Кемерово, Кемеровская область, Россия
Кемерово, Кемеровская область, Россия
Кемерово, Кемеровская область, Россия
УДК 66 Химическая технология. Химическая промышленность. Родственные отрасли
УДК 60 Прикладные науки. Общие вопросы
На современном этапе рынок молока развивается. Из-за развивающегося сотрудничества между странами по продуктам питания наиболее востребованы те, которые обладают повышенной хранимоспособностью. В связи с этим одной из главных задач производителей является круглогодичные поставки на рынок молока высококачественных и стойких в хранении молочных продуктов. Рассматриваются закономерности холодильного хранения белковых молочных продуктов при различных режимах в охлажденном, подмороженном и замороженном состоянии. Использование низких температур на уровне точки замерзания, низких отрицательных температур (–20 °С) решает вопросы увеличения сроков годности творога, творожных продуктов, плавленых сыров. В качестве экспериментального стенда использовался плиточный скороморозильный аппарат. Искусственный холод признан в мировой практике как наиболее эффективный, экологически безопасный и доступный способ консервирования. Низкие температуры решают проблемы сохранения качества и снижения микробиологических рисков. Проводили исследования по изменению органолептических и физико-химических показателей в течение продолжительного хранения многокомпонентных продуктов на основе творога и плавленых сыров, обогащенных компонентами растительного сырья: брусники, крапивы, черемши, щавеля и шиповника, из которого готовили композиции с учетом оценки их вкуса и состава. По комплексу показателей качества установлены условия и сроки гарантированного качества белковых молочных продуктов при холодильном хранении
Хранение, низкие температуры, творожные продукты, плавленые сыры с дикорастущим сырьем, быстрое замораживание, сроки годности, микробиологическая безопасность
Введение Продукты питания с пенной структурой, от коктейлей до сдобы, сохраняют свою популярность и разнообразие на продовольственном рынке. Стабилизация и сохранение структур таких продуктов в течение всего срока годности по-прежнему остается актуальной задачей, которая привлекает внимание исследователей и производителей [1–5]. Часто аэрированные пищевые продукты стабилизируются поверхностно-активными действиями протеинов в них входящих. Это могут быть белки животного (молочные, яичные, белки крови) и растительного (белковые изоляты ячменя, овса, бобовых и т.д.) происхождения [6–9]. Интенсивное перемешивание и барботаж рассматриваются как два основных механических метода пенообразования. В способах перемешивания пена образуется при механическом смешении газовой и жидкой фаз, например, при взбивании или при смешивании с мешалкой, при встряхивании сосуда, частично заполненного раствором, при одновременном потоке газа и жидкости в трубке, при заливке жидкости на поверхность того же раствора и т.д. Эти методы наиболее часто используются в количественных исследованиях пен [4]. Каким бы ни был метод вспенивания, способность данного раствора к вспениванию определяется через объем образующейся пены в заданных условиях (время вспенивания, температура, интенсивность перемешивания и т.д.) и возможностью сохранения полученной пены. Молочные белки широко используются для стабилизации различных пищевых продуктов, в том числе и с пенной структурой [6, 10, 11]. Поэтому внимание исследователей к изучению свойств и характеристик белковой пены не ослабевает, тем самым сохраняя ее актуальность [1, 12–15]. Пенообразующие свойства молока определяются его составом, режимами пастеризации и гомогенизации, используемым оборудованием и технологическими параметрами в процессе аэрирования [16–21]. Известны несколько факторов, влияющих на свойства пенообразования