Содержание к диссертации
Введение
1 Аналитический обзор патентно-информационной научно-технической литературы 6
1.1 Значение сои и продуктов ее переработки в структуре здорового питания 6
1.2 Основные технологии получения соевых белковых концентратов. 10
1.3 Электроактивация, ее применение в пищевых технологиях 15
1.4 Применение соевых белковых концентратов в пищевых технологиях 19
1.5 Натуральные и рекомбинированные молочные эмульсии 22
1.6 Рецептуры и технологии соусов на молочной основе. Стабилизаторы консистенции 24
1.7 Цель и задачи исследования 30
2 Объекты и методы исследований 32
2.1 Объекты исследований 32
2.2 Методы исследований 34
3 Экспериментальная часть 46
3.1 Изучение биохимических показателей соевой обезжиренной муки 46
3.2 Изучение возможности применения электроактивированных водных растворов в технологии соевых белковых концентратов .. 47
3.2.1 Определение оптимальных параметров получения электроактивированных водных растворов
3.2.2 Исследование влияния рН ЭВР и гидромодуля СОМ : ЭВР на содержание белка в соевом концентрате
3.3 Разработка усовершенствованной технологии получения соевого белкового концентрата с применением ЭВР з
3.3.1 Технологическая схема получения соєвого белкового концентрата с применением ЭВР и ее обоснование 54
3.3.2 Машино-аппаратурное оформление процесса производства соевого концентрата 55
3.4 Сравнительные исследования соевых белковых концентратов, полученных по классической и усовершенствованной технологиям 58
3.4.1 Изучение биохимических показателей исследуемых соевых белковых концентратов 58
3.4.2 Изучение технологических показателей исследуемых соевых белковых концентратов 4
3.4.3 Исследование влияния технологических факторов на свойства полученного соевого белкового концентрата "
3.5 Исследование реологических характеристик натуральных и рекомбинированных молочных эмульсий 71
3.5.1 Исследование реологических характеристик сливок питьевых
3.5.2 Исследование реологических характеристик сливок сквашенных 75
3.5.3 Стабилизация сквашенных рекомбинированных сливок
3.5.4 Разработка технологии и исследование сметанного продукта «Белковый»
3.5.5 Исследование стабилизирующего действия полученного соевого белкового концентрата
3.6 Разработка рецептуры и технологии сметанного соуса и его исследование 85
3.6.1 Разработка рецептуры сметанного соуса 86
3.6.2 Разработка технологии сметанного соуса
3.6.3 Оценка пищевой и биологической ценности нового вида сметанного соуса
4 3.7 Разработка нормативной документации и промышленная апробация разработанных технологий 91
3.7.1 Промышленная апробация разработанных технологий 91
3.7.2 Оценка экономической целесообразности разработок 92
Выводы и рекомендации 92
Список использованных источников 95
- Применение соевых белковых концентратов в пищевых технологиях
- Изучение возможности применения электроактивированных водных растворов в технологии соевых белковых концентратов
- Технологическая схема получения соєвого белкового концентрата с применением ЭВР и ее обоснование
- Исследование стабилизирующего действия полученного соевого белкового концентрата
Введение к работе
1.1 Актуальность исследований. Задача обеспечения населения полноценным пищевым белком сохраняет свою актуальность. Вследствие ограниченности ресурсов животных белков изыскание растительных источников белка имеет широкие перспективы.
Из растительных белков наибольший потенциал имеют белки соевых семян. По сбалансированности аминокислотного состава и биологической ценности они приближаются к белкам животного происхождения. В связи с этим создание белковых продуктов из семян сои и их применение является перспективным способом решения проблемы белкового дефицита.
В современном питании в совокупности с другими пищевыми компонентами широко используются очищенные формы соевого белка – концентраты и изоляты. В то же время промышленное производство соевых белковых продуктов требует усовершенствования технологий с целью повышения качества готового продукта.
Согласно действующим в молочной промышленности нормативным документам молочные продукты допускается вырабатывать из рекомбинированных смесей. При этом возникает необходимость применения ингредиентов для формирования свойств и качества продуктов, аналогичных традиционным. Технологические свойства соевых белковых концентратов в наибольшей степени способствуют формированию необходимой консистенции коллоидных структур, поэтому их применение для рекомбинированных молочных эмульсий представляет научный и практический интерес.
