Исследование биотехнологического потенциала творожной сыворотки: модификация химического состава, прогнозирование качества и новые технологические решения

• Автор: Мельникова, Елена Ивановна
• Шифр специальности: 05.18.07, 05.18.04
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2007
• Место защиты: Воронеж
• Количество страниц: 476 с. : ил.

1.1. Творожная сыворотка как сырье для производства

продуктов питания

1.2. Опыт переработки творожной сыворотки

на примере Воронежской области.

1.3. Концептуальные подходы к рациональному использованию молочного белковоуглеводного сырья.

1.4. Способы получения функциональных ингредиентов

из творожной сыворотки.

1.5. Идентификация ароматов творожной сыворотки и их

значение в получении молокосодержащих продуктов

Глава 2. Экспериментальная часть.

2.1. Организация и проблемноконцептуальная схема исследований

2.2. Методы исследования.
2.2.1. Общие методы исследования.
2.2.2. Специальный метод исследования. Сенсорометрический анализ творожной сыворотки и продуктов ее фракционирования
2.3. Материальная база экспериментальных исследований
2.3.1. Ультрафильтрационная установка. Характеристика
ультрафильтрационного концентрата и пермеата.
2.3.2. Обратноосмотическая установка
2.3.3. Распылительная сушилка.
2.4. Методы математической статистики и оптимизации для
обработки результатов исследований .
Глава 3. Комплексная оценка состава, физикохимических и функциональнотехнологических свойств сгущенного и сухого углеводоминеральиых концентратов.
3.1. Химический состав концентратов.
3.2. Функциональнотехнологические свойства сгущенного
углеводоминерального концентрата
3.3. Физикохимические свойства и структурномеханические
характеристики сухого концентрата
3.4. Микробиологическая характеристика и оценка хранимости
сгущенного и сухого концентратов.
3.5. Характеристика сгущенного и сухого концентратов как сырьевого ресурса в производстве молокосодержащих
продуктов
Глава 4. Модификация химического состава творожной
сыворотки с применением экстрагирования.
4.1. Химическая характеристика стевии как объекта для получения натурального подсластителя
4.2. Экстрагирующие свойства ультрафильтрата творожной сыворотки и математическое моделирование
процесса выделения дитерпеновых гликозидов.
4.3. Исследование состава и свойств молочнорастительного экстракта новой модифицированной формы
творожной сыворотки
Глава 5. Идентификация и анализ осмофорических
компонентов творожной сыворотки.
5.1. Идентификация летучих компонентов газохроматографическим методом
5.2. Моносенсорный анализ осмофорических компонентов творожной сыворотки и оптимизация условий сорбции.
5.3. Мультисенсорный анализ индивидуальных осмофорических компонентов творожной сыворотки и их смесей.
5.4. Разработка нового способа оценки качества творожной сыворотки и ее модифицированных форм с применением мультисенсорной системы
5.5. Прогнозирование показателей качества творожной сыворотки с применением мультисенсорной системы и искусственных нейронных сетей.
Глава 6. Рациональные технологии функциональных и обогащенных продуктов с применением модифицированных форм творожной сыворотки.
6.1. Рациональные технологии и ассортимент безалкогольных напитков с применением сгущенного углеводоминерапьного концентрата.
6.2. Технологии и ассортимент напитков с применением сухого углеводоминерального концентрата.
6.3. Технологии и ассортимент алкогольных напитков с ультрафильтратом творожной сыворотки
6.4. Технологии и ассортимент низкокалорийных десертных
продуктов
6.5. Преимущества новых технических решений производства
функциональных и обогащенных продуктов.
Выводы.
Список литературы


Кроме того, удаление белков способствует ослаблению сывороточного привкуса , одной из причин образования которого являются реакции с участием белков. Суммарное содержание солей кальция и магния жесткость воды в воде, используемой в производстве безалкогольных напитков, не должно превышать мг . Содержание этих солей в сыворотке значительно больше, причем часть солей кальция находится в коллоидном состоянии, в связи с чем вероятность образования в напитках помутнений и осадков возрастает. Вместе с тем, белковая фракция сыворотки, представленная в основном сывороточными белками, по содержанию незаменимых аминокислот превосходит идеальный белок. Аминокислотный скор сывороточных белков колеблется от 4 по валину до 0 по триптофану. Таким образом, разделение питательных веществ сыворотки перспективное направление в получении пищевых функциональных ингредиентов, расширении ассортимента молокосодержащих продуктов на их основе, развитии новых и совершенствовании существующих технологий. Очистка сыворотки от молочного жира путем сепарирования не вызывает затруднений. Более сложной задачей является разделение коллоидной и ионномолекулярной систем сыворотки. Известно немало способов отделения и концентрирования белковой фазы сыворотки, однако ни один из них не отличается 0 ной эффективностью. Для выделения белков необходимо изменить их структуру. Денатурация изменяет строение и агрегатное состояние частиц и, в свою очередь, способствует коагуляции образованию укрупненных частиц белков ,, . Денатурация белков может быть осуществлена как физическими воздействиями тепловая денатурация, флотация, электрокоагуляция, так и с применением химических методов , . К наиболее распространенным физическим методам денатурации белков относится нагревание тепловая денатурация. Это легко осуществимый способ выделения сывороточных белков. Молочную сыворотку нагревают до С и выдерживают мин . Недостатки этого способа степень выделения сывороточных белков не более в основном выделяются термочувствительные фракции, существенные потери нативных свойств белков и других компонентов сыворотки, образование мутного фильтрата. Кроме того, часть фракций белковых веществ остается в сыворотке , . Низкая эффективность тепловой денатурации объясняется значительным отличием сыворотки от в изоэлектрической точке основных фракций белков , , она повышается с изменением реакции среды . Творожную сыворотку нагревают до ,5 2,5 С, подкисляют до 6,0 6,5 титруемая кислотность Т и выдерживают мин. В качестве раскислителей применяют пищевую соду, гидроксид аммония или натрия, известковое молоко, каустическую соду , . При добавлении раскислителей реакцию среды доводят до изоэлектрической точки белков, при этом разрушаются солевые связи частиц белков и происходит коагуляция . Степень выделения азотистых веществ сыворотки составляет . Существенным недостатком способа является помутнение сыворотки в щелочной среде . Введение в сыворотку солей кальция ионкоагулянт также повышает эффективность тепловой коагуляции. Кальций сорбируется на поверхности белковой глобулы, способствуя потере сс устойчивости в растворе и последующей ассоциации с образованием хлопьев . Однако коагуляция в присутствии солей кальция недопустима в производстве сыворотомньIX напитков, так как при этом резко возрастает содержание кальция в сыворотке, что нежелательно при производстве напитков изза образования помутнений и осадков. Кроме тепловой денатурации и введения реагентов для выделения белков применяется электрокоагуляция с угольными, платиновыми и алюминиевыми электродами. В оптимальных условиях 5,5 6,0, температура С выделяется до белков, находящихся в творожной сыворотке . К перспективным способам очистки творожной сыворотки относится электрофлотация. При катодной плотности тока МАсм2 за мин обработки в пену выделяется до белков и минеральных солей, содержание сухих веществ в сыворотке снижается с 6 до 4, , . Для флотации белков в пену на поверхности сыворотки в аппарат вводят воздух, при этом выделяются не только белки до , но и жиры .