авторефераты диссертаций БЕСПЛАТНАЯ  БИБЛИОТЕКА

АВТОРЕФЕРАТЫ КАНДИДАТСКИХ, ДОКТОРСКИХ ДИССЕРТАЦИЙ

<< ГЛАВНАЯ
АГРОИНЖЕНЕРИЯ
АСТРОНОМИЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ
БИОЛОГИЯ
ЗЕМЛЯ
ИНФОРМАТИКА
ИСКУССТВОВЕДЕНИЕ
ИСТОРИЯ
КУЛЬТУРОЛОГИЯ
МАШИНОСТРОЕНИЕ
МЕДИЦИНА
МЕТАЛЛУРГИЯ
МЕХАНИКА
ПЕДАГОГИКА
ПОЛИТИКА
ПРИБОРОСТРОЕНИЕ
ПРОДОВОЛЬСТВИЕ
ПСИХОЛОГИЯ
РАДИОТЕХНИКА
СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО
СОЦИОЛОГИЯ
СТРОИТЕЛЬСТВО
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ТРАНСПОРТ
ФАРМАЦЕВТИКА
ФИЗИКА
ФИЗИОЛОГИЯ
ФИЛОЛОГИЯ
ФИЛОСОФИЯ
ХИМИЯ
ЭКОНОМИКА
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
ЭНЕРГЕТИКА
ЮРИСПРУДЕНЦИЯ
ЯЗЫКОЗНАНИЕ
РАЗНОЕ
КОНТАКТЫ

Исследование и разработка технологии мягкого сыра из восстановленного молока

На правах рукописи

МАЗАЛЕВСКИЙ ВИКТОР БОРИСОВИЧ ИССЛЕДОВАНИЕ И РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ МЯГКОГО СЫРА ИЗ ВОССТАНОВЛЕННОГО МОЛОКА Специальность 05.18.04 - технология мясных, молочных и рыбных продуктов и холодильных производств

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Барнаул 2013 2 Диссертация выполнена в ГНУ Сибирский научно-исследовательский инсти тут переработки сельскохозяйственной продукции Россельхозакадемии и ГНУ Сибирский научно-исследовательский институт сыроделия Россельхозакаде мии.

Научный консультант: Майоров Александр Альбертович доктор технических наук, профессор

Официальные оппоненты: Захарова Людмила Михайловна доктор технических наук, профессор Федеральное государственное бюджетное образовательное уч реждение высшего профессионального образова ния «Кемеровский технологический институт пи щевой промышленности», профессор кафедры тех нологии молока и молочных продуктов Курбанова Марина Геннадьевна доктор технических наук, Федеральное государст венное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Кеме ровский государственный сельскохозяйственный институт», заведующая кафедрой технологии хра нения и переработки сельскохозяйственной про дукции

Ведущая организация: Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Алтайский государственный аграрный университет»

Защита диссертации состоится «22» октября 2013 г. в 10-00 часов на заседа нии диссертационного совета Д 212.089.01 в ФГБОУ ВПО «Кемеровский техноло гический институт пищевой промышленности» по адресу: 650056, г. Кемерово, бульвар Строителей, 47, 4-я лекц. ауд. тел./факс: (8-384-2)39-68-88.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГБОУ ВПО «Кемеров ский технологический институт пищевой промышленности». С авторефератом можно ознакомиться на официальных сайтах ВАК Минобрнауки РФ (http://vak.ed.gov.ru) ФГБОУ ВПО «КемТИПП» (http://www.kemtipp.ru).

Автореферат разослан «20» сентября 2013 г.

Ученый секретарь диссертационного совета Кригер Ольга Владимировна

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Среди большого разнообразия продуктов питания од но из ведущих мест занимают сыры. Мировая наука о питании признает сыр, как высокопитательный, биологически полноценный продукт. Он является незамени мым и обязательным компонентом пищевого рациона человека.

Обзор достижений в различных регионах мира по переработке молока под тверждает все возрастающую роль мягких сыров. В последнее время увеличилось количество исследований по разработке новых видов мягких сыров из-за наличия у них ряда преимуществ по сравнению с твердыми и рассольными сырами. Их выпуск более экономичен, так как они менее требовательны к составу, свойствам и качеству перерабатываемого молока, что позволяет полнее и эффективнее ис пользовать составные части молочного сырья, интенсифицировать технологию получения сырной массы. При этом для повышения эффективности производства возможно увеличение концентрации основных компонентов (белка и жира) в сы рье.

Помимо расширения ассортимента мягких сыров, большое внимание уделя ется повышению их пищевой ценности, в первую очередь получению сыра с мак симальным использованием всех составных частей молока. Пищевая ценность та ких сыров обусловлена высоким содержанием в них молочных белков, наличием незаменимых аминокислот, витаминов, кальциевых, фосфорнокислых и других минеральных солей.

Одной из основных причин, сдерживающих в России интенсивный рост продукции сыродельной отрасли, является сезонность в количестве и качестве по ступающего на перерабатывающие предприятия молока.

Одним из возможных путей решения данной проблемы может быть исполь зование в сыроделии восстановленного и (или) рекомбинированного молока.

Степень разработанности темы.

Теоретическое и практическое обоснование перспективности разработки и производства мягких сыров дано А.Г. Храмцовым, И.А. Евдокимовым, О.А. Су юнчевым, Л.А. Остроумовым, И.А. Смирновой, Л.М. Захаровой, А.А. Майоро вым, И.М. Мироненко, Н.Б. Гавриловой, Л.Г. Германской и другими известными учёными. Научные труды вышеназванных учёных использованы автором в своих научных исследованиях.

Однако большинство исследований касаются в основном технологий мяг ких сыров из натурального молока, а вопросы, связанные с производством мягких сыров из восстановленного молока исследованы еще недостаточно и требуют бо лее детального изучения.

Цель и задачи исследований. Целью настоящей работы является исследо вание технологических особенностей и разработка технологии мягкого сыра из восстановленного цельного молока.

