Теоретические и экспериментальные исследования коагуляции молока

• Автор: Осинцев, Алексей Михайлович
• Шифр специальности: 05.18.04
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Кемерово
• Количество страниц: 324 с. : ил.

1.1. Состав и физикохимические свойства молока

Истинный раствор

Молочный жир

Белки молока

Основные физикохимические свойства молока

1.2. Современные представления о коагуляции молока и методы ее теоретического описания

Сычужная коагуляция молока

Кислотная коагуляция молока

Кислотносычужная коагуляция молока

Термокислотная коагуляция молока

Термокальциевая коагуляция молока

Модель липких твердых сфер
Полимеризационпая модель
Описание формирования структуры сгустка
1.3. Экспериментальные методы изучения коагуляции молока
Реологические методы
Оптические методы
Другие методы мониторинга гелеобразования в молоке
Новейшие результаты экспериментального исследования про цесса коагуляции
Заключение к первой главе
Глава II. Методология проведения исследований
Глава III. Развитие экспериментальных методов исследования
процесса коагуляции молока
III.1. Вискозиметр для измерения относительной вязкости молока
Определение объемной доли коллоидных частиц
Ш.2. Термографический метод мониторинга коагуляции молока
Принцип действия термографа
Прибор для точного определения момента гелеобразования
Автоматизированное устройство для комплексного монито
ринга процесса свертывания молока
III.3. Исследование возможности изучения коагуляции молока с ис 3 пользованием электромагнитного излучения СВЧ
Заключение к третьей главе
Глава IV. Математическое моделирование индукционной ста
дни коагуляции молока
Модель поверхностного заряда
IV.1. Кислотная коагуляция
IV.2. Сычужная коагуляция
IV.3. Кислотносычужная коагуляция
Заключение к четвертой главе
Глава V. Исследование роли ионов кальция в коагуляции мо
V Экспериментальное обоснование гипотезы о дополнительной 4 электростатической стабилизации мицелл казеина при недостатке
ионов кальция в молоке
V.2. Количественная физикохимическая модель возможного меха
низма возникновения дополнительного заряда мицелл
V.З. Исследование технологически обоснованных способов измене 5 ним концентрации ионов кальция в молоке
Заключение к пятой главе
Глава VI. Развитие методов численного моделирования процес
сов, протекающих при переработке молока
VI.1. Исследование особенностей диффузии в неоднородных средах
Диффузионное уравнение для неоднородной среды
Возможный механизм набухания полимеров
Численное моделирование диффузии в среде с резко меняю
щимися диффузионными свойствами
Диффузионный подход к задаче о возможном механизме пер
вичной стадии сычужного процесса У1.2. Численное моделирование процесса обогащения термокислот
ного сгустка биологически активными добавками
У1.3. Развитие численных методов моделирования структуры мо
лочных сгустков
Моделирование функции распределения первичных контактов
мицелл казеина
Исследование возможности использования комбинированного
метода на основе метода молекулярной динамики и метода МонтеКарло для моделирования структуры сгустков
У1.3. Численное моделирование процесса отстаивания жира в
Приближение стоксовой скорости
Модель слипания
Фрактальная модель
Центробежное отстаивание
Заключение к шестой главе
Глава VII. Анализ возможности развития новых технологий производства белковых молочных продуктов УП. 1. Разработка новых технологий, основанных на кислотносычужном свертывании молока
Оптимизация технологии кислотносычужных сыров Применение гравитационного отстаивания при изготовлении кислотносычужных сыров
У.2. Концепция создания нового технологического подхода к производству молочных белковых продуктов на основе управления сычужной коагуляцией Заключение к седьмой главе
Библиографический список Приложения
Введение


Обсуждение работы проводилось на международных и региональных научнотехнических конференциях, совещаниях и симпозиумах Барнаул, г. Ереван, г. Кемерово, г. Кострома, г. Лингби Дания, г. Прага, г. РостовнаДону, г. Ставрополь, г. КемТИПП. По результатам работы подано пять заявок, получен 1 патент и 1 положительное решение на выдачу патента РФ. Глава I. Естественная роль молока обеспечение роста и иммунологической защиты детенышей млекопитающих. Однако еще в доисторические времена человек научился использовать в качестве дополнительного источника пищи молоко различных животных коз, овец, лошадей и в особенности одомашненных коров. Все приведенные ниже сведения касаются в основном именно коровьего молока. Молоко представляет собой очень сложный продукт, состоящий из более 0 0 различных молекулярных образований. В наиболее общей форме качественный состав молока может быть, повидимому, выражен следующим образом молоко представляет собой эмульсию жировых шариков и суспензию казеиновых мицелл, находящихся в водном растворе, содержащем лактозу, сывороточные белки, минералы, соли, кислоты и незначительное количество других веществ таких как ферменты, витамины и т. Кроме того, на состав молока оказывает влияние множество различных факторов от генетических особенностей породы коров, до способа доения и последующей обработки. Поэтому приведенные ниже значения, характеризующие количественный состав молока, являются довольно условными табл. Таблица 1. Минералы Са, Р, , К, Ыа, 7. С, е, Си, сульфаты, карбонаты и др. Кислоты лимонная, муравьиная, уксусная, молочная и др. Далее основные компоненты молока будут рассмотрены более подробно. Истинный раствор
Интересным является тот факт, что, несмотря на то, что мы привыкли ассоциировать молоко с жидкостью, в его состав входит меньшее количество воды, чем во многие овощи и фрукты. Большая часть воды в молоке является свободной. Активность воды в молоке отношение давления водяного пара над данным продуктом к давлению пара над чистой водой при той же температуре превышает . Основная часть связанной воды механически и физикохимически ассоциирована с казеиновыми мицеллами каждый грамм казеина связывает около 4 г воды ,6. В большинстве молочных продуктов вода находится в связанном состоянии. Таблица 1. Молекулярный вес мономера рлактоглобулина 0, однако, этот белок присутствует в молоке в форме димеров 9. При значениях 8 Рлактоглобулин теряет стабильность происходит медленное изменение вращения плоскости поляризации и образование агрегатов денатурированного белка. При нагревании рлактоглобулина происходит как денатурация, так и агрегирование денатурированного вещества 7. Второй по содержанию в молочной сыворотке белок общего количества белков молока, алактальбумин, имеется в любом молоке, содержащем лактозу, так как необходим для ее биосинтеза. Установлено, что алактальбумин имеет молекулярный вес примерно 0 и состоит из 3 аминокислотных остатков. В молоке алактальбумин тонкодиспергирован размер частиц нм. Он не коагулирует в изоэлектрической точке 4,2 4,5 в силу своей большой гидратированности, не свертывается под действием сычужного фермента. При 5,4 9,0 алактальбумин имеет устойчивую конформацию. В интервале от 4 до 5 белок плохо растворим. Наиболее характерным свойством его является склонность к ассоциации в зависимости от времени при значениях ниже изоэлектрической точки. При ниже 4 наблюдается незначительная обратимая денатурация. При в,в и выше а лактальбумин находится, главным образом, в виде мономера. Считается, что в целом структура алактальбумина довольно устойчива. Третьей по содержанию в молоке является протеозопептонная фракция, характеризующаяся как смесь теплостойких фосфогликопротеидов. Протеозопептоны не осаждаются из обезжиренного молока при 4,6 после нагревания до 0 С в течение минут их можно выделить ной трихлоруксусной кислотой. Они составляют около сывороточных белков и белков молока. Протеозопсптоиная фракция неоднородна по составу, состоит из четырех компонентов, которые называют 3, 5, 8 быстрый и 8 медленный.