Біопроцеси, біотехнологія харчових продуктів, бар

Біопроцеси, біотехнологія харчових продуктів, БАР
48
Харчова наука і технологія
№ 2(19)*2012
свидетельствует о сквашенности кефира, для контрольного образца достигается через 23 часа выдержки, а для образца, обработанного электромагнитным полем, – через 16 часов выдержки. Т.е. электромагнитная обработка сокращает вре- мя сквашивания кефира на 7 часов. На рис.8 представлена зависимость рН от удельной мощности, на рис.9 – прирост биомассы в зависимости от удельной мощности электромаг- нитного поля. Видно, что значение мощности, равное 0,08 кВт/кг дает и минимальное значение рН, и максимальный прирост биомассы (в 2 раза больше по сравнению с кон- трольным образцом). Для Mesophilic Aromatic измерялась кинетика изменения рН при разных значениях удельной мощности. Результаты сведены в таблицу 2 и представлены на графике (рис.10). Все экспе- риментальные точки этого графика хорошо ложатся на кривые, описываемые полинома- ми второго порядка (для их аппроксимации применялся метод наименьших квадратов).
Параметром является удельная мощность.
На основании данных таблицы 2 и рис 10 по- строена сводная зависимость рН от удельной мощности (рис.11). Из нее следует, что при малых мощностях рН не зависит от мощности
(зона 1). При увеличении мощности значение рН уменьшается (зона 2). При мощности 0,06 кВт/кг – значение рН минимально. При даль- нейшем увеличении мощности конечное зна- чение рН начинает расти (зона 3). При мощ- ности 0,18 кВт/кг значение рН у продукта та- кое же, как и в контрольном образце. При еще большем увеличении мощности рН растет до первоначального значения. На рис.12 пред- ставлена сводная зависимость рН от удельной мощности для Mesophilic Aromatic и Cordiceps Chinenses от удельной мощности ЭМП. Эти кривые имеют схожий ха- рактер. Для Mesophilic Aromatic минимальное значение рН соответствует значению удельной мощности 0,06 кВт/кг, а для Cordiceps Chinenses – 0,08 кВт/кг.
Выводы. В результате проведенных комплексных и экспериментальных подтверждена выдвинутая в работе ги- потеза об эффективности управления процессами жизнедея- тельности микроорганизмов с помощью регулирования удельной мощности электромагнитного поля. Показано, что время сквашивания кефира сокращается на 7 часов.
Поступила 05.2012

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Вызулин, С.А. Эффект действия излучения магнитостатических волн на биологическую активность микроорганизмов. [Текст] / С.А. Вызулин, В.И.
Вызулина, Д.И. Крыцын // Экологический вестник научных центров Черноморского экономического сотрудничества, 2004, №4, с. 28 – 33.
2. Renzo Carta, Francesco Desyus. The effect of low-power microwaves on the growth of bacterial populations in a plug flow peactor. [Теxt]. AIChe Journal, v. 56, iss 5, pp 1270 – 1278, May, 2010 3. Бурдо, О.Г. Процессы инактивации микроорганизмов в микроволновом поле. [Текст] / О.Г. Бурдо, О.Б. Рыбина. 200стр., Одесса-2010, Изд. «Полиграф».
УДК 637.146.1:637.344
ЧАБАНОВА О.Б., канд. техн. наук, доцент, КОЧМАР Л.П., студент, ЧАБАНОВА А.А., студент
Одесская национальная академия пищевых технологий
РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ ПИТЬЕВЫХ СЫВОРОТОЧНЫХ
НАПИТКОВ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ НАТУРАЛЬНЫХ СОКОВ
Использование сыворотки или ее составных частей является важным направлением в разработке новых технологий.
Ключевые слова: сыворотка, натуральне соки.
The use of whey or its components is an important conductor in development of new technologies.
Keywords: whey, natural juices.