Для реализации поставленной цели сформулированы следующие задачи:

– определить степень влияния концентрации сухих веществ в восстановлен ном цельном молоке на органолептические, физико-химические и технологиче ские показатели сыра;

– исследовать влияние температуры коагуляции белков восстановленного цельного молока на органолептические показатели и выход готового продукта;

– изучить влияние вида подкислителя на органолептические и физико химические показатели сыра;

– исследовать влияние солевого состава восстановленного молока на харак теристики получаемого продукта;



– подобрать функциональную добавку, обеспечивающую повышение влаго удерживающей способности и биологической ценности сырной массы, рассмот реть способы её внесения в восстановленное цельное молоко, подобрать дозу вне сения и продолжительность выдержки;

– выбрать способ посолки сыра после самопрессования и определить необ ходимое количество поваренной соли;

– обосновать режимы хранения и сроки годности разрабатываемого продук та.

Научная новизна работы:

- изучены процессы коагуляции белков восстановленного цельного молока с массовой долей сухих веществ повышенной до 17%;

- выявлено влияние температуры коагуляции восстановленного молока в диапазоне от 75 до 95°С на выход сырной массы и ее влагоудерживающую спо собность;

- исследованы процессы свертывания восстановленного молока с использо ванием глюконо-дельта-лактона в качестве регулятора консистенции получаемого сгустка;

- показано влияние температуры на концентрацию ионов кальция в восста новленном молоке и предложены способы коррекции состава смеси для получе ния прочной структуры сгустка;

- установлен характер воздействия добавки пищевых волокон на выход сырной массы и ее влагоудерживающую способность;

- доказано, что устранению пороков консистенции в термокислотном сыре из восстановленного молока способствует использование солей-стабилизаторов, применение цитрата натрия приводит к устранению крошливости, так как проис ходит замена казеинатов кальция на казеинаты натрия, что обеспечивает уплотне ние сырной массы и формирование связной консистенции;

- предложено для сравнения эффективности использования сырья с повы шенным количеством сухих веществ в смеси относительно натурального молока использовать показатель расхода сухого вещества молока (молочной смеси) на 1 т сыра.

Практическая значимость работы: Разработана технология мягкого тер мокислотного сыра ТИ ТУ 9225-063-00419710-13, позволяющая снижать влияние сезонности на объемы производства сыра и экономить молоко-сырье за счет ис пользования сухого молока. Новизна технического решения, составляющего ос нову технологии нового мягкого термокислотного сыра из восстановленного мо лока, отражена в заявке на изобретение № 2012135865 «Способ приготовления мягкого сыра» (приоритет от 21.08. 2012).

Результаты исследований используются в учебном процессе при подготовке специалистов на международных курсах повышения квалификации в СибНИИ сыроделия (лицензия Серия А № 0001340) по направлению «Техника и техноло гия сыра».

Положения, выносимые на защиту:

- увеличение концентрации сухих веществ в ВЦМ до уровня 17% приводит к формированию плотного термокислотного геля, что позволяет повысить выход готового продукта при сохранении его органолептических показателей;

- снижение температуры коагуляции белков ВЦМ до 75±2°С предотвращает пересушивание термокислотного сыра;

- использование ГДЛ для коагуляции белков ВЦМ позволяет получить связ ную консистенцию продукта, так как его постепенный переход в глюконовую ки слоту ведет к формированию упорядоченных связей между белковыми молекула ми в сгустке;

- коагуляция белков ВЦМ кислым раствором цитрата натрия позволяет из бежать крошливой консистенции сыра;

- предотвращение появления в сыре мажущейся консистенции возможно путем корректировки его минерального состава по содержанию ионного кальция;

- внесение пищевых волокон в ВЦМ приводит к повышению его выхода и биологической ценности;

Апробация результатов. Основные результаты работы доложены, обсуж дены и получили одобрение на конференциях: VI Международный фестиваль «Праздник сыра»: Всероссийский слёт молодых сыроделов (Барнаул, 2011), Мо лочная промышленность Сибири: VIII Специализированный конгресс (Барнаул, 2012), «Аграрная наука - сельскому хозяйству» (Барнаул, 2013), «Пища, экология, качество» (Краснообск, 2013).

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 13 работ, в том числе две статьи в журналах, рекомендованных ВАК («Сыроделие и маслоде лие»).

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, литератур ного обзора, экспериментальной части, выводов, списка литературы и приложе ний, подтверждающих практическую значимость результатов.

Содержание работы изложено на 121 странице основного текста, содержит 34 таблицы и 29 рисунков. Список литературы включает 155 наименований.

ОРГАНИЗАЦИЯ ПРОВЕДЕНИЯ РАБОТЫ Теоретические и экспериментальные исследования выполнены в соответст вии с поставленными задачами в Сибирском научно-исследовательском институ те сыроделия. Весь цикл экспериментальных исследований состоял из пяти взаи мосвязанных этапов. Общая схема экспериментальных исследований представле на на рисунке 1.

На первом этапе исследовано влияние концентрации сухих веществ в вос становленном цельном молоке на технологические и органолептические свойства сгустков, сыворотки и готового продукта. Подобран диапазон концентраций су хих веществ в ВЦМ как сырье для производства мягкого термокислотного сыра, обеспечивающий увеличение выхода сыра при сохранении органолептических свойств.

