Спосіб оброблення молочної сироватки

Реферат: Спосіб оброблення молочної сироватки, який включає приймання та оцінку якості сировини, охолодження та проміжне резервування, підігрів до 35-40 °C, знежирення сироватки, пастеризацію молочної сироватки, охолодження, зберігання до подальшого використання, причому знежирену молочну сироватку перед пастеризацією спрямовують на оброблення в розрядній камері зі струмопровідним прошарком гранул магнію та відповідними електродами за напруги зарядки конденсатора 70-80 В, міжелектродних проміжків 0,01-0,1 мм, температури 2040 °C і тривалості оброблення 50-70 с. UA 105890 U (54) СПОСІБ ОБРОБЛЕННЯ МОЛОЧНОЇ СИРОВАТКИ UA 105890 U UA 105890 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до молочної промисловості та може бути використана під час оброблення молочної сироватки з метою збагачення біогенним металом - магнієм для подальшого використання в харчовій промисловості, зокрема в хлібопекарській галузі. Відомий спосіб оброблення сироватки молочної [Патент на корисну модель № 82778 Україна, МПК 51 A23L 1/025, заявлено 29.01.2013, опубліковано 12.08.2013, Бюл. 15], що передбачає приймання та оцінку якості сировини, охолодження та проміжне резервування, підігрів до 35-40 °C, знежирення сироватки, оброблення електроіскровими розрядами з напругою 45 кВ та кількістю розрядів 20-25, пастеризацію сироватки, охолодження, внесення наповнювача, фасування, маркування, зберігання. Недоліком відомого способу є технічна складність здійснення процесу через використання високовольтних імпульсних розрядів, необхідність підвищених заходів безпеки для працюючого персоналу. Крім того реалізація способу на рівні із збереженням цінної білкової складової молочної сироватки не передбачає збагачення її біогенними металами. Передбачене способом внесення наповнювача не дозволить використати його (спосіб) для первинного оброблення молочної сироватки. В основу корисної моделі поставлена задача розроблення способу оброблення молочної сироватки, який забезпечить її збагачення частинками біогенного металу - магнію, тим самим, підвищить біологічну цінність молочної сироватки та розширить сферу її застосування, зокрема як напівпродукта для хлібопекарської промисловості з властивостями поліпшувача якості хліба. Поставлена задача вирішується тим, що у способі оброблення молочної сироватки передбачається приймання та оцінка якості сировини, охолодження та проміжне резервування, підігрів до 35-40 °C, знежирення сироватки, пастеризація молочної сироватки, охолодження, зберігання до подальшого використання. Згідно з корисною моделлю знежирену молочну сироватку перед пастеризацією спрямовують на оброблення в розрядній камері зі струмопровідним прошарком гранул магнію та відповідними електродами за напруги зарядки конденсатора 70-80 В, міжелектродних проміжків 0,01-0,1 мм, температури 20-40 °C і тривалості оброблення 50-70 с. Причинно-наслідковий зв'язок між запропонованими ознаками та очікуваним технічним результатом полягає в наступному. Обробленню може підлягати натуральна сироватка з-під сиру кисломолочного або підсирна, отримані традиційним способом при осаджені відповідного продукту. Об'ємне електроіскрове диспергування гранул металу магнію в середовищі молочної сироватки сприяє її збагаченню частинками магнію в біодоступній формі. Реалізація підводних електроіскрових розрядів не потребує складного технологічного забезпечення, при цьому характеризується достатньо ефективною ерозійною здатністю струмопровідних матеріалів. Такі способи знаходять практичне використання в процесах коагуляційного очищення води, в технологіях біофункціональних матеріалів для аграрної промисловості. Використання низької напруги 70-80 В та малих міжелектродних проміжків 0,01-0,1 мм дозволяє забезпечити умови, коли до 85 % усієї накопиченої енергії на конденсаторі йде