Проблема переработки сыворотки актуальна как нико- гда. Увеличение производства творога и творожных изде- лий, а также сыров приводит к значительному увеличению количества сыворотки как побочного продукта переработки молока, что приводит к значительному снижению эффек- тивности производства и загрязнению окружающей среды.
Одним из способов рациональной переработки сыво- ротки может служить ее использование в качестве основы для приготовления разнообразных напитков. Перспектив- ным направлением в технологии производства продуктов с целевыми функциональными свойствами является приме- нение молочного сырья (сыворотки) совместно с различны- ми видами растительного. В частности, использование рас- тительных компонентов позволяет улучшить органолепти- ческие показатели разрабатываемого продукта различными вкусовыми оттенками и цветовой гаммой, а также регулиро- вать состав витаминно-углеводного комплекса разрабатыва- емого продукта. В последние годы в нашей стране и за ру- бежом все большее распространение получают функцио- нальные напитки, отличительной особенностью которых яв- ляется наличие в них физиологически функциональных пи- щевых ингредиентов: витаминов, макро- и микроэлементов, пищевых волокон и др. Богатейшим их источником служит лекарственно-техническое сырье. Общеизвестно позитивное влияние лекарственных растений в профилактике многих заболеваний. Напитки, обогащенные комплексом водорас- творимых биологически активных веществ целебных трав, обладают общеукрепляющими, противопростудными, тони- зирующими, радиопротекторными свойствами, способ- ствуют повышению сопротивляемости организма к небла- гоприятным факторам внешней среды.
Таблица 2.
Результаты экспериментальных исследований для культуры
Mesophilic Aromatic Culture
Время обработки, мин
Удельная мощность, кВт/кг
Изменение рН во времени
2ч
3ч
4ч
5ч
6ч
7ч
8ч
6 0,011 6,30 5,98 5,70 5,47 5,18 4,95 4,81 5
0,020 6.20 5,90 5,55 5,35 5,10 4,90 4,71 10 0,052 6,10 5,72 5,37 5,10 4,88 4,70 4,59 2
0,060 589 5,50 5,18 4,82 4,65 4,51 4,44 5
0,125 6,03 5,63 5,29 5,01 4,81 4,63 4,53 4
0,147 6,15 5,80 5,44 5,22 4,98 4,78 4,63 3
0,216 6,48 6,21 5,95 5,79 5,49 5,29 5,10 3
0,260 6,71 6,59 6,45 6,27 6,07 5,91 5,73 2
0,324 6,86 6,77 6,69 6,61 6,45 6,40 6,28 3
0,389 6,92 6,87 6,83 6,81 6,75 6,65 6,63 1
0,454 6,97 6,93 6,88 6,88 6,83 6,83 680 5
0,518 6,97 6,97 6,93 6,93 6,93 6,93 6,93 3
0,583 7,00 7,00 7,00 7,00 7,00 7,00 7,00 контроль
6,36 6,04 5,78 5,49 5,26 5,02 4,85

Біопроцеси, біотехнологія харчових продуктів, БАР
49
Харчова наука і технологія
№ 2(19)*2012
Среди разнообразного ассортимента продуктов из мо- лочной сыворотки перспективным направлением остается производство сывороточных напитков. Представляют инте- рес напитки, вырабатываемые из молочной сыворотки, при получении которых используют все компоненты сыворотки, в том числе сывороточные белки, содержащие незаменимые аминокислоты и принимающие участие в структурном об- мене, образовании гемоглобина и плазмы крови.
Целью исследований являлась разработка технологии питьевых сывороточных напитков с использованием нату- ральных соков.
В работе решались следующие задачи:
― выбор режима экстрагирования водораствори- мых веществ из лекарственных трав;
― определение массовой доли лимонного сока, до- бавляемого в напитки;
― составление рецептур для питьевых сывороточ- ных напитков на основе лимонного сока;
― разработка технологической схемы производства питьевых сывороточных напитков на основе лимонного со- ка;
― определение органолептических и физико- химических показателей напитков.