Этапы Изучаемые Контролируемые работы факторы параметры Исследование Массовая доля белка, жира, лак параметров тозы, ионного кальция, титруе ВЦМ как сы- мая и активная кислотность, бу Массовая доля СВ в рья для произ- ферная емкость, плотность, ор ВЦМ водства сыра ганолептические показатели Изучение Вид и доза кислотных Органолептические показатели, влияния фак- коагулянтов и солей- активная кислотность сыра и сы торов сверты- стабилизаторов воротки, выход сыра, массовая вания на ха- структуры, темпера- доля влаги, степень перехода СВ рактеристики тура свертывания и в сыр, массовая доля жира в сы сыра сыворот- продолжительность ре и сыворотке, предел прочно ки и сгустка выдержки сти сгустков, деформация сыров Способ внесения пи- Органолептические показатели Подбор функ- щевых волокон, доза сыров, активная кислотность циональных и продолжительность сыра и сыворотки, массовая до компонентов выдержки молочной ля влаги, выход готового про для увеличе- смеси дукта ния выхода и биологической ценности сыра Формирование сгуст- Размер зерна, продолжитель Отработка ка и обработка сырно- ность самопрессования, массо технологиче- го зерна, самопрессо- вая доля соли в продукте, спо ских парамет- вание, посолка соб посолки, параметры рассола ров Практическая реализация Разработка и утверждение нормативной документации на результатов мягкий термокислотный сыр из восстановленного молока исследований Рисунок 1 – Общая схема проведения исследований На втором этапе исследовано влияние температуры коагуляции ВЦМ, вида и дозы подкислителя на технологические, органолептические и реологические по казатели сыра. Выбран подкислитель (ГДЛ), позволяющий получить в готовом продукте однородную связную пластичную консистенцию и чистый вкус. Опре делена доза ГДЛ для получения необходимого уровня активной кислотности сыра На третьем этапе изучена динамика концентрации ионного кальция в вос становленном цельном молоке и определены дозы внесения хлористого кальция, позволяющие довести его количество до уровня натурального молока, что позво ляет избежать возникновения в готовом продукте липкой, мажущейся консистен ции.





На четвертом этапе изучены способы и дозы внесения в восстановленное цельное молоко цитрусовых пищевых волокон на основе клетчатки, а также про должительность их выдержки в восстановленном цельном молоке для обеспече ния необходимой влагоудерживающей способности, и тем самым, увеличения выхода сыра.

На пятом этапе были отработаны технологические параметры мягкого тер мокислотного сыра. Обоснован выбор размеров сырного зерна, определена про должительность самопрессования сыра. Исследованы способы посолки сыра и влияние массовой доли соли на органолептические свойства сыра.

Эксперименты проводились в трех повторностях. Полученные результаты обрабатывали методом регрессионного анализа.

Полученные на разных этапах работы экспериментальные данные проверя ли в производственных условиях.

При выполнении диссертационной работы использовали стандартные, обще принятые и оригинальные методы исследований (определение предела прочности молочных сгустков, определение деформации мягких сыров).

На заключительном этапе была разработана и утверждена нормативно техническая документация на производство мягкого термокислотного сыра из восстановленного цельного молока.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ Исследование влияния концентрации сухих веществ в восстановленном цельном молоке на технологический процесс и показатели мягкого термокислотного сыра Увеличение выхода и снижение потерь является важной составной частью технологии любого продукта. При производстве сыра из молока с пониженной концентрацией сухих веществ часто возникают проблемы с образованием сгустка.

Поэтому подбору оптимальной массовой доли сухих веществ в восстановленном цельном молоке уделялось в данной работе отдельное внимание.

Увеличение концентрации сухих веществ в восстановленном цельном мо локе приводит к равномерному росту всех показателей (таблица 1).

Количество белка в восстановленном цельном молоке превышает количест во жира на 0,1%. Соотношение жир/белок в данном случае составляет 0,98 и не изменяется при увеличении концентрации сухих веществ молока. Это позволяет получать из данного молока продукт с содержанием жира в сухом веществе около 40%.

Таблица 1 – Физико-химические показатели восстановленного цельного молока Исследуемые показатели Иссле Кислотность дуемый Плот Жир, Белок, Лакто вариант СВ, % ность, Титруе- Активная, % % за,% ВЦМ г/см мая, Т ед. рН №1 13 3,4 3,5 5,3 1030 16,2 6, №2 15 3,9 4,0 6,1 1035 16,8 6, №3 17 4,4 4,5 7,0 1039 17,2 6, №4 19 5,0 5,1 7,8 1043 17,6 6, На рисунке 2 представлена органолептическая оценка четырёх вариантов восстановленного молока с концентрацией сухих веществ 13, 15, 17 и 19% (1, 2, и 4 соответственно) массой по 1 кг, подвергнутых термокислотному свертыванию при температуре (94±1)С, в которых качестве коагулянта использовали водный раствор молочной кислоты концентрацией 15%.

Наиболее оптимальным количеством сухих веществ в восстановленном мо локе по органолептической оценке яв ляется 17%. Так как сыр, выработан ный из него, обладает такими свойст вами как отсутствие посторонних привкусов и запахов, а образование более крупных хлопьев белка способ ствуют уменьшению потерь при фор мовании.

Степень перехода сухих веществ Рисунок 2 – Влияние массовой доли СВ в сыр в зависимости от концентрации ВЦМ на вкус и консистенцию сыра СВ в ВЦМ представлена в таблице 2.

Таблица 2 – Переход СВ молока в готовый продукт № СВ молока, г/кг СВ сыра, г/кг Переход СВ в сыр, % Выход сыра, % 1 130 77±0,1 59±0,10 19,25±0, 2 150 90±0,1* 60±0,07 22,25±0,049* 3 170 104±0,03*** 61±0,02* 26,00±0,014*** 4 190 116±0,02*** 61±0,02* 29,00±0,011*** Примечание: разница по отношению к образцу № 1 достоверна: * - при р0,05, *** при р0,001 (n=3).

При увеличении концентрации СВ в ВЦМ наблюдается рост степени пере хода СВ в сыр, который прекращается по достижении концентрации СВ в ВЦМ уровня 17%.

По-видимому, увеличение перехода сухих веществ в сыр при использова нии сырья с повышенной массовой долей сухих веществ происходит из-за того, что в сыворотке сокращается количество мелких частиц сгустка. По этой же при чине в образцах ВЦМ с пониженным содержанием сухих веществ наблюдается уменьшение перехода жира из молока в сыр и увеличение его количества в сыво ротке (таблица 3).