на локальне розігрівання поверхні електродів, що в свою чергу, призводить до отримання колоїдних частинок з домінуванням нанорозмірної фракції. Останнє сприяє підвищенню їх біологічної доступності. Встановлено, що оброблення за температури 20-40 °C та тривалості 50-70 с не викликає суттєвих змін у значенні електрокінетичного потенціалу або призводить до його зростання, що є непрямим свідченням стабільності системи. При цьому небажаного агрегування частинок не відбувається. Зі зростанням температури оброблення понад 40 °C та тривалості впливу понад 70 с знижується абсолютне значення електрокінетичного потенціалу на 1,1…2,5 мВ. При цьому середній гідродинамічний розмір збільшується. Зазначене є свідченням агрегування частинок сироватки, зокрема білка, що небажано. Коагуляція білкових частинок, ймовірно, спровокована тепловими процесами в каналі іскрового розряду в поєднанні з підвищенням температури оброблюваного середовища та тривалості впливу електроіскрових розрядів. Встановлено, що оброблення молочної сироватки протягом 50-70 с сприяє підвищенню вмісту магнію у 2,6-2,9 рази за збереження належних органолептичних показників. А саме: специфічний смак і запах був відсутній або ледь помітний, колір - жовто-зелений з світло-сірим відтінком. При обробленні сироватки протягом понад 70 с вміст мангану в сироватці зростає у 3,0-5,7 рази, проте відмічається специфічний смак і запах, невластивий натуральній сироватці, що посилюється з підвищенням тривалості оброблення; колір сироватки - від світло сірого до 1 UA 105890 U 5 10 15 20 25 30 35 40 графітового. Тоді, як при обробленні сироватки протягом 30-50 с за гарних органолептичних показників збагачення магнієм незначне і не відповідає меті оброблення. Відомо, що магній бере участь у понад 350-ти біохімічних реакціях, необхідних для функціонування організму, є кофактором багатьох ферментів, в тому числі енергетичного метаболізму, приймає участь у синтезі білків, нуклеїнових кислот, справляє стабілізуючу дію на мембрани, необхідні для підтримання гомеостазу кальцію, калію, натрію. Дефіцит магнію характерний для вагітних, людей з високою фізичною активністю, дітей та людей, що перебувають у стресових ситуаціях. Фізіологічна потреба для дорослих - 400 мг/доба, для дітей - від 55 до 400 мг/доба. Молочна сироватка містить магній в середньому до 10…12 мг/100 г сироватки. Отже, її збагачення магнієм у біодоступній формі є актуальним. Мінеральні речовини не тільки надають харчовим продуктам функціональних властивостей, але й відіграють вагому технологічну роль. Відомо, що мінеральні солі, до складу яких входять метали, що приймають участь у каталітичній дії багатьох одно- й двохкомпонентних ферментів, здатні активізувати і стабілізувати їх. Так, магній стимулює дію майже усіх ферментів дріжджової клітини, в тому числі аденозинфосфорних кислот. На цей час для збагачення харчових продуктів мінеральними речовинами використовують переважно солі неорганічних кислот - карбонати, сульфати, фосфати тощо. Проте мінерали в цій формі мають низьку біологічну доступність. Електроіскрове диспергування гранул біометалів в середовищі молочної сироватки сприяє збагаченню її частинками магнію, які здатні утворювати органічні сполуки з компонентами сироватки. Останні мають вищу біологічну доступність, оскільки саме в такій хімічній формі магній функціонує в організмі. Встановлено, що використання сироватки, збагаченої частинками магнію, має позитивний вплив на органолептичні і фізико-хімічні показники хліба. її використання в рецептурі хліба пшеничного підвищує газоутворення і покращує його реологічні властивості, збільшується питомий об'єм хліба на 7…10 % в порівнянні з контрольними зразками. Кращою є формостійкість хліба із додаванням обробленої сироватки та менш помітним черствіння, м'якушка - помітно біліша за контрольні