Работа выполнена в соответствии с НТП Минобразования РФ «Научные исследования высшей школы по приоритетным направлениям науки и техники» (№ госрегистрации 1200004210) и тематикой НИР кафедры технологии молочных и консервированных продуктов КубГТУ.
1.2 Цель и задачи исследований. Целью настоящей работы явилось совершенствование технологий получения соевых белковых концентратов и их применения в рекомбинированных молочных эмульсиях.
В соответствии с поставленной целью решались следующие задачи:
- изучить, проанализировать и систематизировать научно-техническую литературу и патентную информацию по теме исследования;
- исследовать процесс осаждения соевого белка с помощью электроактивированных водных растворов хлорида натрия (ЭВР), определить оптимальные параметры процесса;
- усовершенствовать технологию получения соевого белкового концентрата (СБК) с применением электроактивации; выработать опытно-промышленную партию СБК;
- исследовать биохимические, технологические, микробиологические показатели и показатели безопасности СБК, полученного по усовершенствованной технологии, в сравнении с произведенным по классической технологии;
- исследовать поведение разработанного СБК в модельных технологических процессах и определить сферу его использования;
- провести сравнительные исследования реологических характеристик натуральных и рекомбинированных молочных эмульсий;
- обосновать целесообразность использования разработанного соевого белкового концентрата для стабилизации рекомбинированных молочных эмульсий в сравнении со стабилизационными системами, применяемыми в промышленности;
- разработать рецептуру, технологию и определить пищевую ценность новых видов продуктов с применением СБК;
- разработать техническую документацию на новые продукты, провести опытно-промышленную апробацию разработанных технологий; определить экономическую эффективность их производства.
1.3 Научная новизна работы заключается в том, что:
- теоретически обоснована и подтверждена в экспериментальных и опытно-промышленных условиях целесообразность применения электроактивации для совершенствования технологии получения соевых белковых концентратов;
- с применением математического моделирования впервые получено уравнение регрессии, отражающее зависимость массовой доли белка в соевом белковом концентрате от рН ЭВР и гидромодуля «соевая обезжиренная мука:ЭВР»;
- установлено, что осаждение соевого белка ЭВР увеличивает выход белка и приводит к возрастанию биологической ценности концентрата;
- показано, что при применении ЭВР в технологии соевого белкового концентрата происходит модификация белков – изменяется фракционный состав белкового комплекса: уменьшается доля водорастворимых белков и возрастает доля соле- и щелочерастворимых;
- полученные новые сведения о реологических характеристиках рекомбинированных молочных эмульсий и их изменении при сквашивании реализованы в технологии применения разработанного соевого белкового концентрата в составе сметанного продукта;
- установлено, что добавление соевого белкового концентрата в количестве 0,9-1,2 % в сметанный продукт 16-20 % жирности обеспечивает структурно-реологические характеристики, аналогичные традиционной сметане.
Новизна разработанных технологических решений подтверждена патентом РФ на изобретение № 2280371 от 27.07.2006 г.
1.4 Практическая значимость работы и реализация результатов. Усовершенствована технология получения соевых белковых концентратов, позволяющая увеличивать содержание массовой доли белка в готовом продукте, исключая применение химических реагентов. Предложены рецептуры и оптимизированы технологические процессы производства продуктов: сметанный «Белковый» (ТУ 9162-242-02067862-2007) и соус сметанный «Чесночно-ореховый» (ТУ 9222-144-02067862-2007) с использованием соевого белкового концентрата (ТУ 9146-154-02067862-2006). Проведена опытно-промышленная апробация: соевого концентрата на научно-внедренческом предприятии «Натек» (г. Ставрополь) и сметанного продукта и соуса - на ЗАО «Приморско-Ахтарский молочный завод» (г. Приморско-Ахтарск).
Полученные результаты используются в учебном процессе студентов специальности 260303 – Технология молока и молочных продуктов КубГТУ.
Ожидаемый экономический эффект от внедрения разработанных продуктов составит: для соевого белкового концентрата – 6,3 тыс. руб.; сметанного продукта «Белковый» – 11,80 тыс. руб.; соуса «Чесночно-ореховый» – 9,6 тыс. руб. на 1 тонну готовой продукции.
