Спосіб оцінки ступеня денатурації рідких курячих яєць

Реферат: Спосіб оцінки ступеня денатурації рідких курячих яєць включає визначення їх консистенції. Для визначення ступеня денатурації рідкого яйця визначення його консистенції здійснюють виміром напруги зрушення яйця віскозиметром, обчислюючи потім величину роботи, необхідної для руйнування структури яйця по формулі  W       dt . 0 UA 87401 U (54) СПОСІБ ОЦІНКИ СТУПЕНЯ ДЕНАТУРАЦІЇ РІДКИХ КУРЯЧИХ ЯЄЦЬ UA 87401 U UA 87401 U 5 10 15 20 25 30 35 Корисна модель належить до області переробки курячих яєць, зокрема до кількісної оцінки ступеня їх денатурації під дією високого тиску, і може бути використана на підприємствах харчової промисловості для одержання високоякісних харчових продуктів, що виготовляються з використанням рідкого яйця. У цей час денатураційні процеси під дією температури вивчені досить добре. Білок і жовток являють собою концентровані білкові розчини, які при тепловій денатурації утворюють драглі, що утримують усю містку в них воду. Процес загустіння білка під дією температури протікає в такий спосіб [1]: 45-50 °C - помітних змін не спостерігається; 50-55 °C - з'являються місцеві помутніння; 55-60 °C - помутніння поширюється на весь білок; 60-65 °C - білок помітно густіє; 65-75 °C - утворюється драглювата ніжна маса; 75-85 °C - утворюються драглі, що зберігає форму; 85-95 °C - драглі поступово ущільнюються. Ступінь ущільнення білкового драглу залежить від тривалості нагрівання. Так тривале витримування при 95 °C викликає поступове ущільнення драглів. Жовток починає загустівати тільки при 70 °C. У цей час зміни консистенції, що відбуваються в рідкому курячому яйці при денатурації його білка описуються якісно, а не кількісно, оцінка ступеня денатурації рідкого курячого яйця здійснюється візуально й результати даної оцінки є суб'єктивними, що і є недоліком даного способу [1-3]. Найбільш близьким по технічній суті й результатам, які досягаються, є спосіб органолептичної оцінки ступеня денатурації рідкого яйця, при якому оцінюється його консистенція [1]. У патентній літературі відсутні джерела, які б підтверджували можливість оцінки ступеня денатурації рідкого яйця кількісно. В основу корисної моделі поставлено задачу розробити спосіб оцінки ступеня денатурації рідкого курячого яйця, який дозволив би охарактеризувати ступінь денатурації рідкого яйця кількісно на основі приладових вимірів незалежно від факторів, які привели до денатурації білка (висока температура, високий тиск хімічний вплив і спільний вплив декількох факторів). Поставлена задача вирішується за рахунок того, що спосіб оцінки ступеня денатурації рідкого курячого яйця включає визначення його консистенції, згідно з корисною моделлю, визначення консистенції роблять, вимірюючи напругу зрушення яйця певної консистенції на ротаційному віскозиметрі й далі обчислюючи роботу за формулою  W      0 dt 40 45 50 55 (1)  де  - швидкість деформації,  - напруга деформації; 0 - напруга деформації в рівноважному стані деформації, необхідну для руйнування його структури, яка є кількісною характеристикою ступеня його денатурації незалежно від природи факторів, що викликали процес денатурації. Реалізація запропонованого способу оцінки ступеня денатурації рідких яєць дозволить характеризувати ступінь їх денатурації кількісним показником. На фіг. 1 представлена залежність напруги зрушення від часу, необхідного для руйнування структури рідкого курячого яйця без денатурації, яка отримана на віскозиметрі. На фіг. 2 представлена залежність напруги зрушення від часу, необхідного для руйнування структури частково денатурованого рідкого курячого яйця, яка отримана на віскозиметрі. На фіг. 3 представлена залежність ступеня денатурації (зміна консистенції яйця) залежно від величини роботи, необхідної для руйнування його структури. Приклад конкретного виконання. Руйнування структури - це тимчасово обумовлений процес, який може відбуватися в емульсіях, суспензіях з агреґуваними частками й солями. Класичний підхід для характеристики руйнування структури - це вимір напруги деформації, необхідній для руйнування структури. Визначення консистенції яйця. Визначення консистенції яйця здійснювали виміром напруги зрушення яйця віскозиметром і обчислюючи потім величину роботи, необхідну для руйнування структури яйця по формулі: 1 UA 87401 U  W      0 dt 5 10 15 20 25 30 (1)  де  - швидкість деформації,  - напруга деформації; 0 - напруга деформації в рівноважному стані деформації. Для виміру величини напруги зрушення використаний ротаційний віскозиметр Rheotest® RN 4.1 (RHEOTEST Messgerate Medingen Gmbh, Germany). Була застосована вимірювальна система "циліндр - циліндр" із циліндричним ротором Н2 (діапазон зміни швидкостей зрушення -1 -1 0,04…400 с ). Зразки деформувалися протягом 5 хвилин зі швидкістю зрушення 300 с . Як об'єкт використане рідке куряче яйце, яке було гомогенізоване кондитерським міксером фірми Bosch протягом 0,5 хв. і упаковане в спеціальний