протеинов молока, – внутренние (последовательность аминокислот, молекулярная масса, гидрофобность/ гидрофильность, природа поверхностного белка, гибкость белка, электрические заряды и их распределение и соотношение различных фракций белков) и внешние (рН, температура и взаимодействие с другими макромолекулами, концентрация самих белков) [4, 12, 18, 22–25]. Как правило, изучают влияние внутренних факторов и/или в сочетании с физико-химическими процессами, сопровождающими пенообразования конкретного белкового раствора молока цельного, обезжиренного, концентратов молочных белков и т.п. Пенообразующие и эмульгирующие свойства зарегистрированы у казеинатов [21, 26], мономеров казеина [27] и сывороточных белков [28], в большом разнообразии применяемых в рецептурах пищевых продуктов. Исследования характеристик пенообразования молочных белков сосредоточены на достаточно низкой концентрации белка (не более 6 %). Целью данной работы было изучение влияния повышения концентрации белков обезжиренного молока на пенообразующие свойства концентратов, из него полученных, и на формирование стабильной структуры аэрированных продуктов на их основе. Объекты и методы исследования Объектами исследования являлись образцы молочно-белковых концентратов и приготовленная из них пена. Образцы молочно-белковых концентратов МБК-p (p % – содержание белка, табл. 1) были получены ультрафильтрацией в НИИ биотехнологии КемГУ. Коммерческие образцы сухого обезжиренного коровьего молока (34,0 % белка, 1,5 % жира, 52,6 % углеводов; ООО Маслосыркомбинат «Тюкалинский», For citation: Ivanova S.A. The Foaming Properties of Skim Milk Protein Concentrate. Food Processing: Techniques and Technology, 2018, vol. 48, no. 4, pp. 12–21. (In Russ.). DOI: https://doi.org/10.21603/2074-9414-2018-4-12-21. Таблица 1 – Физико-химические характеристики восстановленного обезжиренного молока и концентрата белков из него Table 1 – Physico-chemical characteristics of the reduced skim milk and the skim milk protein concentrate Образец Массовая доля сухих веществ, % Массовая доля белка, % Массовая доля лактозы, % Плотность, г/см3 № 1 9,2 ± 0,42 3,4 ± 0,11 4,80 ± 0,01 1032 ± 0,001 № 2 11,9 ± 0,38 6,0 ± 0,10 5,00 ± 0,00 1042 ± 0,001 № 3 12,4 ± 0,35 6,8 ± 0,12 5,00 ± 0,01 1058 ± 0,000 № 4 13,7 ± 0,47 7,4 ± 0,15 5,00 ± 0,00 1063 ± 0,002 № 5 14,5 ± 0,48 8,8 ± 0,14 5,00 ± 0,00 1082 ± 0,001 № 6 18,8 ± 0,58 12,0 ± 0,16 5,00 ± 0,00 1092 ± 0,001 № 7 23,4 ± 0,61 16,0 ± 0,15 5,00 ± 0,00 1096 ± 0,002 № 1 – восстановленное обезжиренное молоко; № 2 – МБК-6,0; № 3 – МБК-6,8; № 4 – МБК-7,4; № 5 – МБК-8,8; № 6 – МБК-12,0; № 7 – МБК-16,0. No. 1 – reconstituted skimmed milk; No. 2 – milk-protein concentrate 6.0; No. 3 – milk-protein concentrate 6.8; No. 4 – milk-protein concentrate 7.4; No. 5 – milk-protein concentrate 8.8; No. 6 – milk-protein concentrate 12.0; No. 7 – milk-protein concentrate 16.0. Ivanova S.A. Food Processing: Techniques and Technology, 2018, vol. 48, no. 4, pp. 12–21 14 г. Тюкалинск, Омская область, Россия) восстанавливали в очищенной воде в соответствии с рекомендациями производителя. Перед концентрированием восстановленное обезжиренное молоко сквашивали закваской молочнокислых бактерий в количестве 6 ± 1 % в течение 11 ± 1 ч до pH 4,6 ± 0,1. Закваску лиофилизированных культур прямого внесения EZAL U-D MYE 96 (состоит из Streptococcus termophilus, Lactobacterium del-brueckii spb. Bulgaricus) готовили в соответствии с инструкцией производителя. Концентрацию белков обезжиренного молока проводили на ультрафильтрационной установке МФУ-Р-45-300 (Россия) при температуре 50 ± 5 °С, скорости движения молочнокислого сгустка 2,0 × 10 – 2 м/с, рабочее давление 0,6 МПа, удельная производительность составила 1,178 м3 /(м2 × ч). Образцы молочной пены