Таблица 3 – Переход жира молока в готовый продукт Жир молока, Переход жира в МДЖ в сыво № Жир сыра, г/кг г/кг сыр, % ротке, % 1 33,75 32,0±0,07 94,8±0,12 0, 2 39,00 37,0±0,06* 94,9±0,09 0, 3 44,25 43,0±0,02*** 97,2±0,03* 0, 4 49,50 48,5±0,02*** 97,8±0,02* 0, Примечание: разница по отношению к образцу № 1 достоверна: * - при р0,05, *** при р0,001 (n=3).

Реологические показатели термокислотных сгустков из ВЦМ представлены на рисунке 3.

При увеличении концентрации сухих веществ в восстановленном цельном молоке происходит повыше ние прочности получаемых сгустков.

Удельная нагрузка, необходимая для преодоления предела прочности сгу стка увеличивалась с 0,11 г/мм2 при 13% СВ до 0,52 г/мм2 при 19% СВ.

Данный факт свидетельствует о том, что при увеличении концентрации су хих веществ в ВЦМ связность сгустка усиливается за счет сокращения про странства между компонентами моло ка.

Рисунок 3 – Предел прочности сгустков Вследствие этого при разрезке из ВЦМ, полученных после подкисле- сгустка происходит формирование бо ния ГДЛ лее прочного зерна и уменьшение ко личества сырной пыли.

Исследование температурного и кислотного факторов преобразования ВЦМ в сыр На выход сыра значительное влияние оказывает не только доза кислоты, но и температура коагуляции восстановленного цельного молока (рисунок 4). При уве личении температуры коагуляции с 75 до 95С наблюдается уменьшение выхода готового продукта ~ на 1%. Увеличение дозы кислоты с 2 до 3% приводит к по вышению выхода сыра.

Данные рисунка 5, свидетельст вующие о повышении массовой доли вла ги в сыре при снижении температуры Выход сыра, % 26, коагуляции восстановленного цельного 25, молока с 95 до 75С позволяют объяснить 25,4 увеличение выхода готового продукта при пониженных температурах коагуля 25, 2 Доза 75 80 85 ции белков.

90 95 кисло Анализ данных рисунка 6 показы ты, % Температура, °С вает, что переход сухих веществ в сыр при увеличении дозы кислоты с 2 до 3% Рисунок 4 – Влияние температуры и растет ~ на 2% при 75С и на ~ 1 % при МД молочной кислоты на выход сы 95С. Значительный прирост перехода су ра хих веществ в сыр при 75С позволяет объяснить, почему несмотря на уменьшение содержания массовой доли влаги при увеличении дозы кислоты, происходит увеличение выхода сыра.

Рисунок 5 – Влияние температуры и Рисунок 6– Влияние температуры и дозы молочной кислоты на степень дозы молочной кислоты на МДВ в сы перехода СВ в сыр ре Органолептическая оценка сгустков, сыворотки и готового продукта, полу ченных в результате коагуляции восстановленного цельного молока молочной ки слотой показала, что при увеличении температуры коагуляции и дозы молочной кислоты происходит укрупнение хлопьев сгустка и осветление сыворотки.

Это свидетельствует об увеличении перехода сухих веществ молока в гото вый продукт и снижению в нем массовой доли влаги, которая в свою очередь ока зывает значительное влияние на консистенцию готового продукта.

Из влагонасыщенных мелкодисперсных сгустков получался влажный сыр (МДВ ~ 62%) с мажущейся консистенцией, напоминающей консистенцию пасто образных сыров. Из сгустков, в которых происходит агломерация хлопьев под действием гидрофобных сил, возникающих в результате достижения белками изоэлектрического состояния, получались сыры с более плотной, не размазываю щейся консистенцией (МДВ ~ 60%). Но при избыточном удалении влаги в сырах формировалась сухая крошливая консистенция (МДВ ~ 58%). Известно, что при перегревании натурального молока при производстве термокислотных сыров, возникает порок «крошливая» консистенция.

Сухое молоко в процессе производства неоднократно подвергается темпе ратурным воздействиям, в результате которых с ним происходят изменения, влияющие на термоустойчивость белков. В результате этих изменений при ис пользовании высоких температур коагуляции происходит пересушивание сгуст ков, что и приводит к формированию в продукте несвязной крошливой конси стенции.

Вкус мягких термокислотных сыров, производимых без участия заквасоч ной микрофлоры, в основном, зависит от консистенции готового продукта, от со отношения сухого вещества и влаги, а также от характера связей между компо нентами продукта.

Поэтому перегревание сгустков, ведет и к отсутствию сырного вкуса. Так как в получаемом сыре недостаточно влаги, а денатурированные белки образуют грубую комковатую структуру, неспособную к дальнейшей перестройке.

Для того, чтобы избежать возникновения в сыре пороков консистенции проводили опыты с применением пищевой добавки E 575 – глюконо-дельта лактона (ГДЛ). При растворении в воде ГДЛ переходит в глюконовую кислоту, при диссоциации которой равномерно по объему молока повышается активная кислотность и белки формируют упорядоченную структуру, что впоследствии приводит к образованию однородной связной консистенции готового продукта.

Применение ГДЛ в качестве коагулянта в технологии термокислотного сыра по зволяет получить выход готового продукта на уровне 25,5 – 26,5% (рисунок 7) при массовой доле влаги в сыре порядка 59,5 – 60,5% (рисунок 8).

Рисунок 7 – Влияние дозы ГДЛ и про- Рисунок 8 – Влияние дозы ГДЛ и про должительности теплового воздейст- должительности теплового воздейст вия на выход сыра вия на МДВ в сыре Степень перехода сухих веществ в сыр (рисунок 9) изменяется с 58 до 64%.