1.5 Апробация работы. Основные результаты работы были представлены на Всероссийской научно-технической конференции-выставке «Высокоэффективные пищевые технологии, методы и средства для их реализации» (г. Москва, 2004 г.); на Всероссийской научно-практической конференции с международным участием «Пищевая промышленность: интеграция науки, образования и производства» (г. Краснодар, 2005 г.); на IV Международной конференции студентов и молодых ученых «Живые системы и биологическая безопасность населения» (г. Москва, 2005 г.); на научно – методических семинарах кафедры технологии молочных и консервированных продуктов КубГТУ (2003-2008 гг.).
1.6 Публикации. По материалам диссертации опубликовано 12 научных работ, в том числе 4 статьи в реферируемых журналах, получен патент РФ на изобретение.
1.7 Структура и объем диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, аналитического обзора патентно-информационной литературы, методической части, результатов исследований и их анализа, выводов, списка использованной литературы из 144 наименований работ отечественных и зарубежных авторов и приложений. Основное содержание работы изложено на 120 страницах, включает 15 таблиц и 20 рисунков.
Применение соевых белковых концентратов в пищевых технологиях
Жидкие молочные продукты (молоко, сливки) относится к дисперсным системам типа «эмульсия». Эмульсия - это гетерогенная система, состоящая из двух несмешивающихся или ограниченно смешивающихся жидкостей. Одна из жидкостей носит название дисперсной фазы, другая - дисперсионной среды /60/.
Молочные сливки - это стабильная эмульсия жировых шариков в молочной плазме. Стабильность такой эмульсии обусловлена наличием вокруг жировых шариков оболочек, благодаря особому строению которых снижается способность жировых шариков к коалесценции (слиянию) /30/.
Кисломолочные продукты относится к дисперсным системам типа «гель». При производстве данных продуктов протекает интенсивный процесс брожения лактозы и коагуляции белков (казеина), в результате чего происходит процесс гелеобразования, который определяет консистенцию готового продукта. Образовавшийся сгусток (гель) обладает определенными структурно 23 механическими свойствами: упругостью, вязкостью, пластичностью и прочностью /58, 70/.
Таким образом, молоко и молочные продукты являются устойчивыми дисперсными системам.
Согласно действующим в молочной промышленности нормативным документам, молочные продукты допускается вырабатывать из рекомбинированных смесей /42, 43/. Такие смеси получают путем рекомбинирования молочных ингредиентов с последующей гомогенизацией и пастеризацией. Главными молочными ингредиентами для рекомбинированных смесей являются сухое обезжиренное молоко и безводный молочный жир /105/.
При этом молочный продукт, полученный из рекомбинированной смеси, по физическим характеристикам несколько отличается от натурального. Это обусловлено составом и свойствами компонентов рецептур рекомбинированных смесей. Белковая часть таких смесей представлена сухим обезжиренным молоком, при производстве которого происходят изменения в молекулярной структуре и составе белков, которые после регидрации не обладают теми же свойствами, что и белки натурального молока. Используемое для рекомбинации сливочное масло в качестве источника жира отличается от жира в натуральном молоке, поскольку в нем отсутствуют липопротеины /110/.
Пионерами в разработке методов производства рекомбинированных молочных продуктов являются США, которые начали заниматься их производством во время Второй мировой войны. Затем в 50-х годах этим вопросом заинтересовались специалисты Японии в рамках программы школьных завтраков. А впервые промышленные технологии рекомбинирования появились в результате работы нескольких многонациональных фирм: «Нестле», «Карнейшн» (которая затем стала частью «Нестле») и CCF (в настоящее время это «Коберко-Фризлэнд») /2/. При получении молочной рекомбинированной эмульсии необходимо достичь следующих ее характеристик: стабильной жировой эмульсии, достаточной вязкости, сливочного вкуса /19/.
Важнейшим этапом и непременным условием получения высококачественных молочных продуктов эмульсионного и гелевого типа (сливки, сметана) является получение стойкой жировой эмульсии. С той целью применяют процесс гомогенизации /71/. Однако при этом следует учитывать, что состав и свойства сырья рекомбинированных смесей влияют на стойкость жировой эмульсии, и она получается менее стабильной, чем натуральная. Поэтому для таких эмульсий требуется дополнительная стабилизация, что может быть достигнуто путем введения в смесь стабилизаторов консистенции.
