Спосіб оброблення молочної сироватки

Реферат: Спосіб оброблення молочної сироватки включає приймання та оцінку якості сировини, охолодження та проміжне резервування, підігрів до 35-40 °С, 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 мангану та відповідними електродами за напруги зарядки конденсатора 70-80 В, міжелектродних проміжків 0,01-0,1 мм, температури 20-40 °С і тривалості оброблення 30-60 с. UA 105893 U (54) СПОСІБ ОБРОБЛЕННЯ МОЛОЧНОЇ СИРОВАТКИ UA 105893 U UA 105893 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 - манганом 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 включає 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 цього реалізація способу на рівні із збереженням цінної білкової складової молочної сироватки не включає 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 - мангану, тим самим підвищить біологічну цінність молочної сироватки та розширить сферу її застосування, зокрема як напівпродукту 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 мангану та відповідними електродами за напруги зарядки конденсатора 70-80 В, міжелектродних проміжків 0,01-0,1 мм, температури 20-40 °C і тривалості оброблення 30-60 с. Причинно-наслідковий зв'язок між сукупністю ознак, що заявляються, та 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 мангану в середовищі молочної сироватки сприяє її збагаченню частинками мангану 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 30-60 с не викликає суттєвих змін у значенні електрокінетичного потенціалу або призводить до його зростання, що є непрямим свідченням стабільності системи. Небажаного агрегування частинок не відбувається. Зі зростанням температури оброблення понад 40 °C та тривалості впливу понад 60 с знижувалось абсолютне значення електрокінетичного потенціалу в середньому на 0,9-2,1 мВ. При цьому середній гідродинамічний розмір дещо збільшувався. 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 30-60 с сприяє підвищенню вмісту мангану в 1,8-2,1 раза. Зі збільшенням тривалості оброблення вміст мангану в сироватці зростає. Проте при проведенні органолептичної оцінки зразків, оброблених підводними електроіскровими розрядами протягом понад 60 с, відмічено наявність яскраво вираженого специфічного смаку і запаху, не властивого натуральній сироватці; колір сироватки - від світло сірого до графітового. Тоді, як при обробленні сироватки протягом 30-60 с специфічний смак і запах був відсутній або менш помітний, колір - жовто-зелений зі світло-сірим відтінком. 1 UA 105893 U 5 10 15 20 25 30 35 Відомо, що манган приймає участь в утворенні кісткової та сполучної тканини, підтримці репродуктивної функції, входить до складу ферментів, що підключаються до метаболізму амінокислот, вуглеводів; необхідний для синтезу холестерину та нуклеотидів. Дефіцит мангану порушує ріст та розвиток скелету, вуглеводний і ліпідний обмін. Фізіологічна потреба для дорослих - 2 мг/доба. Гранично допустимий рівень споживання - 5 мг/доба. Молочна сироватка містить манган у кількості в середньому 4мкг/100 г сироватки. Отже, її збагачення манганом в 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 двокомпонентних ферментів, здатні активізувати і стабілізувати їх. Так, манган стимулює дію ферментів дріжджової клітини та ін. 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 біметалу мангану в середовищі молочної сироватки сприяє збагаченню її частинками мангану, які здатні утворювати органічні сполуки з компонентами сироватки. Останні мають вищу біологічну доступність, оскільки саме в такій хімічній формі манган функціонує в організмі. Встановлено, що використання сироватки, збагаченої частинками мангану, має позитивний вплив на органолептичні і фізико-хімічні показники хліба. Її використання в рецептурі хліба пшеничного підвищує газоутворення, питомий об'єм тіста і покращує його реологічні властивості, збільшується питомий об'єм хліба на 6-8 % в порівнянні з контрольними зразками. Кращою є формостійкість хліба із додаванням обробленої сироватки та менш помітним черствінням. 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 мангану та відповідними електродами за напруги зарядки конденсатора 7080 В, міжелектродних проміжків 0,01-0,1 мм, температури 20-40 °C і тривалості оброблення 3060 с. Після реалізації підводного електроіскрового диспергування струмопровідних гранул мангану, оброблену сироватку спрямовують на пастеризацію, охолодження та зберігання до подальшого використання. Приклади здійснення способу наведено в таблиці. На оброблення спрямовували сироватку з-під сиру кисломолочного. 40 Таблиця Технологічні параметри № напруга об'єм темпеВміст прикла- зарядки розрядної триваратура, мангану, ду конденсакамери, лість, с °С мкг/100г тора, В см 1 75 30 300 Показники Органолептичні показники Зовнішній вигляд: однорідна рідина. Смак і запах: чистий, 6,5±0,30- кислуватий, без сторонніх присмаків і запахів. Колір зеленувато-жовтий. 30 2 Висновок Достатнє збагачення манганом за гарних органолептичних показників UA 105893 U Технологічні параметри № напруга об'єм темпеВміст прикла- зарядки розрядної триваратура, мангану, ду конденсакамери, лість, с °С мкг/100г тора, В см 2 60 5 10 180 Висновок Органолептичні показники Зовнішній вигляд: однорідна рідина. Смак і запах: кислуватий, в деяких зразках ледь помітний 7,1±0,35 специфічний присмак і запах. Колір зеленувато-жовтий з ледь помітним світлосірим відтінком. Зовнішній вигляд: рідина з незначним осадженням частинок. Смак і запах: 8,2±0,40 специфічний смак і запах, невластивий молочній сироватці. Колір - світло сірий. Зовнішній вигляд: неоднорідна рідина з наявним осадженням частинок. Смак і запах: яскраво 10,5±0,40 виражений специфічний, невластивий молочній сироватці. Колір сірий. 120 4 Показники Достатнє збагачення манганом за задовільних органолептичних показників Органолептичні показники потребують удосконалення, оскільки присутні негативні дескриптори Висновок. На підставі аналізу даних табл. встановлено, що оброблення молочної сироватки протягом 30-60 с в розрядній камері зі струмопровідними гранулами мангану забезпечує бажане збагачення манганом за гарних та задовільних органолептичних показників. Оброблення понад 120 с і більше забезпечує високий вміст мангану, проте погіршує органолептичні показники сироватки, що є неприйнятним. Технічний результат полягає в наступному: електроіскрове диспергування гранул мангану в середовищі молочної сироватки збагачує сировину мінеральними речовинами в біодоступній формі, розширює сферу її застосування, зокрема як напівпродукту 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 °С, 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 мангану та відповідними електродами за напруги зарядки конденсатора 70-80 В, міжелектродних проміжків 0,01-0,1 мм, температури 20-40 °С і тривалості оброблення 30-60 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