получали вспениванием обезжиренного молока и молочно-белковых концентратов из нее роторно-пульсационной установкой ГИД-100/1 (ВНИМИ, Россия) в течение 3 мин при скорости вращения ротора 2500 об/мин, коэффициенте заполнения рабочей камеры – 0,3, величине зазора между ротором и статором не более 0,1 мм, температура обрабатываемого раствора – 24 ± 2 °C [11, 15, 29–31]. Применяли общепринятые органолептические, химические и физические методы исследования. Физико-химические показатели (массовые доли) определяли по стандартным методикам: общее содержание белка (в зависимости от вида продукта) определяли по ГОСТ 25179-90, ГОСТ 23327-98 рефрактометрически и методом формульного титрования в качестве арбитражного использовали полумикрометод Къельдаля. Фракционирование азотистых веществ, а также изучение их состава и свойств проводили по известным методикам [32–35]. Массовую долю сухих веществ определяли методом высушивания с песком по ГОСТ 3626-73. Плотность молока и молочного сырья определяли по ГОСТ 3625-84. Температуру молочного сырья определяли по ГОСТ 26754-85. Активную кислотность определяли электрометрически на pH-метр Sevew Compact (Mettler Toledo, США) по рекомендациям производителя, титруемую кислотность определяли по ГОСТ 3624-92 (8764-92). Метод основан на нейтрализации кислот и их солей раствором едкой щелочи в присутствии индикатора фенолфталеина [36]. Плотность пены на молочной основе вычисляли по формуле: ρп = ρр (1 – ϕ), (1) где ρр – плотность вспениваемого раствора, ρп – плотность пены, φ – объемная доля воздушной фазы: ϕ = (ρр – ρп )/ρр . (2) Кратность пены определяли по формуле: K = (ρh /ρп )100%. (3) Устойчивость пены определяли по продолжительности времени до разрушения всего объема пены [37–39]. Стабильность пены оценивали по способности сохранять пенную структуру, поддерживать свой объем в течение определенного периода времени до полного разрушения: FS = (V0 /Vi )100%, (4) где V0 – объем пены сразу после процесса взбивания, Vi – объем пены через t i мин после формирования пены. Для описания распределения пузырьков по размерам использовали распределение Эрланга k-го порядка с непрерывным временем, под которым понимали диаметр пузырька пены, M dcp dcp M k / t [0,). Функция распределения Эрланга k-го порядка имеет вид: ∑ − = − = − ⋅ 1 0 ! ( ) ( ) 1 k i i t k i t F t e λ λ , k =1, 2, 3,.... (5) Распределение Эрланга описывает поток, который получается из простейшего просеиванием событий. Если в простейшем потоке после появления первого события учитывать только события с нечетными номерами, то получим распределение Эрланга 2 порядка. Если учитывать только каждое k-ое событие, то получаем распределение Эрланга k-го порядка. Пусть случайная величина M dcp dcp M k / t [0,) – размер пузырька пены в мм, M dcp dcp M k / t [0,) , M dcp dcp M k / t [0,) – допустимое отклонение размера пузырька пены. Тогда 1/ M dcp dcp M k / t [0,) – средний диаметр пузырька, мм; число k характеризует взаимное влияние пузырьков, M dcp dcp M k / t [0,) , σ η / λ / λ 2 = D = k = k , k =1, 2, 3,.... Состояние дисперсной фазы (пузырьков газа) определяли микроскопически по изображениям свежеприготовленной пены и пены через 5 мин после приготовления. Снимки были сделаны с помощью микроскопа с системой документирования Axio Imager M2 (Carl Zeiss AG, Германия). Средние значения и стандартные отклонения размеров пузырьков определяли с помощью ПО Image-Pro Discovery (V.4.5.1.29, 2002, Media Cybernetics Inc.). Каждый эксперимент повторяли три раза и данные выражали в виде среднего ± стандартное отклонение. Обработка данных осуществлялась стандартными методами математической статистики. Однородность эффектов выборки проверяли с помощью t-критерия Стьюдента. Различия между средними значениями считались значимыми, когда доверительный интервал был меньше 5 % (P 0,05). Результаты и их обсуждение Были измерены физические свойства восстановленного обезжиренного коровьего молока и полученных из него молочно-белковых Иванова С. А. Техника и технология пищевых производств. 