Органолептическая оценка выработанных образцов сыра показала (рисунок 10), что при дозе ГДЛ 7,5 г/л наблюдалось улучшение консистенции готового продук та в варианте № 5 с десятиминутной выдержкой сырного зерна при температуре коагуляции. Вариант 1 – 5 г/л ГДЛ и 5 мин выдержка после разрезки;

2 - соответ ственно 5 и 10;

3 - 5 и 15;

4 – 7,5 и 5;

5 – 7,5 и 10;

6 – 7,5 и 15;

7 – 10 и 5;

8 – 10 и 10;

9 - 10 и 15. Совокупный анализ рисунков 7 – 10 показывает, что мягкий тер мокислотный сыр с оптимальными технологическими показателями получается при следующем сочетании изучаемых факторов: доза ГДЛ 7,5 г/л, продолжитель ность выдержки при температуре коагуляции 10 мин и результирующих парамет ров: выход 26%, массовая доля влаги 60%, переход сухих веществ в продукт 61%.

99 8 7 6 Рисунок 9 – Влияние дозы ГДЛ и про- Рисунок 10 – Влияние дозы ГДЛ и про должительности теплового воздейст- должительности теплового воздействия вия на степень перехода СВ в сыр на консистенцию сыра Данные рисунка 11 свидетельствуют о том, что увеличение дозы ГДЛ, как и увеличение времени выдержки сырного зерна при температуре коагуляции, при водило к уменьшению деформации готового продукта, усиливая его связность.

По-видимому, это можно объяснить тем, что при большей дозе ГДЛ и большей продолжительности выдержки значительно снижается отрицательный заряд бел ков, выделяется больше влаги, вслед ствие чего консистенция становится более плотной и связной.

В результате проведенных ис следований выявлено, что при произ водстве сыра из восстановленного цельного молока методом получения термокислотного геля происходит формирование однородного связного сгустка, после дальнейшей обработки Рисунок 11 – Влияние продолжительно- которого в готовом продукте форми сти теплового воздействия и дозы ГДЛ руется однородная связная консистен на деформацию сыра ция без комочков и пустот. Установ лено, что для ее получения ГДЛ рекомендуется вносить в молоко в количестве 7 7,5 г/л и выдерживать сырное зерно при температуре коагуляции в течение 7- мин. При соблюдении этих условий достигается переход белков молока в изо электрическое состояние и вследствие этого наиболее полный их переход в сыр ную массу.

Также при этом устраняется излишнее содержание влаги в готовом продук те и обеспечивается наличие требуемых органолептических показателей готового продукта (однородная, связная консистенция и сливочный сырный вкус).

Исследование и корректировка реологических характеристик сыра из ВЦМ Исследование органолептических показателей термокислотных сыров из ВЦМ, полученных при коагуляции последнего органическими кислотами показа ло, что постоянным недостатком таких сыров является ломкая крошливая конси стенция. Введение в раствор кислоты цитрата натрия в дозах 0,5, 1,0 и 1,5% и по следующая коагуляция молочной смеси полученным раствором способствовало формированию в готовом продукте однородной связной консистенции.

Установлено, что связная однород ная консистенция готового продукта фор мируется только после непродолжитель ного периода созревания при условиях низких температур (4 – 6С) (рисунок 12).

Этот факт можно объяснить тем, что при охлаждении сыра до (4 ± 2)°С повы шается растворимость кальциевых солей, в том числе и казеинатов. Введение до полнительного количества ионов натрия в Рисунок 12 - Изменение деформаци- реакционную среду (сырную массу) ин тенсифицирует замену кальция на натрий, онных характеристик сыра при раз что способствуют лучшему связыванию личных дозах цитрата натрия свободной влаги и формированию одно родной связной консистенции готового продукта.

Извлеченный из рассола и обсу шенный продукт, имел показатель де формации в среднем 25,5% при дозе цит рата натрия 0,5%. Через сутки величина показателя деформации уменьшается до 21,77%, после чего он изменяется незна чительно и по истечении двух суток в дальнейшем практически остается посто янной. Увеличение дозы цитрата натрия снижает показатель деформации готово го продукта, консистенция становится Рисунок 13 - Динамика ионного каль- более плотной.

ция в натуральном и ВЦМ с МДСВ Если коагуляция ВЦМ проводится 17% с помощью ГДЛ, то возможно возникно вение мажущейся консистенции готового продукта за счет перехода кальция из сырного зерна в кислую сыворотку, так как при кислой реакции среды связанный кальций способен переходить в ионную форму. Данная ситуация усугубляется также тем, что в процессе производства сухого молока, часть солей кальция теря ется (оседает на поверхностях пастеризационных установок и т.д.).

При повышении температуры в молоке количество ионного кальция уменьшается (рисунок 13). Повышение температуры с 10 до 40С заметно умень шает разницу в количестве ионного кальция между восстановленным и натураль ным молоком, поскольку концентрация ионного Са при этом снижается. Однако, общее количество кальция в ВЦМ также остается меньшим, чем в натуральном молоке.

Результаты измерений, представленные в таблице 4, свидетельствуют о том, что количество ионного кальция при 20С в ВЦМ меньше, чем в соответствую щем натуральном молоке.

Таблица 4 – Количество ионного кальция в цельном и восстановленном молоке с различной концентрацией СВ Количество ИК, мг/л при 20°С 12,5% СВ 17% СВ НЦМ ВЦМ НЦМ ВЦМ 120 90 30 163 125 После коррекции восстановленного цельного молока (с массовой долей СВ 17%) по содержанию ионного кальция проведены опытные выработки мягкого термокислотного сыра, органолептическая оценка образцов, которого представле на на рисунке 13. В качестве контроля использовали натуральное молоко (вариант 1), с которым сравнивали органолептические показатели термокислотного мягко го сыра из ВЦМ без добавления ионного кальция (вариант 2) и с коррекцией ВЦМ по этому показателю (вариант 3). В качестве подкислителя использовали глюко но-дельта-лактон.

Данные рисунка 14 свидетельствуют о том, что при выработке мягкого термокислотно го сыра из ВЦМ без коррекции последнего по содержанию ионного кальция в готовом продук те формируется мажущаяся, липкая консистен ция, что значительно снижает его балльную оценку. В сыре, изготовленном из ВЦМ, в кото ром содержание ионного кальция было доведено до уровня натурального молока, сформирова лась однородная связная и несколько уплотнен ная консистенция, то есть продукт приблизился Рисунок 14 – Влияние коррек по качеству к сыру, изготовленному из нату ции ВЦМ по содержанию ион рального молока.