В работе использовали сырье: творожная сыворотка, лекарственные травы (чабрец, фиалка, мята), мед, сахар, специи (корица, имбирь, мускатный орех), натуральный ли- монный сок, пектин.
Физико-химические и органолептические показатели определяли: титруемую кислотность - по ГОСТ 3624-67; ор- ганолептические показатели – по ДСТУ 3662-97; массовую долю сухих веществ – по ГОСТ 3626–73; массовую долю витамина С – по ГОСТ 24556-89; массовую долю лактозы – по ГОСТ 3628-78; массовую долю жира – кислотным методом Гербера по ГОСТ
5867-90
; плотность – ареометрическим методом по ГОСТ 3625-84; активную кислотность – потенциометрическим ме- тодом.
Показатели творожной сыворотки, которую использовали как основу для напитков, представлены в табл.1.
В напитки добавляли лимонный сок. Химический состав лимона чрезвы- чайнобогат: органические кислоты, пектиновые вещества, фитонциды, витамины А, B
1
, В
2
, С, Д, Е, флавоноиды и др. вещества. Лимонный сок очень богат органическим калием, который необходим для нормальной жизнедеятельности сердечно-сосудистой системы и почек. Сок лимона — ис- точник цитрина. Это вещество, сочетаясь с витамином С, бла- готворно влияет на окисли- тельно-восстановительные процессы в организме, обмен веществ, а также укрепляет и делает эластичными стенки кровеносных сосудов. Поэтому при атеросклерозах сок лимона включают в самые различные рецепты. Выявлены также фосфор, железо, магний, натрий, сера, кобальт, марганец и другие минеральные веще- ства. Лимон — прекрасное профилактическое и лечебное средство.
От лечения серьез- ных заболеваний, лечения и профилактики гриппа, до пи- тания кожи лица (в косметических масках) – таков диапа- зон действия лимонного сока.
Полученный лимонный сок имел следующие физико- химические показатели: массовая доля сухих веществ – 8,9
%, рН – 2,36, содержание витамина С – 68 мг/100 см
3
Исходя из химического состава сырья, его биологиче- ской совместимости и медицинского применения нами ре- комендован ряд лекарственных растений для получения фи- тоэкстрактов, как с целью их непосредственного употребле- ния, так и для обогащения различных пищевых продуктов. В качестве фитотрав использовали фиалку, мяту и чабрец.
Молочно-растительный экстракт получали следующим об- разом. В сухие фитотравы добавляли экстрагент – творож- ную сыворотку (соотношение объемов твердой и жидкой фаз 1:6). Экстрагировали при температурах 60 и 80 °С. В те- чение всего процесса через каждые 10 мин определяли мас- совую долю сухих веществ.
На рис. 1. показана зависимость изменения концентра- ции сухих веществ в фитоэкстрактах от продолжительности экстрагирования (температура экстрагирования 60 °С).
При температуре 60 °С содержание сухих веществ в экстракте достигало максимума в течение 60 мин. При повы-
Таблица 1
Органолептические и физико-химические показатели творожной сыворотки
Наименование показателя
Норма
Вкус и запах
Чистые, свойственные творожной сыворотке, без по- сторонних привкусов и запахов, кисловатый вкус
Цвет
Желтовато-зеленый
Консистенция
Однородная жидкость, без хлопьев белка
Массовая доля сухих веществ, %
5,5
Массовая доля жира, %
0,2
Массовая доля белка, %
0,86
Плотность, кг/м
3 1023
Титруемая кислотность, °Т
50
Активная кислотность, ед. рН
4,7
Массовая доля лактозы, %
4,2
Таблица 2
Физико-химические показатели фитоэкстрактов
Фитоэкс- тракты
Массовая доля сухих ве- ществ в фитоэкстракте, % рН фито- экстракта
Вкус фитоэкстракта
Фиалка
9,0 4,75
Горький, кисловатый
Чабрец
7,0 4,51
Горький, кисловатый
Мята
8,0 5,31
Горький, кисловатый
Смесь трав
(1:1:1)
10,0 4,91
Горький, кисловатый
Рис. 1. Влияние продолжительности экстрагирования на
массовую долю сухих веществ в фитоэкстрактах при 60
0
С

Біопроцеси, біотехнологія харчових продуктів, БАР
50
Харчова наука і технологія
№ 2(19)*2012
шении температуры экстрагирования до 80°С содержание сухих веществ увеличилось на 0,3 %.