2018. Т. 48. № 4 С. 12–21 15 0 30 60 90 120 0 100 200 300 400 4 14 24 34 44 54 64 Устойчивость пены, мин Плотность пены, кг/м3 Температура, °C 1 2 0 50 100 150 200 250 230 240 250 260 4,6 4,9 5,2 5,5 5,8 6,1 6,4 Плотность пены, кг/м Устойчивость пены, мин 3 pH 1 2 концентратов. Плотность колебалась от 1,032 до 1,096 г/см3 (табл. 1). В целом плотность увеличивалась по мере увеличения концентрации белка. Значение pH восстановленных образцов обезжиренного молока (9,2 %) составило 6,7. Сквашенные образцы молочно-белковых концентратов имели pH 4,6. В процессе концентрирования и пенообразования рН образцов МБК изменился до 4,8–5,0. Borcherding с соавторами [17, 23] указывали, что значение рН между 6,0 и 7,0 оказывает незначительное влияние в целом на размеры пузырьков пены обезжиренного молока и на их устойчивость к дренажу. Нами установлено [11, 29], что снижение активной кислотности с 6,4 до 4,6 (в 1,4 раза) приводит к увеличению плотности пены, полученной роторнопульсационным устройством, приблизительно в 1,1 раза, а устойчивость пены к распаду повышается в 2,7 раза (рис. 1). Известно, что массы, содержащие белок, проявляют максимальную пенообразующую способность в изоэлектрической точке, которая соответствует рН ниже 7, а для молочных белков около 4,58–4,60. В этом аспекте молочно-белковые концентраты являются более предпочтительными в использовании для получения пенообразных масс, по сравнению с другими молочными системами, в частности – с молоком. Поскольку свойства, в том числе и пенообразующие, белков определяются их высокомолекулярной природой и строением, то, кроме pH молока, белкового раствора и температуры, как окружающей среды, так и самого раствора, влияют на их вспениваемость (рис. 2). Изменение температуры на 10 °C способствует изменению плотности ГДС от 2 % до 52 %, устойчивости – от 3 до 76 %. Установлено [11, 29], что увеличение температуры с 4 до 34 °C приводит к уменьшению плотности ГДС до 1,5 раз и увеличению устойчивости до 2,3 раза. Более того, при температуре 14 °С пена характеризуется ячеистыми пузырьками газа. Увеличение температуры свыше 25 °С придает дисперсной системе кремообразную, мелкодисперсную структуру. Процесс разрушения полученных образцов при различных температурах также имеет некоторые особенности: в диапазоне от 4 до 24 °С мелкие пузырьки газа соединяются, образуя крупные с размерами до 15–20 мм, затем полностью разрушаются. При более высоких температурах образующиеся крупные пузыри газа достигают размеров не больше 7–8 мм, после чего длительное время не разрушаются. Дисперсность и размеры пузырьков белковой пены смоделировали с использованием распределения Эрланга k-го порядка. Обычно для этого используют распределение Пуассона, нормальное распределение, логарифмически нормальные распределения, распределения типа Вейбула и др. [40]. Однако для этого лучше выбрать то распределение, которое, с одной стороны, учитывает наличие взаимного влияние пузырьков друг на друга, а, с другой стороны, является непрерывным. Метод вложенных цепей Маркова идеально подходит, но трудно воспринимаем. Поскольку распределение пузырьков по размерам достаточно плотно, то хотелось бы иметь возможность. В ряде случаев рассмотрение вместо непрерывного аналога дискретного распределения приводит к упрощению моделей, причем далеко не всегда в ущерб качеству. Мы для реализации этой цели выбрали распределение Эрланга, а пуассоновский процесс описывает простейший поток событий, для которого время между соседними событиями является случайной величиной с экспоненциальной функцией распределения, являющейся частным случаем распределения Эрланга [29]. Преимущество применения распределения Эрланга при исследовании процесса пеногенерирования состоит в том, что можно использовать экспоненциальное распределение, т.