ного кальция на консистенцию Таким образом, можно сделать вывод, что сыра коррекция восстановленного цельного молока по содержанию ионного кальция позволяет избежать появления в сыре липкой мажущейся консистенции.

Исследование влияния внесения пищевых волокон в ВЦМ на выход сыра Известно, что структуре питания жителей нашей страны на фоне избыточ ного потребления жира отмечается недостаток овощей и фруктов, молочных про дуктов, рыбы — важнейших источников компонентов здорового питания, в том числе пищевых волокон.

Сыр относится к продуктам животного происхождения, в которых, как из вестно, отсутствует какое-либо количество пищевых волокон, необходимых чело веку для нормального функционирования пищеварительной системы организма.

Для восполнения данного недостатка пищевые волокна можно дополни тельно вводить в молочную смесь для производства сыра, что позволит повысить его биологическую ценность.

Немаловажной также является способность пищевых волокон связывать свободную влагу, что позволяет увеличить выход готового продукта, придать сырной головке правильную форму с замкнутой поверхностью и избежать выде ления сыворотки из сыра при хранении.

В данном разделе работы проводились исследования влияния на качество мягкого сыра цитрусовых пищевых волокон Herbacel AQ Plus, которые получают из цитрусовых свежего урожая.

На данном этапе исследованы следующие способы введения пищевых воло кон в восстановленное цельное молоко для производства сыра:

1. Смешивание пищевых волокон в сухом виде с сухим цельным молоком и их совместное растворение;

2. Растворение сухого цельного молока в подготовленном водном растворе пищевых волокон;

3. Растворение пищевых волокон в сухом виде в восстановленном цельном молоке;

4. Добавление пищевых волокон в виде предварительно подготовленного рас твора в восстановленное цельное молоко.

В ходе проведения эксперимента пищевые волокна вводились в молоко в количестве 1г/л (0,1% от массы восстановленного молока). При четвертом спосо бе введения пищевые волокна смешивались с водой в соотношении 1:30.

Из полученных смесей вырабатывали сыр по схеме включающей: внесение в смесь ВЦМ и пищевых волокон хлористого кальция, выдержку полученной смеси, пастеризацию, свертывание смеси глюконо-дельта-лактоном, формование, самопрессование, посолку, обсушку, упаковывание и хранение.

Органолептическая оценка сыров показала, что оптимальным способом вве дения в молоко пищевых волокон является предварительное растворение в воде ( или 4 способы). При введении пищевых волокон в молоко без предварительного растворения в воде не происходило их равномерного распределения по объему молока, вследствие чего в готовом продукте наблюдались скопления пищевых во локон в виде сероватых пятен, а консистенция приобретала такие отрицательные качества как несвязность и крошливость.

При введении в молочную смесь пищевых волокон в различных дозах (таб лица 5) происходит увеличение содержания влаги в готовом продукте, вследствие чего наблюдается значительное увеличение выхода готового продукта при неиз менном отходе жира в сыворотку.

Таблица 5 – Физико-химические показатели сыров, выработанных из ВЦМ с добавлением пищевых волокон МДЖ в ки- МДЖ в Активная Выход сыра, МДВ в сыре, Доза ПВ, СВ сыра, слотность сыво- сыворот % % % % ке, % ротки, ед. рН контроль 4,61±0,02 0,1 26,0±0,04 60,0±0,03 41,0±0, 0,05 4,63±0,03 0,1 30,7±0,02*** 65,6±0,04*** 40,1±0, 0,10 4,64±0,01 0,1 30,5±0,02*** 65,4±0,04*** 40,3±0, 0,15 4,63±0,02 0,1 30,2±0,01*** 65,5±0,02*** 40,1±0, 0,20 4,61±0,04 0,1 30,5±0,03*** 65,0±0,03*** 39,8±0, Примечание: *** - разница по отношению к контролю достоверна при р0,001 (n=3).

Также наблюдается некоторое снижение МДЖ в сухом веществе сыра, од нако это в некоторой степени может быть обусловлено увеличением содержания СОМО за счет внесения в восстановленное цельное молоко пищевых волокон.

Поэтому для производства сыра из восстановленного цельного молока с содержа нием жира в сухом веществе около 40% рекомендуется концентрация пищевых волокон менее 0,15% от массы молока.

Способность пищевых волокон связывать значительные количества воды приводит к увеличению в сыре не только массовой доли влаги, но и растворенных в ней компонентов (углеводы, органические кислоты, минеральные вещества).

Вероятно, по этой причине при введении пищевых волокон в восстановленное цельное молоко происходит некоторое увеличение (~ на 1%) степени перехода сухих веществ в сыр.

Установлено, что при выдержке вос становленного цельного молока с пище выми волокнами в дозе 0,05% от массы молока в течение 2,5 ч масса сыра достига ет уровня, значительного превышения ко торого при дальнейшей выдержке не про исходит.

При удвоении дозы пищевых воло кон эта же тенденция наблюдалась в диа пазоне времени выдержки от 0,5 до 1,5 ч.

Увеличение времени выдержки до 2 ч и более не оказывало влияния на выход сыра Рисунок 15 – Влияние продолжи (рисунок 15).

тельности выдержки ВЦМ с раз Таким образом, при увеличении личными дозами ПВ на выход сыра дозы пищевых волокон с 0,05% до 0,1% возможно сокращение времени выдержки ВЦМ с пищевыми волокнами без сни жения выхода продукта. Т.е. увеличение дозы пищевых волокон в большей степе ни влияет на продолжительность созревания смеси (ВЦМ+ПВ), чем на выход го тового продукта.

Количество сухого вещества в сыре при увеличении продолжительности выдержки восстановленного цельного молока с пищевыми волокнами изменялось незначительно, что свидетельствует о том, что основной прирост выхода готового продукта происходит за счет связывания свободной влаги пищевыми волокнами.