зразки. Спосіб здійснюють таким чином. Молочну сироватку прийняту за кількістю і якістю ретельно перемішують в ємкості за допомогою лопатевої мішалки, далі відцентровим насосом спрямовують на теплообмінний апарат для підігрівання до температури 35-40 °C, потім на сепарування для видалення жиру. Далі знежирену сироватку обробляють на технологічному комплексі, до складу якого входить генератор розрядних імпульсів, блок керування, розрядна камера, вимірювальні та допоміжні прилади. Оброблення молочної сироватки здійснюють в розрядній камері зі струмопровідним прошарком гранул магнію та відповідними електродами за напруги зарядки конденсатора 70-80 В, міжелектродних проміжків 0,01-0,1 мм, температури 20-40 °C і тривалості оброблення 50-70 с. Після реалізації підводного електроіскрового диспергування струмопровідних гранул магнію, оброблену сироватку спрямовують на пастеризацію, охолодження та зберігання до подальшого використання. Приклади здійснення способу наведено в таблиці 1. Таблиця 1 Технологічні параметри об'єм № напруга розрядприкла- зарядки температриваної ду конденсато- тура, °C лість, с камери, ра, В 3 см 1 Показники Вміст магнію, мг/100 г Органолептичні показники Зовнішній вигляд: однорідна рідина. Смак і запах: чистий, 8,3±0,40 кислуватий, без сторонніх присмаків і запахів. Колір зеленувато-жовтий. 30 2 Висновок Збагачення магнієм незначне і не відповідає меті оброблення UA 105890 U Технологічні параметри об'єм № напруга розрядприкла- зарядки температриваної ду конденсато- тура, °C лість, с камери, ра, В 3 см 2 75 30 300 5 10 120 4 Вміст магнію, мг/100 г 180 Висновок Органолептичні показники Зовнішній вигляд: однорідна рідина. Смак і запах: кислуватий, в деяких зразках ледь помітний 14,8±0,70 специфічний присмак і запах. Колір зеленувато-жовтий з ледь помітним світлосірим відтінком. Зовнішній вигляд: однорідна рідина. Смак і запах: 25,7±1,15 специфічний смак і запах невластивий молочній сироватці. Колір - світло сірий. Зовнішній вигляд: рідина з незначним осадженням частинок. Смак і запах: ярко виражений 29,3±1,40 специфічний невластивий молочній сироватці. Колір - від світло-сірого до графітового 60 3 Показники Достатнє збагачення магнієм при задовільних органолептичних показниках Органолепти чні показники потребують удосконалення, оскільки присутні негативні дескриптори Висновок. На підставі аналізу даних табл. 1 встановлено, що оброблення молочної сироватки протягом 60 с в розрядній камері зі струмопровідними гранулами магнію забезпечує збагачення сироватки магнієм за належних органолептичних показників, тоді як оброблення протягом 30 с не забезпечує бажаного збагачення магнієм, а оброблення понад 120 с суттєво погіршує органолептичні показники сироватки. Технічний результат полягає в наступному: електроіскрове диспергування гранул магнію в середовищі молочної сироватки збагачує сировину мінеральними речовинами в біодоступній формі, розширює сферу її застосування, зокрема як напівпродукта для хлібопекарської промисловості з властивостями поліпшувача якості хліба. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 15 20 Спосіб оброблення молочної сироватки, який включає приймання та оцінку якості сировини, охолодження та проміжне резервування, підігрів до 35-40 °C, знежирення сироватки, пастеризацію молочної сироватки, охолодження, зберігання до подальшого використання, який відрізняється тим, що знежирену молочну сироватку перед пастеризацією спрямовують на оброблення в розрядній камері зі струмопровідним прошарком гранул магнію та відповідними електродами за напруги зарядки конденсатора 70-80 В, міжелектродних проміжків 0,01-0,1 мм, температури 20-40 °C і тривалості оброблення 50-70 с. Комп’ютерна верстка М. Мацело Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Василя Липківського, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 3