е. распределение Эрланга 1 порядка, хотя более точным является, в нашем случае, распределение Рисунок 1 – Влияние кислотности обезжиренного молока на пенообразующие свойства молочно-белкового концентрата: 1 – плотность; 2 – устойчивость Figure 1 – The effect of skim milk acidity on the foaming properties of milk protein concentrate: 1 – density; 2 – stability Рисунок 2 – Влияние температуры вспениваемого раствора на пенообразующие свойства молочно-белкового концентрата: 1 – плотность; 2 – устойчивость Figure 2 – The effect of the solution temperature on the foaming properties of milk protein concentrate: 1 – density; 2 –stability 1 2 1 2 Ivanova S.A. Food Processing: Techniques and Technology, 2018, vol. 48, no. 4, pp. 12–21 16 Эрланга 3 порядка. Это позволяет построить ряд математических моделей, представленных в виде систем дифференциальных уравнений, которые дают возможность получить аналитическое решение и при этом можно оценить погрешность, возникающую за счет пренебрежения взаимным влиянием пузырьков. Кроме того, распределение Эрланга оказывается достаточно устойчивым, относительно изменения начальных условий, его определяющих. Полученные результаты приведены в таблице 2. В зависимости от использованного сырья и концентрации белков в нем лучше описывало распределение пузырьков по размерам распределения Эрланга 2 или 3 порядка. Если в качестве критерия устойчивости пены используется средний диаметр ее пузырьков, не превосходящий 1 мм и имеющий наименьший разброс в образце, то распределение Эрланга 3 порядка рекомендует рассматривать в качестве основы белковых пен молочнобелковые концентраты обезжиренного молока с концентрацией не ниже 12 %. Полученные диапазоны наиболее вероятных размеров пузырьков пены для образцов № 1–7 в мм следующие: 1,076–3,623, 0,713–2,400, 0,470–1,582, 0,453–1,524, 0,414–1,394, 0,293– 0,986 и 0,044–0,147. Условиям устойчивости удовлетворяют образцы № 6 и № 7 с диапазонами значений 0,293– 0,986 и 0,044–0,147. Характеристики пенообразования образцов молочно-белковых концентратов приведены в таблице 3. Увеличение кратности происходило с увеличением содержания сухих веществ в образцах молочно-белковых концентратов с увеличением концентрации белков. Наблюдалась значительная разница (от 4 до 46 %) между вспенивающими характеристиками восстановленного обезжиренного молока и молочно-белковых концентратов из него полученного. Кратность пены составила от 285 до 417 %. В нашем исследовании самую высокую кратность имела пена из молочнобелкового концентрата с содержанием белка 16,0 %. Авторы [4] сообщали, что пенообразующая способность увеличивалась с возрастанием концентрации молочного белка до достижения предельного значения, после которого стабилизировалась. Наблюдается отличие пенообразующих характеристик в зависимости от соотношения молочных белков (казеин/ Таблица 2 – Влияние содержания белков в концентрате на дисперсность, средний пузырьков пены Table 2 – Effect of the protein content in the concentrate on foam dispersion, average number of foam bubbles Образец Относительное распределение пузырьков (%) со средним диаметром, мм Средний диаметр, мкм M dcp dcp M k / t [0,) менее 1 1–3 3–5 более 5 d0 № 1 0 58 27 15 207 ± 73 * 4,18 58,64 23,18 14,00 2,396 2,396 ** 5,04 56,48 26,97 11,51 2,490 1,761 *** 6,07 55,01 29,67 9,25 2,547 1,471 № 2 28 37 25 10 136 ± 60 * 25,72 35,97 23,18 15,13 1,421 1,421 ** 27,75 37,34 22,18 12,73 1,568 1,109 *** 23,08 39,76 21,08 16,08 1,687 0,974 № 3 37 28 32 3 130 ± 58 * 