Среди большого ассортимента продуктов на молочной основе (кремы, десерты, пудинги) широким спросом пользуются соусы.
Соус - это сложносоставная жидкая подлива или приправа горячего или холодного приготовления, которая состоит из основы и вкусовых добавок и подается как дополнение к блюду для улучшения его вкуса, аромата, внешнего вида и питательности либо в процессе приготовления, либо после /8, 69/.
Соусы имеют особое значение в питании современного человека, придавая блюдам сочность, особый вкус и аромат, они повышают органолептические показатели изделий и обогащают их состав.
Следует отметить три основных способа достичь вкусового баланса в соусе: 1. Создать букет пряностей, которые будут хорошо сочетаться друг с другом, образуя стройный мелодичный лад. 2. Приготовить соус с одной вкусовой доминантой, вокруг которой группируются более мягкие ноты, оттесняющие ее звучание. 3. Составить два или три из особенно удачно сочетающихся вкусовых компонентов - своеобразный вкусовой «аккорд». Соусы обычно состоят из 6-12 компонентов. Раскладка продуктов для приготовления соусов очень разнообразна. Все дело в «устройстве» соуса. В каждом из них часть ингредиентов (1-3) образуют своеобразную основу, в то время как остальные формируют вкусовую добавку /87, 123/.
Важным качеством молочной соусной основы является то, что она способна с легкостью вбирать в себя, не теряя своих свойств, все прочие «неосновные» компоненты /47/. Французы выделяют молочные соусы в особую группу под названием Bechamel - соус, для приготовления которого масляно-мучная смесь соединяется с молоком или сливками и варится со специями до загустения/91/.
В зависимости от основы молочные соусы различают: соусы на основе молока и сливок, сметаны, йогурта, кефира и других кисломолочных продуктов. Основы из молока и молочных продуктов имеют свои особенности - они «сглаживают», оттеняют ингредиенты и специи, входящие в их состав, приглушают их вкус. Острые и ярко выраженные по звучанию специи и ингредиенты обычно плохо и негармонично ложатся на такую основу /51.
Соусы на основе молока и сливок изготавливают с добавлением пассированной муки или крахмала в качестве загустителя. Для пассирования используется мука пшеничная, соевая, маисовая, в зависимости от особенностей национальной кухни. Пассировка разводится горячим молоком и кипятится 5-10 минут при постоянном перемешивании. Затем на основу накладывают вкусовые добавки и на последнем этапе приготовления в соус вводят соль и специи. Особенностью приготовления соуса на молочно-яичной о основе является соблюдение строго температурного режима (75-80 С) и непрерывное перемешивание во избежание разложения соуса на первичные компоненты. Подают его сразу после приготовления. \ Соусы на основе сметаны пользуются наибольшей популярностью. Они подходят для различных блюд и закусок из мяса и рыбы. Сметана, как основа для соуса, умеренно густая, питательная, ее органолептические характеристики гармонично сочетаются с различными композициями пряностей. Она также хорошо смешивается и образует сбалансированные по вкусу холодные смеси с различными соками, фруктами и ягодными пюре, мелкорубленой зеленью, томатным пюре, тертым хреном, горчицей и т.д. Если для приготовления используется сметана пониженной жирности, то соусы можно отнести к низкокалорийным, диетическим. Сметанные соусы не только подаются к столу, но и широко используются для тушения основного блюда (мяса, рыбы), способствуя сохранению сочности и умягчению текстуры. В качестве загустителя и стабилизатора сметанного соуса чаще используется мука или крахмал.
Технология приготовления сметанного соуса включает: пассировку муки в сливочном масле, тепловую обработку сметаны (не более 72 С) и смешивание компонентов соуса, на заключительной стадии вводятся специи.
Соусы на основе йогурта, кефира и других кисломолочных продуктов отличаются быстротой приготовления. Готовятся такие соусы преимущественно холодным способом с использованием в качестве вкусовых добавок свежей зелени, овощей, фруктов или ягод. Приготовление кисломолочных соусов предпочтительно в азиатской кухне. В состав рецептур их входят: яйца, зелень, специи, масло сливочное, мука пшеничная /68/.
