Исследование и разработка технологии молочного десерта на основе пенообразных масс из молочных белковых концентратов в установке ГИД-100/1

Питание является одним из важнейших факторов, определяющих здоровье нации. Пищевые продукты должны удовлетворять потребности человека в основных пищевых веществах и энергии, а также обладать функциональными свойствами. Необходимость решения этих задач отмечена в Концепции государственной политики в области здорового питания населения Российской Федерации (постановление Правительства РФ № 917 от 10 августа 1998 г.).

Важнейшее место в реализации этой программы отводится молочной отрасли. Молоко и молочные продукты, являясь продуктами повседневного потребления всех возрастных групп населения, занимают одно из ведущих мест в рационах всех возрастных групп. Поэтому увеличение объемов производства, улучшение качества, повышение пищевой и биологической ценности, а также расширение и совершенствование ассортимента являются актуальными задачами молочной промышленности.

На современном этапе важнейшей задачей молочной промышленности является рациональное и более полное использование составных частей молока с целью создания такого ассортимента молочной продукции, который удовлетворял бы спрос потребителей. Большим резервом повышения эффективности использования сырьевых ресурсов является комплексная и рациональная переработка молочного сырья и увеличение выпуска продуктов на основе молочно-белковых концентратов (МБК), которые имеют преимущества перед цельным и сгущенным молоком: в них значительная концентрация белковых веществ, они обладают хорошими технологическими свойствами. Кроме того, молочно-белковые концентраты являются перспективными еще и потому, что позволяют создавать такие формы пищи, которые способны удовлетворить как изысканные вкусы потребителей, так и сгладить проблему сезонности молока, характерную в настоящее время для молочной отрасли. Это особенно важно для летнего периода, когда спрос на цельномолочную продукцию и масло снижается. Данный факт приводит к определенным диспропорциям в структуре вырабатываемого ассортимента, а также росту объемов выработки обезжиренного молока и пахты, которые не всегда можно эффективно перерабатывать по традиционным технологиям.

Молочно-белковые концентраты обладают способностью к пенообра-зованию. При этом происходит их смешивание с воздухом, вследствие чего возникает дисперсная система — газ-жидкость. Такие продукты обладают рядом ценных для человека свойств, которые обуславливают их функциональную направленность. Содержащийся в продукте кислород активизирует моторные, ферментативные и секреторные функции желудочно-кишечного тракта, нормализует микрофлору кишечника, ускоряет метаболические процессы.

Теоретические принципы создания пен, в том числе пенообразных молочных продуктов, заложены в работах A.A. Абрамзона, И. Н. Влодавца, Б. В. Дерягина, А. В. Думанского, А. Д. Зимона, В. Н. Измайловой, П. М. Круглякова А.Ю. Просекова, П. А. Ребиндера, A.A. Трапезникова, А. Г. Храмцова, А. Шелудко, Е. Д. Щукина и других.

Основным процессом при производстве пенообразных продуктов является газонасыщение. На данном этапе формируются основные характеристики продукта, которые в дальнейшем влияют на качественную оценку потребителя. К основным показателям качества пенообразных продуктов относятся следующие свойства: дисперсность, однородность, устойчивость (стабильность) и консистенция (структурно-механические свойства). Устойчивость и консистенция во многом определяются как физико-химическими свйствами исходных компонентов, так и их способом обработки. Повышение однородности, т. е. равномерности распределения дисперсной фазы в сплошной среде, требует применение более эффективных методов диспергирования и гомогенизации.

Приготовление высокодисперсных продуктов питания является достаточно сложной технической задачей. Таким образом, при разработке нового продукта одной из важнейших задач является разработка эффективной технологии и аппаратурного оформления этого процесса. Данная задача может быть с успехом решена за счет интенсификации процесса газонасыщения при использовании гиродинамического измельчителя — диспергатора ГИД-100/1.

ГИД-100/1 — многофункциональная установка, предназначенная для интенсификации процессов гомогенизации, диспергирования, эмульгирования, газонасыщения и др. Подобная интенсификация обусловлена многофакторным воздействием, обеспечивающем интенсификацию процесса перемешивания за счет использования активных гидродинамических режимов в широком диапазоне частотных колебаний, сочетающихся с одновременным механическим воздействием на частицы дисперсной фазы.

В связи с этим актуальным является исследование и разработка технологии молочного десерта на основе пенообразных масс из молочно-белковых концентратов с использованием гиродинамического измельчителя — диспергатора ГИД-100/1.

В данной работе изложены результаты исследований по изучению пе-нообразующих свойств молочно-белковых концентратовизучено влияние технологических факторов на процесс формирования дисперсной фазы мо-лочно белковых концентратовисследовано влияние параметров работы ГИД-100/1 на пенообразующие свойства мол очно белковых концентратов.

К практической реализации результатов работы следует отнести разработку рецептуры и технической документации на пенообразный молочный десерт на основе газожидкостной системы, сведения, характеризующие их состав и свойства. Показана экономическая эффективность выработки нового продукта.

По материалам диссертации опубликовано 10 работ, в том числе три статьи в журналах, рекомендованных ВАК.

ВЫВОДЫ.

1. Исследованы закономерности формирования пенообразных мае в гидродинамическом измельчителе — диспергаторе ГИД-100/1 из молочно-белковых концентратов, полученных ультрафильтрацией, и разработана технология получения молочного десерта на основе установленных закономерностей.

2. Исследован состав и функционально-технологические свойства мо-лочно-белковых концентратов, полученных ультрафильтрацией. Установлено, что молочно-белковые концентраты являются перспективным сырьем для использования в технологии получения продуктов с пенообразной структурой.

3. Исследовано влияние параметров работы ГИД-100/1 на пенообра-зующие свойства молочно-белковых концентратов. Выявлено, что значимыми факторами являются массовая доля белка, продолжительность обработки и способ газонасыщения. Варьируя входные параметры, возможно получить ПМ с максимальными значениями пенообразующей способности. Рациональными параметрами работы ГИД-100/1 для получения пенообразных масс с заданными характеристиками (с кратностью ПМ 412,0% и диаметром каналов 1,65 мкм) являются: скорость вращения равной 3750 об/мин, величина зазора между ротором и статором 0,15 мм, коэффициент заполнения рабочей камеры аппарата 0,45 и продолжительность насыщения 4,5 минуты.

4. Проведены исследования по установлению влияния компонентов немолочного происхождения на формирование ПМ в ГИД-100/1. Показано, что для увеличения устойчивости пенообразных масс целесообразно использовать стабилизатор структуры. Установлено, что рациональными свойствами обладает оксиамил ОПВ-2 (1,5%). Показано влияние цикламата, сахарина и тауматина на пенообразующие свойства молочно-белковых концентратов в ГИД-100/1. Доказано экспериментально, что целесообразно использовать ас-партам в концентрации 0,07%.

5. Теоретически обоснованы и экспериментально установлены технологические принципы выработки молочных продуктов на основе МБК. Новизна разработанных решений отвечает критериям патентоспособности. На созданный ассортимент продукции разработана и утверждена в установленном порядке техническая документация. Разработан регламент и рецептура пенообразного молочного десерта с использованием молочно-белкового концентрата при газонасыщении в ГИД-100/1. Изучен состав и свойства разработанного продукта. Продолжительность хранения при 4±-2°С составила 5 суток, в том числе не более 48 часов на предприятии-изготовителе. На новый продукт разработана техническая документация (ТУ 9298−004−486 520 172 010).