25,34 38,33 30,87 5,46 1,482 1,482 ** 26,82 40,81 27,04 5,33 1,229 0,869 *** 28,03 42,27 26,01 3,69 1,112 0,642 №4 53 32 15 0 127 ± 52 * 49,79 37,55 9,47 3,19 1,451 1,451 ** 52,88 44,02 2,96 0,14 1,129 0,798 *** 53,05 45,94 1,00 0,01 1,071 0,618 №5 59 30 11 0 116 ± 37 * 57,60 34,78 6,25 1,37 1,166 1,166 ** 58,97 39,23 1,75 0,05 1,008 0,713 *** 59,01 40,45 0,54 0,00 0,980 0,566 №6 88 12 0 0 103 ± 22 * 88,00 11,83 0,17 0,00 0,572 0,572 ** 88,00 11,98 0,02 0,00 0,647 0,457 *** 88,00 12,00 0,00 0,00 0,693 0,400 №7 100 0 0 0 92 ± 11 * 100,00 0,00 0 0 0,059 0,059 ** 100,00 0,00 0 0 0,095 0,067 *** 100,00 0,00 0 0 0,103 0,059 Распределение Эрланга: * – 1, ** – 2, *** – 3 порядка Erlang distribution: * first degree, ** second degree, *** third degree M dcp dcp M k / t [0,) , мм Иванова С. А. Техника и технология пищевых производств. 2018. Т. 48. № 4 С. 12–21 17 сывороточные белки). Казеин придавал большие, чем сывороточные белки, пенообразующие свойства растворов восстановленного обезжиренного молока с добавлением молочных белков. В работе [12] вспениваемость белковых растворов с казеином достигала 1422 %, с сывороточными белками – до 534 %. Объясняли лучшие вспенивающие характеристики казеина поверхностно-активными свойствами и низкой адсорбцией белков молока на поверхности раздела фаз воздух-раствор и приводя ссылки на аналогичные результаты других авторов [41, 42]. Плотность пены исследуемых образцов (табл. 3) принимала значения от 322 до 220 г/см3 . С увеличением содержания белков плотность пены уменьшалась. Авторам [17, 23] удалось получить пену из сконцентрированного обезжиренного молока ультрафильтрацией (6 % белка) с меньшей плотностью (от 110 до 220 г/см–3). По-видимому, восстановленное обезжиренное молока в процессе сушки теряет пенообразующие характеристики из-за меняющихся свойств белков молока. Авторы [12] получили пену плотностью от 69 до 179 г/см3 внесением в восстановленное обезжиренное молоко концентратов молочных белков (казеина и/или сывороточных). Большие пенообразующие свойства белковому раствору придавал казеин, рассмотренные концентрации приводили к увеличению пенообразования без достижения стабилизации. Устойчивость пены оценивали по времени полного разрушения и по среднему размеру ее пузырьков (табл. 3). Диаметр пены определяли сразу после пенообразования и через 5 минут после. Увеличение концентрации белка привело к уменьшению начального среднего диаметра пузырьков от 207 до 102 мкм в образцах растворов молочных белков обезжиренного молока. Аналогичные результаты приведены в работах [4, 17], где начальный средний диаметр пузырьков обезжиренного молока восстановленного или невосстановленного, а также белковых концентратов на их основе уменьшался с увеличением концентрации белка. Средний диаметр пузырька, полученного после 5 мин образования пены, был больше начального среднего диаметра пузырька от 136 до 319 мкм, размер которых также находился в обратной зависимости от концентрации белка. У авторов [12] был получен аналогичный результат, однако, они установили, что белковые растворы с добавлением концентрата казеина имели меньшую стабильность и большую неоднородность по размерам пузырьков (около 3 %), чем в растворах с добавлением сывороточных белков. Качество готовой белковой пены, кроме содержания газовой фазы, формы и количества пузырьков, характеризуется устойчивостью или стабильностью – временем сохранения некоторого объема пены или числа пузырьков, величина позволяющая судить о кинетических особенностях процесса старения [11]. Стабильность белковой пенной структуры изучали по сохранению начального объема пены, которую приняли за Таблица 3 – Пенообразующие характеристики молочно-белковых концентратов обезжиренного молока Table 3 – The foaming characteristics of the