Разработка технологии термокислотного сыра «Феникс» из восстановленного цельного молока На основании проведенных исследований была разработана технология но вого вида мягкого термокислотного сыра, получившего название «Феникс».

Сыр обладает высоким выходом готового продукта, хорошими органолеп тическими показателями.

Графическая схема технологического процесса производства сыра «Феникс приведена на рисунке 16.

ВЦМ ПВ и СаС СЦМ ГДЛ сырное зерно 1 2 4 6 7 8 9 вода 11 Рисунок 16 - Графическая схема технологического процесса производства сыра «Феникс»:

1 – установка для восстановления молока, 2, 12 – насос, 3 – счетчик для молока, 4 – резервуар, 5 – ванна длительной пастеризации, 6 – тележка для формования и самопрессования, 7 – со лильный бассейн, 8 – весы, 9 – камера хранения, 10 – вакуум-упаковочная машина, 11 – пасте ризационно-охладительная установка, 13 – фильтр. СЦМ – сухое цельное молоко, ВЦМ – вос становленное цельное молоко, ПВ – пищевые волокна, ГДЛ – глюконо-дельта-лактон.

Технологический процесс производства мягкого термокислотного сыра «Феникс» осуществляется в следующей последовательности:

-приемка сырья, контроль качества, сортировка, восстановление и подго товка к термокислотному свертыванию;

-термокислотное свертывание молочной смеси, обработка сгустка и сырно го зерна;

-формование и самопрессование сырной массы;

-посолка сыра;

-обсушка сыра;

-упаковывание и реализация сыра.

Сухое цельное молоко восстанавливают при 37С и выдерживают при дан ной температуре в течение 3 ч для набухания и лучшего растворения компонентов молока. При этом в ВЦМ вносят растворенные в питьевой воде пищевые волокна (в соотношении 1:30) в количестве 1,5 – 3% от массы молока В восстановленное молоко вносят 0,1% от массы молока (37,5±2,5)% - го раствора хлористого кальция ((37,5±2,5 г) на 100 кг молока).

Подготовленную таким образом молочную смесь нагревают до температу ры (75±1) С после чего вносят 7 кг/т глюконо-дельта-лактона в виде свежеприго товленного раствора 25% концентрации, что позволяет получить плотный термо кислотный сгусток (за 5 – 7 мин.). Сгусток разрезается на кубики 222 см и ос тавляется в покое на 5 мин. для уплотнения и отделения сыворотки. Затем разре занный сгусток осторожно перемешивают (2–3 мин.) и разливают по цилиндриче ским перфорированным металлическим формам. В процессе самопрессования формы несколько раз переворачивают. Первое переворачивание проводят через 15 – 20 мин. после формования для лучшего замыкания поверхности сырной го ловки, последующие – через 30 мин. Самопрессование проводят при температуре (22±2)°С в течение 2 – 3 ч.

Сыр солят в рассоле с массовой долей поваренной соли от 18 до 21% при температуре от 8 до 12С. Продолжительность посолки составляет 60 – 90 мин. в зависимости от массовой доли влаги в сыре после окончания самопрессования.

После посолки сыр обсушивают при температуре (10±2)С. Оптимальные физико химические показатели свежего сыра: массовая доля влаги не более 60% в сыре без пищевых волокон и не более 65% в сыре с пищевыми волокнами, массовая доля соли (1,5±0,1)%, активная кислотность 5,3 – 5,6 ед. рН.

На этом технологическом этапе свежий сыр готов к упаковыванию и реали зации. Когда поверхность сыра обсохнет, его упаковывают в полимерные пленки под вакуумом. Срок годности при хранении продукта при (4±2)С составляет суток с даты изготовления сыра.

Для разработанного продукта расход сухих веществ на 1 т сыра составляет в среднем: для сыра без пищевых волокон – 646 кг/т сыра, для сыра с пищевыми волокнами – 580 кг/т сыра, что меньше соответственно на 20 и 28% затрат сухих веществ натурального молока на 1 т сыра «Адыгейский».

На сыр разработана и утверждена нормативная документация, включающая технические условия, технологическую инструкцию. Подана заявка на изобрете ние «Способ приготовления мягкого сыра». Заявка принята к рассмотрению под № 2012135865, дата приоритета 21.08. 2012 г.

ВЫВОДЫ 1 Исследовано влияние концентрации сухих веществ в восстановленном цельном молоке на прочность термокислотных сгустков, переход сухих веществ в готовый продукт и органолептические свойства сыра. Установлена оптимальная концен трация сухих веществ в восстановленном цельном молоке (17+0,5) %. Разработана методика определения предела прочности молочных сгустков.

2 Изучено влияние температуры коагуляции восстановленного цельного молока на выход и органолептические свойства готового продукта. Установлено, что при температуре коагуляции 75С сыр обладает наиболее оптимальным соотношением между выходом готового продукта и его органолептическими свойствами.

3 Исследовано влияние вида подкислителя на физико-химические, реологические и органолептические показатели готового продукта. Установлено, что при ис пользовании в качестве подкислителя пищевой добавки Е 575 – ГДЛ готовый продукт обладает наиболее оптимальным сочетанием значений исследуемых фак торов. Подобрана оптимальная доза внесения подкислителя – 7 кг/т молочной смеси.

4 Изучено влияние количества ионного кальция в восстановленном цельном мо локе на органолептические свойства готового продукта. Установлено, что при введении в восстановленное цельное молоко дополнительно 35 – 40 г/100 кг мо лока хлористого кальция устраняются такие пороки как мажущаяся и липкая кон систенция сыра.

5 Обоснован способ и технологический этап внесения пищевых волокон в восста новленное цельное молоко с целью увеличения биологической ценности и выхода сыра. При добавлении в ВЦМ пищевых волокон в дозах от 0,05 -0,10% выход сы ра увеличивается на 2 – 4% при выдержке пищевых волокон в ВЦМ в течение 0, – 2,5 ч. Увеличение дозы пищевых волокон не приводит к повышению выхода сыра, но сокращает продолжительность выдержки молочной смеси.

