натяжения КМС 91
Исследование кристаллизации лактозы 93
Выбор закона распределения кристаллов лактозы 93
Количество и размер кристаллов лактозы в КМС 94
Оценка адекватности ЛНЗР кристаллов лактозы в КМС 102
3.9 Выводы по результатам эксперимента 103
Глава 4 Разработка технологии концентрата молочной сыворотки 105
4.1 Совершенствование технологии концентрата молочной
сыворотки 105
4.2 Изучение качественных показателей концентрата молочной
сыворотки 107
4.3 Результаты производственной апробации, разработка и
утверждение нормативно-технической документации на
концентрат молочной сыворотки 110
4.4 Основные направления использования концентратов молочной
сыворотки 111
4.5 Разработка рекомендаций для производств, вырабатывающих
концентрат молочной сыворотки 114
Выводы 118
Библиографический список 119
Приложения 143
Приложение A 144
Приложение Б 146
Приложение В 155
Приложение Г 156
Приложение Д 168
Приложение Е 170
Приложение Ж 172
Введение к работе
Нормальное функционирование молочной отрасли в России требует повышения эффективности производства, что в значительной степени связано с ресурсосбережением, так как затраты на сырьё достигают 80 % себестоимости молочных продуктов. Значительный резервный сырьевой ресурс молочной отрасли может быть обеспечен посредством комплексного и рационального использования молочного сырья, в частности молочной сыворотки.
Выход молочной сыворотки при производстве белковых продуктов колеблется в пределах 65-80 %, а суммарные ресурсы сыворотки в нашей стране превышают 3,5 млн т в год [160, 164, 194]. Необходимость переработки данного сырья обусловлена его высокой пищевой и биологической ценностью - в сыворотку переходит более 50 % сухих веществ, в том числе 30 % белков молока [198]. Немаловажен и экологический аспект, поскольку 1 т молочной сыворот-ки загрязняет водоёмы так же, как 100 м хозяйственно-бытовых стоков [51].
Основы исследований молочной сыворотки, как объекта промышленной переработки, заложены в трудах отечественных ученых Л. Г. Храмцова, В. Д. Харитонова, И. А. Евдокимова, К. К. Полянского, Л. А. Остроумова, М. П. Щетинина, П. Г. Нестеренко, С. В. Василисина.
Отечественными предприятиями накоплен положительный опыт переработки молочной сыворотки. Но, несмотря на значительный ассортимент продуктов из сыворотки, уровень её промышленной переработки на сегодняшний день не превышает 50 % [53, 65, 92, 94, 148,164].
Наиболее интересным представляется производство сгущенных концентратов сыворотки длительного хранения, которое обеспечивает использование всех компонентов сыворотки, а готовый продукт привлекателен своей высокой транспортабельностью и широкими возможностями использования [199, 164, 133, 195]. Тем не менее, существующие технологии имеют ряд недостатков, которые на сегодняшний день не позволили найти им широкого применения. В частности, вследствие высокой кислотности сыворотки, особенно творожной, и
её адгезии на стенках сушильных установок, возникают значительные затруднения при производстве наиболее распространённых сухих продуктов [199, 80].
Внедрение технологий производства концентратов молочной сыворотки затрагивает вопрос обеспечения надлежащего качества готового продукта, технологический базис которой требует к себе внимания специалистов-переработчиков молочной отрасли [157, 158].
Особенность обеспечения качества концентратов молочной сыворотки обусловлена тем, что значительное влияние на их структуру и свойства оказывают межфазные взаимодействия поликомпонентной системы продукта, что вызывает необходимость направленного формирования требуемых свойств.
Задача управления процессами структурообразования, и свойствами дисперсных структур, которая имеет место при производстве концентратов молочной сыворотки, может быть решена с помощью физико-химической механики [146, 184].
Наряду со внесением дополнительных струкурообразователей, важным направлением обеспечения стабильной структуры и консистенции молочных продуктов, в котором наука накопила большую теоретическую базу и практический опыт, является формирование их свойств происходит под воздействием технологических факторов на нативные компоненты продукта, в основном на белковые системы. Интересным представляется изучение с точки зрения структурообразования концентрата молочной сыворотки, в котором его нативные компоненты - сывороточный белок и лактоза, при определенных условиях способны обеспечить стабильную прочностную структуру продукта. Практическая реализация способов производства концентратов молочной сыворотки ограничена недостаточной изученностью влияния технологических факторов на формирование свойств производимого продукта, что не гарантирует получение продукта заданного качества.
Вышеизложенные положения обусловливают актуальность совершенствования технологии производства концентратов с использованием всех составных частей сыворотки, на основе использования методов инженерной реологии.