skim milk protein concentrates Образец Кратность пены, % Плотность пены, г/см3 Устойчивость пены, мин Средний диаметр пузырька, мкм d0 d5 № 1 285 ± 32 322 ± 0,01 65 ± 3 207 ± 73 319 ± 87 № 2 297 ± 23 308 ± 0,01 67 ± 5 136 ± 60 181 ± 66 № 3 303 ± 20 281 ± 0,00 72 ± 4 130 ± 58 171 ± 63 № 4 322 ± 19 267 ± 0,01 74 ± 3 127 ± 52 163 ± 61 № 5 334 ± 21 254 ± 0,00 82 ± 5 116 ± 37 147 ± 42 № 6 356 ± 32 228 ± 0,00 87 ± 4 103 ± 22 144 ± 39 № 7 417 ± 14 220 ± 0,01 110 ± 3 92 ± 11 136 ± 29 № 1 – восстановленное обезжиренное молоко; № 2 – МБК-6,0; № 3 – МБК-6,8; № 4 – МБК-7,4; № 5 – МБК-8,8; № 6 – МБК-12,0; № 7 – МБК-16,0. No. 1 – reconstituted skimmed milk; No. 2 – milk-protein concentrate 6.0; No. 3 – milk-protein concentrate 6.8; No. 4 – milk-protein concentrate 7.4; No. 5 – milk-protein concentrate 8.8; No. 6 – milk-protein concentrate 12.0; No. 7 – milk-protein concentrate 16.0. Рисунок 3 – Изменение объема белковой пены с течением времени после создания: 1 – восстановленное обезжиренное молоко; 2 – МБК-6,0; 3 – МБК-6,8; 4 – МБК-7,4; 5 – МБК-8,8; 6 – МБК-12,0; 7 – МБК-16,0. Figure 3 – Changes of the protein foam volume in time: No. 1 – reconstituted skimmed milk; No. 2 – milk-protein concentrate 6.0; No. 3 – milk-protein concentrate 6.8; No. 4 – milk-protein concentrate 7.4; No. 5 – milk-protein concentrate 8.8; No. 6 – milkprotein concentrate 12.0; No. 7 – milk-protein concentrate 16.0. 0 20 40 60 80 100 0 25 50 75 100 125 Объем пены, % Время, мин 1 2 3 4 5 6 7 1 2 3 4 5 6 7 Ivanova S.A. Food Processing: Techniques and Technology, 2018, vol. 48, no. 4, pp. 12–21 18 100 %. Результаты приведены на рис. 3. Все полученные пены были достаточно стабильные первые 5 мин после создания. В дальнейшем скорость разрушения пенных структур была различна и коррелировала с концентрацией белков во вспениваемом растворе. Известно, что казеиновый комплекс с определенной концентрацией выступает как стабилизатор пенной структуры и при превышении этой концентрации (авторы указывают более 1 %) происходит перенасыщение межфазной пленки белком, что приводит к ухудшению стабильности белковой пены [4, 43]. Поэтому избыток казеина в белковом концентрате снижает устойчивость полученной пены [12]. Выводы Молочно-белковые концентраты из обезжиренного молока подтвердили наличие перспективных пенообразующих характеристик. Концентраты с самым высоким содержанием белка (16 %) имели большую вспениваемость (рис. 3) и большую устойчивость к разрушению (табл. 2–3). Восстановленное обезжиренное молоко и концентраты его белков идеально подходят для производства пены, поскольку они обеспечат как хорошую пенообразовательную способность, так и стабильность продуктов на их основе. Известно, что размеры пузырьков и стабильность пены достаточно тесно связаны. Однородность пены с пузырьками малого диаметра обеспечивает замедление механизмов дестабилизации за счет наименьшей скорости истечения жидкости с поверхности, более медленной адсорбции газа между ними и обеспечивает лучшее качество готовой пены при уменьшенном объеме стабилизаторов с увеличением срока хранения. Пенообразующая способность растворов зависит как от общего содержания белка, так и от соотношения казеин/сывороточный белок, поэтому если для повышения белкового содержания не проводить концентрирование, а вносить уже готовый концентрат, то следует отдавать предпочтение сывороточным белкам. Однако это не исключает использование и концентрата казеина, доза внесения которого должна контролироваться. Конфликт интересов Автор заявляет, что конфликта интересов нет. Финансирование Материалы подготовлены без финансовой поддержки
1. Буянова, И. В. Новые технологии замораживания молочных продуктов / И. В. Буянова // Техника и технологияпищевых производств. – 2012. – Т. 24, № 1. – С. 22–26.
