Спосіб пастеризації рідких харчових продуктів

Спосіб пастеризації рідких водовмісних харчових продуктів, який включає обробку продуктів НВЧ-енергією, який відрізняється тим, що обробка здійснюється у мікроплівці продукту, товщина якої не перебільшує одного міліметра. (19) (21) u200703090 (22) 23.03.2007 (24) 25.09.2007 (46) 25.09.2007, Бюл. № 15, 2007 р. (72) Бурдо Олег Григорович, Рибіна Ольга Борисівна (73) ОДЕСЬКА НАЦІОНАЛЬНА АКАДЕМІЯ ХАР 3 нативні властивості рідких харчових продуктів. Спосіб характеризується покращеними технічними та економічними показниками - зменшеними енергетичними витратами, більш дешевим апаратним оформленням, високою якістю пастеризованого продукту, високим рівнем знезараження. Проте в способі, що аналізується (як і у попередньому) присутні серйозні недоліки - високі енергетичні витрати. Низька енергетична ефективність процесу пов'язана з тим, що нагріву до температури пастеризації підлягає весь об'єм продукту. Схема енергопідводу пояснюється схемою, що зображена на Фіг.1. Дане рішення обрано прототипами. Прототипи і заявлений спосіб мають такі спільні ознаки: - пастеризація рідких харчових продуктів за допомогою електромагнітних хвиль НВЧ; - зменшення температури, до якої нагрівається продукт. Але загальним принципом існуючих технологій пастеризації є підведення енергії до мікроорганізмів безпосередньо від продукту. Якщо мати на увазі, що доля мікроорганізмів в загальному об'ємі продукту зневажено мала, то некорисно витрачається більше 99% енергії. Більш того, нагрів продукту зводить до погіршення його якісних характеристик. В основу корисної моделі поставлено задачу створення способу пастеризації рідких харчових продуктів який включає обробку продуктів НВЧенергією, яка здійснюється у мікроплівці продукту, товщина якої не перебільшує одного міліметра. Результатом способу буде: зниження рівня потреби енергії (тобто підвищення енергетичного ККД процесу) та суттєве підвищення якісних характеристик продукту. Технічна ідея способу полягає у тому, що здійснюється селективний енергетичний вплив на мікроорганізм. Реалізується схема паралельного підводу енергії до продукту та до мікроорганізму (Фіг.2). Якщо позначити через Qм кількість енергії, яка підводиться до мікроорганізму, а через Qп - кількість енергії, яка підводиться до продукту, то в традиційній схемі загальна кількість витраченої енергії Q дорівнює: Q=Qм=Qп В заявленій корисній моделі енергія, яка підводиться до продукту, є тільки долею від загального теплового потоку: Q=Qм=Qп Енергетична ефективність процесу пастеризації, якість продукту зростають за умови зниження величини Qп та підвищення значення Qм. Досягається це завдяки тому, що утворюються особливі гідравлічні режими формування структури продукту. Утворюється рухомий або нерухомий шар рідини, товщина якого обмежується. У мікроплівці рідини електромагнітне поле менше розсіюється, більш досяжними енергетичному потоку стають мікроорганізми. Чим менше товщина плівки, тим більш ефективним буде процес пастеризації, тим краще проявляють себе селективні можливості, тим більша доля енергії буде 26425 4 безпосередньо досягати об'єму мікроорганізмів. Таким чином упорядкування структури продукту та величини електромагнітного поля приведе до можливості низької температурної пастеризації продукту. У порівнянні з прототипами запропонований спосіб пастеризації водовмісних харчових продуктів характеризується підвищеними технічними та економічними характеристиками, при цьому досягається висока якість продукту. За рахунок вибіркового нагрівання температура мікроорганізму підвищується швидше та більше, ніж продукту. Результатом цього буде те, що пастеризація продукту відбудеться при низькій температурі продукту, тобто при збереженні нативних властивостей продукту. Крім того, підвищується енергетичний ККД процесу пастеризації, оскільки менше енергії витрачається на нагрівання продукту. Ефект, якого було досягнуто у запропонованому способі, ілюструється результатами експериментів. Приклад. У ролі модельного середовища використовувалась сирна сироватка, а у ролі мікроорганізмів - дріжджі Saccharomyces cerevisiae. У харчові середовища вводились дріжджі, 1,5-2% сахару як додаткове живлення та витримувались при температурі 20-25°С до початку зброжування. Потім суспензію у скляній кюветі розмірами 60х70х0,2мм розташовували в камері та проводили обробку електромагнітним полем. Підрахунок мікроорганізмів проводили двома способами: 1. методом посіву під МЛА та під сусло - агар; 2. експрес-методом. Порівняння обох методів показало, що результати, отримані в обох випадках, приблизно співпадають. Тому у подальшому досліди проводили загалом експрес-методом. Підрахунок дріжджових клітин проводили в камері Горяєва. Перед підрахунком суспензію розводили водою в залежності від кількості клітин та концентрації сухих речовин у субстраті, який досліджували. Для зафарбовування мертвих клітин додавали метиленовий синій. Досліджували молочну сирну сироватку з концентрацією сухих речовин 3%, 6%, 7%, 15%, 22% и 47%, а також казеїнову сироватку з кислотною коагуляцією з концентрацією сухих речовин 6%, 16% и 26%. Вміст сухих речовин у сироватці підвищували методом кріоконцентрування. Для порівняння були проведені дослідження на виживання дріжджових клітин у воді. Вимірювали летальність - відсоток мертвих клітин Nyб відносно їх загальної кількості Nобщ в залежності від температури. Встановлено, що на виживання впливає товщина шару, що оброблювався. Опромінюванню підлягали зразки різної товщини. Вимірювалось виживання мікроорганізмів при різних температурах нагріву. Під виживанням розуміється відношення залишених живими після опромінення клітин до їх початкової кількості. Летальна температура - мінімальна температура, при якій всі мікроорганізми інактивовані. 5 26425 6 Таблиця залежності летальної температури від товщини шару суспензії (концентрація сухих речовин 6%) Товщина шару, h (мм) 0,2 2 4,5 5 10 20 30 Летальна температура, Т (°С) 33 38 47 47 57 62 64 З таблиці виходить, що із зменшенням товщини шару, що оброблювався, летальна температу Комп’ютерна верстка А. Крулевський ра продукту зменшується. Ця тенденція залишається і при товщинах, менших ніж 1мм. Підписне Тираж 26 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601