В табл. 2 приведены физико-химические и органолеп- тические показатели фитоэкстрактов. Получены фито- молочные экстракты, в химический состав которых входят животные и растительные белки, а также углеводы.
Для стабилизации напитков, предохранения их от рас- слаивания при производстве и хранении использовали
0,3 % цитрусового пектина
(согласно литературным данным).
В табл. 3 приведены рецеп- туры на сывороточные напитки с добавлением натурального сока, фито- экстракта и пряностей.При разработке рецептур опти- мальный диапазон внесения ингредиентов подбирали в соответствии с их влиянием на органолептические (вкус, цвет, консистенция) и физико-химические показатели (плот- ность, сухие вещества, рН). В табл. 4 приведены органолеп- тические и физико-химические показатели разработанных напитков.
Обработка экспериментальных оценок качества про- дукции, полученных при проведении дегустации, является
Таблица 3
Рецептуры на сывороточные напитки, кг/100 кг
Наименование компонента
Масса сырья, кг, по рецептуре для: образца 1 образца 2 образца 3 образца 4 образца 5 образца 6
Лимонный сок
20 20 20 20 20 20
Мед
20
-
20 20 20 20
Сахар
-
20
-
-
-
-
Сыворотка
59,7 59,7 56,7 56,7
-
-
Пектин
0,3 0,3 0,3 0,3 0,3 0,3
Имбирь
-
-
3
-
-
-
Мускатный орех
-
-
-
1,5
-
-
Корица
-
-
-
1,5
-
3,0
Фитоэкстракт
(1:1:1)
-
-
-
-
59,7 56,7
Итого
100
100
100
100
100
100
Таблица 4
Органолептические и физико-химические показатели разработанных напитков
Наименование показателя
Образец 1
Образец 2
Образец 3
Образец 4
Образец 5
Образец 6
Внешний вид и кон- систенция
Однородная жидкость без осадка
Однородная жидкость без осадка
Однородная жидкость с незначительным осадком
Однородная жидкость с незначительным осадком
Однородная жид- кость с незначи- тельным осадком
Однородная жид- кость с незначи- тельным осадком
Вкус и запах
Медовый, кисло-сладкий
Сывороточный, кисло-сладкий
Имбирный, горь- ко-кисло-сладкий
Мускатный, кисло-сладкий
Освежающий, мят- ный, кисло-сладкий
Вкус и запах кори- цы, кисло-сладкий
Цвет
Светло-желтый Светло-желтый Желтый
Светло-коричневый Светло-коричневый Коричневый
Активная кислотность, ед. рН
3,62 3,39 3,40 3,16 3,74 3,67
Кислотность,
0
Т
170 220 230 245 200 210
Массовая доля сухих веществ, %
11 20 18 17 19 24
Плотность, г/см
3 1,062 1,101 1,086 1,085 1,086 1,109
Рис .1. Технологическая схема производства напитков
(образцы 1, 2, 3, 4)
Рис .2. Технологическая схема производства напитков
(образцы 5, 6)

Біопроцеси, біотехнологія харчових продуктів, БАР
51
Харчова наука і технологія
№ 2(19)*2012
заключительным этапом в экспертной оценке, позво- ляющим сделать анализ результатов и подготовку решения дегустационной комиссии. В своей работе мы воспользовались методом Ранга для определения весовых коэффициентов показателей качества.
Экспертам предлагалось проставить баллы пока- зателей качества в зависимости от их важности.