Изучение возможности применения электроактивированных водных растворов в технологии соевых белковых концентратов
В качестве раствора, заливаемого в рабочие зоны (анодную и катодную) электроактиватора, использовался 1 % - ный раствор хлорида натрия. Такая концентрация раствора была выбрана из диапазона минерализации (0,2 - 3 г/л), при которой электроактивированный раствор проявляет наибольшие аномальные свойства /102/. В технологии получения концентрата применяются сильнокислые среды. Использование в качестве электролита хлорида натрия позволяет легко достичь заданные параметры анолита.
В воде хлорид натрия диссоциирует на ионы Na+ и CL". При подаче напряжения на электроды ионы натрия и хлора приобретают направленное движение - положительно заряженные катионы натрия движутся к отрицательно заряженному катоду, а отрицательно заряженные анионы хлора движутся к положительно заряженному аноду. На электродах протекает электролиз водного раствора хлорида натрия. На аноде окисляются анионы хлора до свободного хлора, который выделяется в виде газа CL2. Молекулы хлора могут взаимодействовать с водой, в результате чего образуются соляная и хлорноватистая кислоты. Эти кислоты, диссоциируя в воде, дают кислую реакцию. По мере их накопления кислотность возрастает — создается градиент рН.
На катоде восстанавливаются ионы водорода Н4", образующиеся в результате диссоциации молекул воды, до свободного водорода, который выделяется в виде газа Н2. В растворе накапливается гидроксид натрия, который, диссоциируя в воде, создает щелочную реакцию. По мере протекания гидролиза концентрация щелочи возрастает - рН -увеличивается. Создается градиент рН в катодной зоне /16, 100/.
ЭВР получали при следующих параметрах: напряжении ЗОВ, силе тока от 5 до 6 А и времени воздействия 8-10 минут. Критерий выбора данного диапазона параметров электроактивации объясняется проведенными экспериментами, результаты которых показали, что при силе тока ниже 5 А требуется длительное время воздействия, а при длительности воздействия менее 8 минут белок не осаждается.
Установлено, что изоэлектрический диапазон достигается при добавлении ЭВР, имеющих рН 2, в СОМ в соотношениях 8:1-10:1. Полученная суспензия приобретает значение рН 4,4 - 4,6, соответствующее ИЭТ соевого белка, т.е. создается градиент рН, благодаря которому возможно осаждение белка. Это объясняется тем, что при достижении ИЭТ белка нейтрализуется заряд белковой молекулы, разрушается ее гидратная оболочка, вследствие чего молекулы ассоциируют и коагулируют.
Целью дальнейших исследований явилось определение оптимального значения рН ЭВР и гидромодуля СОМ:ЭВР для получения наибольшего содержания белка в соевом концентрате.
С целью определения совместного влияния значений рН ЭВР и гидромодуля СОМ:ЭВР на содержание белка был спланирован двухфакторный эксперимент и на основании полученных данных подобрана математическая модель, отражающая влияние этих факторов (рН ЭВР -фактор Xi и гидромодуля СОМ:ЭВР - фактор Х2) на содержание белка в готовом продукте - соевом белковом концентрате.
Для определения уравнения регрессии и оптимального сочетания этих факторов использовали ротатабельный план второго порядка Бокса Хантера /61. На основании предварительных исследований для каждого фактора были заданы основной уровень, интервалы варьирования и границы области исследования, приведенные в таблице 3. Таблица 3 - Параметры двухфакторного эксперимента
Критерием оценки влияния исследуемых факторов на массовую долю белка в концентрате было принято его количественное содержание в образцах (Y).
На основании обработки экспериментальных данных, отсева незначимых коэффициентов по критерию Стьюдента получено уравнение регрессии, позволяющее прогнозировать зависимость содержания белка от рН ЭВР и гидромодуля СОМ:ЭВР при любом сочетании изученных факторов в исследуемом диапазоне: Y=-8141,0127+5006,4X1+833,9829X2-40,59XIX2-1283,14Xi2-43,0423X22, где.-Y- содержание белка, %; X,- рН ЭВР, ед.; Х2-доля ЭВР в соотношении СОМ:ЭВР.
Проверка по критерию Фишера показала, что данное уравнение адекватно описывает эксперимент.