2. Творогова, А. А. Объективная оценка структуры замороженных взбитых фруктовых десертов по состояниюкристаллов льда / А. А. Творогова, П. Б. Чижова // Холодильная техника. – 2013. – № 2. – С. 58–61.
3. Проблемы хранимоспособности продуктов сыроделия и маслоделия / Г. М. Свиреденко, Ю. Я. Свиреденко,М. Б. Захарова [и др.] // Переработка молока. – 2012. – Т. 150, № 4. – 24–28.
4. Изучение свойств и устойчивости к окислению отдельных жировых композиций для производства продуктов скомбинированной жировой фазой / Е. В. Топникова, Н. В. Иванова, Е. Н. Пирогова [и др.] // Сыроделие и маслоделие. –2018. – № 2. – С. 50–52.
5. Как увеличить срок годности и привлечь покупателей? // Переработка молока. – 2018. – Т. 228, № 9. – С. 57.
6. Дахнович, А. А. Тренды российского рынка сыров / А. А. Дахнович // Переработка молока. – 2017. – Т. 213, № 7. –С. 12–13.
7. Влияние микробиологических рисков на качество и хранимоспособность плавленых сыров / Г. М. Свиреденко,Ю. Я. Свиреденко, Н. Г. Бабкина [и др.] // Переработка молока. – 2017. – Т. 217, № 11. – С. 28–31.
8. Craiver, N. G. Viscoelastic behavior of refrigerated and frozen low moisture Mozzarella cheese / N. G. Craiver,N. B. Zartzky, A. N. Califano // Journal of Food Science. – 2004. – Vol. 69, № 3. – P. 123–128.
9. Буянова, И. В. Современные технологии замораживания и хранения молочных продуктов / И. В. Буянова,О. Н. Буянов // Переработка молока. – 2010. – Т. 126, № 4. – С. 36–38.
10. Ишевский, А. Л. Замораживание как метод консервирования пищевых продуктов / А. Л. Ишевский,И. А. Давыдов // Теория и практика переработки мяса. – 2017. – Т. 2, № 2. – С. 43–59. DOI: https://doi.org/10.21323/2414-438X-2017-2-2-43-59.
11. Ишевский, А. Л. Экспресс-оценка сроков хранения пищевых продуктов / А. Л. Ишевский, С. С. Доморацкий,И. В. Гришина // Мясные технологии. – 2011. – Т. 98, № 2. – С. 28–30.
12. Пряничникова, Н. С. Инновационная технология творожного продукта / Н. С. Пряничникова, О. Б. Федотова,И. А. Макеева // Пищевая промышленность. – 2012. – № 9 – С. 32–33.
13. Короткий, И. А. Определение температуры замерзания плодов облепихи / И. А. Короткий, Е. В. Короткая //Хранение и переработка сельхозсырья. – 2008. – № 1. – С. 24–25.
14. Федотова, О. Б. Хранимоспособность молочной продукции и упаковка / О. Б. Федотова // Сборник материаловмеждународной научно-практической конференции «Актуальные проблемы молочной отрасли» Международная молочная неделя / Всероссийский научно-исследовательский институт маслоделия и сыроделия. Углич, 2016. – С. 257–262.
15. Фриденберг, Г. В. Совершенствование холодильной технологии резервирования творога в упаковочных материалах / Г. В. Фриденберг, О. Б. Федотова, Ю. В. Пальмин // Молочная промышленность. – 2007. – № 5 – С. 36–39.
16. Новые творожные изделия с функциональными свойствами: монография / М. Б. Ребезов, Г. К. Альхамова, Н. Н. Максимюк [и др.]. – Челябинск : ЮУрГУ, 2011. – 94 с.
17. Буянова, И. В. Оценка качества плавленых сыров с соевой окарой / И. В. Буянова, В. А. Зиновьева // Технология продуктов повышенной пищевой ценности: сборник научных работ. – Кемерово, 2000. – С. 55.
18. Гуща, Ю. М. Практические вопросы производства творога и творожных продуктов / Ю. М. Гуща, Н. В. Мальцев // Молочная промышленность. – 2017. – № 7. – С. 46–47.