термостійкий пружний контейнер для наступної обробки. Контейнери із продуктом поміщали у воду з температурою 99±0,5 °C. Витримували кожний зразок протягом 10, 15, 20, 25, 30, 35, 40, 45, 50, 55, 60, 65, 70, 75, 80, 85, 90, 95, 100 с, після чого контейнер витягали й прохолоджували до температури 25±0,5 °C. Для забезпечення денатурації яйця високим тиском, контейнер з дослідними зразками рідкого курячого яйця обробляли високим гідростатичним тиском на установці високого тиску в проблемній лабораторії "Використання високого тиску в харчових технологіях" Донецького національного університету економіки і торгівлі імені Михайла Туган-Барановського. Параметри процесу: тиск - 100, 200, 300, 400, 500 МПа, температура процесу - 5, 25, 45 С, тривалість обробки - 3, 6, 9, 12, 15 хв. Дані параметри забезпечили зміну консистенції рідкого курячого яйця від практично рідкого до утворення драглі, що зберігає свою форму, яке відповідає тепловій денатурації білка при 75-85 °C. Далі ступінь денатурації отриманих зразків був оцінений органолептично, і потім для кожного зразка була розрахована величина роботи на руйнування його структури. Результатом вимірів є графік залежності напруги зрушення від тривалості додатка роботи, що приводить до руйнування структури рідкого курячого яйця як у нативному його стані (Фіг. 1), так і частково денатурованому в результаті його обробки високим тиском (Фіг. 2). Руйнування частково денатурованої структури зразків рідкого яйця механічним шляхом у процесі виміру відбувалося протягом декількох хвилин залежно від ступеня денатурації зразків. Фіг. 2 є прикладом кривої напруги деформації як функції залежності руйнування структури досліджуваних зразків від тривалості додатка роботи, що приводить до руйнування структури частково денатурованого рідкого курячого яйця. Робота на руйнування структури зразка W  прямо пропорційна заштрихованої області під графіком вихід значення напруги зрушення на, що встановився режим і була розрахована по наступній формулі:  W      0 dt 35 40 45 50 55 (1)  де  - швидкість деформації,  - напруга деформації; 0 - напруга деформації в рівноважному стані деформації. Слід зазначити, що зміна напруги зрушення починається не на початку координат, це обумовлене тим, що: рідке куряче яйце (сире й частково денатуроване) можна віднести до продуктів із границею текучості. Графік залежності напруги зрушення від часу для сирого яйця має вигляд прямої лінії - що свідчить про руйнування структури при досягненні границі текучості. Графік залежності напруги зрушення від часу для частково денатурованого рідкого яйця має вигляд дуги, що свідчить про наявність пружних деформацій у продукті при додатку навантаження (ліва частина графіка до пікової точки), і безповоротне руйнування структури продукту після досягнення пікового значення (права частина графіка). Практичні розрахунки по визначенню додаткової роботи на руйнування структури зразка рідкого курячого яйця з різним ступенем його денатурації були виконані в Excel 2003, куди були внесені середні значення за 1 секунду напруг зрушення, отримані в результаті записи реологічних кривих на віскозиметрі. Обробка результатів експериментів дозволила одержати однозначну залежність (Фіг. 3) величиною роботи на руйнування структури рідкого курячого яйця й ступенем його денатурації незалежно від природи факторів, які привели до денатурації білка. На фіг. 3 показані області, у яких може перебувати яйце на різних стадіях денатурації, які описуються органолептично наступними критеріями: І - початок процесу денатурації; II - поступовий перехід від рідкого до напіврідкого стану; III - поступовий перехід від напіврідкого до напівтвердого стану; IV зміцнення напівтвердої структури яйця. Джерела інформації:, які використані при складанні заявки: 2 UA 87401 U 5 1. Cunningham, F. Е. 1995. Egg-product pasteurization. In: Stadelman, W.J. and Cotterill, O.J. (Eds.), Egg Science and Technology, pp. 289-322. Food Products. Press, New York, (прототип). 2. Elliott, J.H. and Ganz, A.J. 1975. Gel characterization with the weissenberg rheogoniometer: Application to carrageenan gels. Journal of Food Science, 40: 394-398. 3. Cotterill, O.J. and McBee, L.E. 1995. Egg breaking. In: Stadelman, W.J. and Cotterill, O.J. (Eds.), Egg Science and Technology. - Р. 231-263. Food Products Press, New York. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 10 Спосіб оцінки ступеня денатурації рідких курячих яєць, що включає визначення їх консистенції, який відрізняється тим, що для визначення ступеня денатурації рідкого яйця визначення його консистенції здійснюють виміром напруги зрушення яйця віскозиметром, обчислюючи потім величину роботи, необхідної для руйнування структури яйця по формулі  W   15     dt , (1) 0  де  - швидкість деформації,  - напруга деформації; 0 - напруга деформації в рівноважному стані деформації. 3 UA 87401 U Комп’ютерна верстка І. Мироненко Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 4