Наименее важному показателю, на их взгляд, про- ставлялся 1 балл, следующему за ним – 2 и т.д.
Определение весовых коэффициентов показате- лей качества сводилось к следующим вычислениям:
∑G
iy
– сумма рангов j-го показателя;
∑∑G
iy
– суммы всех рангов показателей качества;
g
y
=∑G
iy
/∑∑G
iy
; g
y
– весовой коэффициент.
При комплексировании показателей качества по принципу взвешенного среднего наиболее часто при- меняются оценки среднее арифметическое взвешен- ное.
Средняя арифметическая взвешенная оценка позволяет учитывать весовые коэффициенты показа- телей качества напитков, что обеспечивает получение точности и воспроизводимости результатов при дегу- стации, и вычисляется при условии, что сумма этих коэффициентов равна 1 по формуле:
Q=∑(g
y
*Q
i
)
/∑g
y
Q
i
– балл, присвоенный дегустатором соответ- ствующему показателю; g
y
– весовой коэффициент качества.
Балловые шкалы органолептической оценки пи- тьевых напитков приведены в табл. 5, 6, 7.
Как видно из приведенных данных, все образцы напитков, кроме 4 показали высокие баллы 16,5-20.
На рис.2 и 3 представлены технологические схемы производства разработанных напитков.
Выводы
1.
Исследован процесс экстрагирования фито- трав и установлен рациональный режим процесса t=60 0
С, τ=60 мин, рН=4,4-4,6.
2.
Выбрано процентное соотношение фитоэкс- трактов
(соотношение экстракта фиалки к чабрецу и мяте 1:1:1).
3.
Составлены рецептуры напитков.
4.
Определены органолептические и физико- химические показатели полученных сывороточных напитков с использованием натуральных соков.
5.
Разработаны технологические схемы полу- чения сывороточных напитков.
Поступила 05.2012

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Храмцов, А.Г. Промышленная переработка вторичного молочного сырья [Текст] /А.Г. Храмцов, С.В. Василисин. – М.: ДеЛи принт,2003. – 100 с.
2. Жукова, Л.П. Использование молочной сыворотки в производстве продуктов питания [Текст]
// Пищевая промышленность. – 1996. –№ 12. – С. 24.
3. Свириденко, Ю.Я. Научное обеспечение промышленной переработки молочной сыворотки [Текст] /Ю.Я. Свириденко // Молочная про- мышленность. – 2006. – № 6. – С. 18-19.
Таблица 5
Матрица рангов показателей качества напитка min=1, по мере важности показателя коэффициент
повышается эксперт
ПК
Эксперт 1
Эксперт 2
Эксперт 3
∑G
iy g
y
Внешний вид
3 4
3 10 0,222
Цвет
2 2
1 5
0,111
Консистенция
1 1
2 4
0,089
Запах
4 3
5 12 0,267
Вкус
5 5
4 14 0,311
Сумма
∑∑G
iy
=45
1
Таблица 6
Шкала балловой оценки органолептических показателей качества напитков
Показатель качества g
y
Качественные уровни отлично хорошо удовлетворительно неудовлетворительно
Консистенция
0,089 2
1,5 1
0,5
Цвет
0,111 3
2 1
1
Внешний вид
0,222 4
3,5 2
1
Запах
0,267 5
4 3
1,5
Вкус
0,311 6
4,5 4
2,5
Границы качественных
уровней
20-16
15,5-11,5
11-7
6,5 и ниже
Таблица 7
Органолептические показатели разработанных напитков, баллы
Наименование по- казателя
Образец 1
Образец 2
Образец 3
Образец 4
Образец 5
Образец 6
Внешний вид
4 4
4 3,5 4
3,5
Цвет
3 3
3 2
3 3
Консистенция
2 2
2 1,5 2
1,5
Запах
5 3
3 3
5 5
Вкус
6 6
4,5 4
6 6
Сумма баллов
20
18
16,5
14
20
19