Полученные нелинейные зависимости обрабатывали с помощью программы «Статистика», что позволило получить пространственную поверхность, отображающую изменение массовой доли белка при различных значениях исследуемых факторов.
Сырье, поступающее на производство соевого белкового концентрата, подвергается проверке в соответствии с действующими техническими условиями и стандартами. 1 %-ный раствор хлорида натрия направляется в электроактиватор ВЭХА, где обрабатывается при заданных параметрах процесса: напряжении 30 В; силе тока 6 А; времени воздействия 10 мин. Полученный анолит (именуемый по тексту ЭВР) с температурой 40 С поступает на дозирование и смешивание с соевой обезжиренной мукой в соотношении 9:1. Полученная суспензия выдерживается 30 мин при температуре 40 С с целью осаждения белка. Для выделения белка и удаления углеводов, минеральных солей и других водорастворимых веществ суспензия подается на сепаратор типа Ж5-ОХ-2С с автоматической выгрузкой осадка. Затем белковый осадок промывается водой, которая отделяется повторным сепарированием.
Технологическая схема получения соєвого белкового концентрата с применением ЭВР и ее обоснование
Механическая и тепловая обработка смеси.
Приготовленную смесь направляют на гомогенизатор (типа К5-ОГА) при 60-65С и давлении 10-12 МПа. Данный процесс необходим для получения однородного и густого продукта, прочно удерживающего влагу. При гомогенизации происходит диспергирование как жировых шариков, так и белковых частиц. Дробление сопровождается значительными изменениями в структуре и составе рекомбинированной смеси, происходит дополнительное связывание воды с вновь образованными оболочками жировых шариков, что приводит к повышению вязкости гомогенизированных сливок.
Затем смесь пастеризуют при температуре 80-85С с выдержкой 5-6 мин на пластинчатой пастеризационно-охладителыюй установке (типа А1-ОКЛ). Происходит частичная денатурация оболочечного вещества жировых шариков, повышаются гидротационные свойства белков. Такая температура обуславливает наибольшие сорбционные (ВУС, ЖУС) и эмульсионные свойства концентрата, описанные в п. 3.4.3.
При данном тепловом режиме происходит уничтожение всей вегетативной микрофлоры, полная инактивация ферментов (липаза, перокспдаза, галактаза, протеаза), которые при хранении сметаны вызывают глубокие изменения компонентов продукта и быструю его порчу.
Пастеризованную смесь охлаждают до температуры заквашивания о 30±2 С и подают в резервуар для сквашивания с рубашкой, снабженный мешалкой (типаЯ1-ОСВ). Заквашивание, сквашивание смеси. Для сквашивания смеси используют предназначенные для выработки сметанного продукта закваски, приготовленные на чистых культурах молочнокислых микроорганизмов, при температуре заквашивания (30±2) С. В случае использования закваски типа «КДС» (Lactococcus lactis subsp. cremoris, Lactococcus lactis subsp. cremoris (biovar diacetylactis)) - при температуре заквашивания (32±2) С. Закваску готовят в соответствии с действующей технологической инструкцией по приготовлению и применению заквасок для кисломолочных продуктов на предприятиях молочной промышленности, утвержденной в установленном порядке. Объемная доля закваски по отношению к объему заквашиваемой смеси составляет 5-Ю %. Хранение подготовленной молочной смеси при повышенных температурах перед заквашиванием не допускается, так как при отсутствии в них молочнокислых бактерий будет активно развиваться посторонняя остаточная микрофлора и, как следствие, могут возникнуть пороки продукта.
Во время внесения закваски смесь перемешивают в течение 10-15 минут и оставляют в покое для сквашивания. Смесь сквашивают до образования плотного сгустка и достижения кислотности не менее 65Т, длительность процесса сквашивания не должна превышать 10 часов. Перемешивание и охлаждение продукта. Сквашенную смесь перемешивают до получения однородной консистенции в течение 3-15 минут (не более) и охлаждают до 23±2С путем подачи в рубашку резервуара ледяной воды. Перемешивание сгустка должно осуществляться не слишком интенсивно (около 20 оборотов мешалки в минуту). Последующее перемешивание проводят во время фасования продукта в течение 3-6 минут через каждый час. Фасование продукта.