6 Для определения эффективности использования сухих веществ молока предло жено использовать показатель расхода сухих веществ на 1 т сыра. Для разрабаты ваемого продукта он составляет 646 кг/т для сыра без пищевых волокон и 580 кг/т для сыра с добавлением пищевых волокон в молочную смесь, что на 20 и 28% меньше, чем в традиционной технологии сыра «Адыгейский»(809 кг/т).

7 Разработана и утверждена нормативная документация на мягкий термокислот ный сыр «Феникс». Подана заявка на изобретение «Способ приготовления мягко го сыра». Проведена промышленная апробация технологии на базе ООО «Экспе риментальный сыродельный завод» г. Барнаула.

Список сокращений: ГДЛ – глюконо-дельта-лактон;

ВЦМ – восстановленное цельное молоко;

НЦМ – натуральное цельное молоко, ПВ – пищевые волокна, МД – массовая доля, МДВ – массовая доля влаги, МДСВ – массовая доля сухих веществ, СВ – сухие вещества, СОМО – сухой обезжиренный молочный остаток.

По материалам диссертации опубликованы следующие работы:

1. Мазалевский, В.Б. Производство сырных продуктов из восстановленного молока / В.Б. Мазалевский, И.М. Мироненко // Актуальные проблемы техники и технологии переработки молока: сборник научных трудов с международным уча стием, выпуск 8. – Барнаул: АЗБУКА, 2011. – С. 73 – 78.

2. Мазалевский, В.Б. Производство мягкого сыра из восстановленного молока / В.Б. Мазалевский // Электронный каталог VI Международного фестиваля «Праздник сыра» Всероссийского слета молодых сыроделов (9 – 10 сентября г). – Барнаул, 2011.

3. Мазалевский, В.Б. Исследование термокислотных сгустков из восстанов ленного цельного молока / В.Б. Мазалевский, И.М. Мироненко // Актуальные проблемы техники и технологии переработки молока: сборник научных трудов с международным участием, выпуск 9. – Барнаул: АЗБУКА, 2012. – С. 100 – 111.

4. Мазалевский, В.Б. Анализ способов производства мягких сыров из восста новленного молока / В.Б. Мазалевский // Актуальные проблемы техники и тех нологии переработки молока: сборник научных трудов с международным участи ем, выпуск 9. – Барнаул: АЗБУКА, 2012. – С. 112 – 115.

5. Мазалевский, В.Б. Перспективы использования глюконо-дельта-лактона при производстве термокислотного сыра из восстановленного молока / В.Б. Мазалев ский, И.М. Мироненко // Молочная промышленность Сибири: VIII специализи рованный конгресс;

сборник тезисов. – Барнаул, 2012. – С. 112 – 114.

6. Майоров, А.А. Влияние цитрата натрия на консистенцию мягкого тер мокислотного сыра из натурального молока / А.А. Майоров, И.М. Миронен ко, В.Б. Мазалевский // Сыроделие и маслоделие. – 2012. – № 6. – С. 32 – 33.

7. Мироненко, И.М. Влияние концентрации сухих веществ восстановленного цельного молока на физико-химические и реологические показатели мягкого тер мокислотного сыра / И.М. Мироненко, В.Б. Мазалевский // Аграрная наука – сельскому хозяйству: сборник статей: в 3 кн. / VIII Международная научно практическая конференция (6 – 7 февраля 2013 г.). Барнаул: РИО АГАУ, 2013. Кн.

1. – С. 245 – 246.

8. Майоров, А.А. Влияние концентрации ионного кальция в восстанов ленном цельном молоке на консистенцию мягкого термокислотного сыра / А.А. Майоров, И.М. Мироненко, В.Б. Мазалевский // Сыроделие и маслоде лие. – 2013. № 2. – С. 29 – 31.

9. Майоров, А.А. Разработка новых видов термокислотных сыров / А.А. Май оров, И.М. Мироненко, В.Б. Мазалевский // Переработка молока. – 2013. № 5. – С. 12 – 14.

10. Мазалевский, В.Б. Пищевые волокна в технологии термокислотного сыра из восстановленного молока / В.Б. Мазалевский // Труды X Международной научно практической конференции «Пища, экология, качество» (Краснообск, 1-3 июля 2013 г.). – Новосибирск, 2013. – С. 157 – 161.

11. Майоров, А.А. Исследование влияния добавки пищевых волокон в термоки слотный сыр из восстановленного цельного молока / А.А. Майоров, И.М. Миро ненко, В.Б. Мазалевский // Актуальные проблемы техники и технологии перера ботки молока: сборник научных трудов с международным участием, выпуск 10. – Барнаул: АЗБУКА, 2013. – С. 8 – 15.

12. Майоров, А.А. Выработка мягкого термокислотного сыра из восстановлен ного молока с применением глюконо-дельта-лактона / А.А. Майоров, И.М. Миро ненко, В.Б. Мазалевский // Актуальные проблемы техники и технологии перера ботки молока: сборник научных трудов с международным участием, выпуск 10. – Барнаул: АЗБУКА, 2013. – С. 16 – 25.

13. Мироненко, И.М. Исследование влияния концентрации сухих веществ в восстановленном цельном молоке на технологические характеристики процесса производства и качество сыра / И.М. Мироненко, В.Б. Мазалевский // Актуаль ные проблемы техники и технологии переработки молока: сборник научных тру дов с международным участием, выпуск 10. – Барнаул: АЗБУКА, 2013. – С. 57 – 62.

Подписано в печать 17.09.2013. Формат 60х84 1/16.

Печать – цифровая. Усл.п.л. 1,39.

Тираж 80 экз. Заказ 2013 – 343.

Отпечатано в типографии АлтГТУ, 656038, г. Барнаул, пр-т Ленина, тел.: (8–3852) 29–09– Лицензия на полиграфическую деятельность ПЛД №28–35 от 15.07.97 г.



 

Похожие работы:





 
2013 www.netess.ru - «Бесплатная библиотека авторефератов кандидатских и докторских диссертаций»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.