Сметанный продукт фасуют в потребительскую тару - полистироловые стаканчики вместимостью 250г, разрешенную к применению учреждениями Госсанэпидслужбы для контакта с молочными продуктами.
Продукт охлаждают до температуры (4±2)С в холодильной камере. Одновременно с охлаждением происходит процесс созревания, в течение которого продукт приобретает оптимальную кислотность, накапливаются ароматические вещества, и происходят процессы структурообразования, приводящие к более густой консистенции. Во время охлаждения и созревания продукт не должен подвергаться механическому воздействию. Длительность охлаждения и созревания сметанного продукта не должна превышать 12 ч. После охлаждения и созревания технологический процесс считается законченным и продукт готов к реализации. Готовый продукт хранится при температуре 4 ±2 С.
Установлено, что срок годности сметанного продукта «Белковый» до 5 суток с момента окончания технологического процесса, что подтверждается данными микробиологической стабильности в течение этого времени хранения продукта (таблица 9).
Микробиологические показатели сметанного продукта «Белковый» в процессе хранения КМАФАнМ, КОЕ/г, не более Масса продукта (г, см ), в которой не допускаются Дрожжи и плесени, КОЕ/г не более БГКП Патогенные, в том числе сальмонеллы S. aureus Допустимые уровни - 0,001 25 1,0 Дрожжи - 50. плесени -50 Время хранения, сутки 2 — не обнаружено не обнаружено не обнаружено не обнаружено 4 - необнаружено не обнаружено не обнаружено не обнаружено 5 " не обнаружено не обнаружено не обнаружено Дрожжи - 50, плесени -50 6 - не обнаружено не обнаружено не обнаружено Дрожжи - 60, плесени -55 Пищевая и энергетическая ценность полученного продукта в сравнении со сметаной по ГОСТ Р 52092-2003 «Сметана. Технические условия» аналогичной жирности представлена в таблице 10. По полученным данным (таблица 10) полученный сметанный по содержанию белка превосходит традиционный аналог на 1,28 %.
Токсикологические показатели сметанного продукта соответствуют СанПиН 2.3.2.1078 (таблица 11).
Микотоксин афлатоксин М] не 0,0005 Пестициды -ГХЦГ- осДу-изомеры: ДДТ и его метаболиты в пересчете нажир:не 1,25не 1,0 не обнаружено не обнаружено
Радионуклиды: Цезий - 137 Стронций - 90 не 100Бк/кг не 25 Бк/кг не обнаружено не обнаружено 3.5.5 Исследование стабилизирующего действия полученного соевого белкового концентрата
Стабилизирующее действие СБКЭВР в рекомбинированных сквашенных сливках 20 % жирности (далее по тексту сметанный продукт) было исследовано в сравнении со стабилизационной системой Гриндстед SB 258 (Дания), широко применяемой в молочной промышленности. СБКЭВР применяли в установленной концентрации - 1 %, Гриндстед SB 258 - в рекомендуемой дозе для продукта 20 %-ной жирности - 0,5 %. Данный стабилизатор широко используется в молочной промышленности для улучшения структуры и предотвращения синерезиса для таких молочных продуктов, как сметана, йогурт и т.п. Стойкость эмульсии сметанного продукта 20 % жирности стабилизированного Гриндстед - 92,2 %, соевым белковым концентратом 88,9 %. Вязкость данных исследуемых продуктов (с соевым концентратом продукт 3 и с Гриндстед - продукт 4) установлена на ротационном вискозиметре «Реотест-2».
Зависимость эффективной вязкости сметанного продукта 20 % жирности от напряжения сдвига Анализ полученных данных позволяет сделать вывод, что соевый белковый концентрат по стабилизирующему действию не уступает своему аналогу и может быть использован для сметанного продукта 20 % жирности, что целесообразно с пищевой и экономической точки зрения. 3.6 Разработка рецептуры и технологии сметанного соуса и его исследование 3.6.1 Разработка рецептуры сметанного соуса
Сметанный продукт «Белковый» может быть использован как основа для различных соусов. В ходе исследований была разработана рецептура соуса сметанного «Чесночно-ореховый», аналогом которой выступал соус сметанный под торговой маркой «Гриль-Курочка».
Исследование стабилизирующего действия полученного соевого белкового концентрата
Соевая обезжиренная мука (СОМ) служит исходным материалом для получения соевых белковых концентратов, поэтому знание ее биохимических показателей необходимо для оптимизации процесса производства соевых белковых концентратов. В работе была использована обезжиренная мука пищевых сортов семян сои (Фора и Веста), выращенных во ВНИИМК (г. Краснодар).
В результате проведенных исследований было установлено, что содержание сухих веществ СОМ составляет 92,3 %, на долю азотсодержащих соединений приходится 9,1 %, в том числе содержание белкового азота составляет 6,7 % и небелкового - 2,4 %. Общее содержание белка СОМ составляет 41,9 %.
Как ранее было отмечено в аналитическом обзоре, семена сои в своем составе содержат антипитательные компоненты, к которым, прежде всего, относят ингибиторы протеолитических ферментов (трипсина), способные оказывать негативное влияние на процесс пищеварения. Их количество в сое достигает 6 % от общего содержания белка, а их активность колеблется от 11 до 38 мг/г /138/. Поэтому при использовании СОМ для производства пищевых соевых белковых концентратов следует контролировать в ней трипсинингибирующую активность (ТИА). По результатам проведенных исследований ТИА соевой обезжиренной муки составила 1,6 мг/кг продукта.
Учитывая, что допустимым для пищевых целей считается белок сои, в котором активность ингибитора трипсина снижена на 90 %, необходимо использование эффективной технологии производства соевых белковых концентратов, направленной на снижение ТИА и повышение биологической ценности готового продукта.
Классическая технология соевого белкового концентрата заключается в переводе белка в нерастворимое состояние с последующей отмывкой всех растворенных веществ: олигосахаридов, минеральных солей и др. Это достигается при помощи применения химических реагентов (кислоты, спирта), что тем самым негативно сказывается на свойствах и выходе белка в целом /11, 23, 48, 73/. Поэтому целью нашего дальнейшего исследования явилось совершенствование этапа осаждения белка при помощи электроактивации.
Значение рН, при котором наблюдается максимальное осаждение белка, называется изоэлектрической точкой (ИЭТ). Очевидно, что при осаждении белка при рН 4,4-4,6 в технологии соевых белковых концентратов некоторая фракция низкомолекулярных белков имеет другую изоэлектрическую точку, поэтому остается неосажденной в сыворотке и ее выделение возможно при определенной реакции среды. С другой стороны, чтобы не допустить денатурации белка в процессе его выделения, необходимо избегать действия химических реагентов. Безреагентное изменение реакции среды и, следовательно, достижение изоэлектрической точки неосажденной белковой фракции возможно с помощью электроактивации /3, 18, 102/.
С целью возможности применения электроактивации в технологии соевых белковых концентратов была поставлена серия экспериментов, направленных на получение электроактивированных водных растворов с такими значениями рН, использование которых в суспензии с СОМ достигается изоэлектрический диапазон. 3.2.1 Определение оптимальных параметров получения электроактивированных водных растворов
Для получения электроактивированных водных растворов хлорида натрия (далее по тексту ЭВР) была использована лабораторная установка -ВЭХА - 0,03 (вертикальный электрохимический активатор). Принципиальная схема установки представлена на рисунке 4.
Электроактиватор представляет собой цилиндрический аппарат, состоящий из стеклянного корпуса (1), внутри которого коаксиально размещены наружный (6) и внутренний (8) электроды. В коаксиальном зазоре между электродами размещена проницаемая для ионов цилиндрическая перегородка (7), закрепленная на верхней (10) и нижней (11) головках. Корпус и электроды, расположенные между верхней (2) и нижней (3) обоймами, стягиваются при помощи гаек (4) и четырех резьбовых стяжек (5), которые одновременно выполняют роль опор. Нижняя головка (11) вставляется в нижнюю обойму (3). Верхняя головка (10) одевается на внутренний электрод (8) и сверху прижимается резиновыми кольцами. В верхней головке расположен патрубок (17) для подачи исходного раствора в анодную зону и патрубок (14) для отвода газов из анодной зоны. Патрубок (13) предназначен для подачи раствора в катодную зону, а патрубок (12) -для отвода из нее газа. Для подвода постоянного тока к электродам, предусмотрены токопроводники (9). Принцип действия установки основан на протекании электрохимических реакций в поле постоянного тока.
