А. Ю. Просеков технология продуктов детского питания
|
|
Скачать 1.67 Mb.
|
|
^
1. Почему молоко обладает буферными свойствами? 2. Что является количественной мерой буферных свойств молока? 3. Что понимают под буферной емкостью? 4. Как определяют буферную емкость молока? 5. Почему пища новорожденных должна обладать низкой буферной емкостью? Какие возможности ее снижения вы знаете? ^ ИЗУЧЕНИЕ ПРОЦЕССА БЕЗМЕМБРАННОГО ОСМОСА Цель работы. Изучить процесс безмембранного осмоса с использованием пектинов. ^ Изучить теоретические основы безмембранного осмоса; исследовать состав обезжиренного молока; провести разделение обезжиренного молока на две фазы; исследовать состав концентрата натурального казеина; исследовать состав безказеиновой фазы; проанализировать полученные результаты и рассчитать степень перехода сухих веществ в бесказеиновую фазу. ^ Для проведения работы оборудуют три рабочих места на подгруппу. Для каждого рабочего места предоставляется обезжиренное молоко в количестве 0,3 дм3, пектин в количестве 2,0 г (по возможности трех видов по 0,6 г), бактериальную закваску, сычужный фермент. К проведению работы готовятся следующие лабораторная посуда, приборы, реактивы: конические колбы вместимостью 100-250 см3, градуированные пипетки на 1, 5, 10,77 и 25 см3, стеклянные стаканы вместимостью 50-100 см3, цилиндры вместимостью 100 см3, молочный жиромеры с резиновыми пробками, автопипетки на 1 и 10 см3, пробирки, штативы под пробирки, штатив для жиромеров, кастрюля, металлические бюксы, бюретки вместимостью 10 см3, стеклянные воронки, фильтры бумажные, кружки марли, пакеты из бумаги, аналитические весы, рефрактометр, потенциометрический анализатор или рН-метр, термометры, водяная баня, центрифуга, ареометр, сушильный шкаф, прибор Чижовой, эксикатор, дистиллированная вода, 1%-ный раствор фенолфталеина, гидроксид натрия (калия) с концентрацией 0,1 моль/дм3, 2,5%-ный раствор сернокислого кобальта, серная кислота плотностью 1810-1820 кг/м3, изоамиловый спирт, 4%-ный раствор хлорида кальция, 10%-ный раствор уксусной кислоты. ^ Современные способы переработки молока в молочно-белковые концентраты с использованием безотходных технологий предусматривают вовлечение в процесс производства всех компонентов исходного сырья, причем свойства компонентов должны сохранять свое качество или улучшаться. С другой стороны, технологии должны быть экономически целесообразными. При переработке молочного сырья в молочно-белковые концентраты по традиционной технологии в продукты переходит только до 70% сухих веществ молока. Около 30% сухих веществ концентрируется в молочной сыворотке, которая рационально используется лишь частично, переработка связана с большими производственными и энергетическими затратами и применением специального технологического оборудования. При переработке сырья на принципах безмембранного осмоса с использованием биополимеров (пектинов) в продукты переходят практически до 100% сухих веществ молока. Данная технология молочно-белковых концентратов предусматривает наиболее полное использование всех компонентов молока в новых, разнообразных сочетаниях при минимальных экономических затратах и, кроме того, вовлекает в технологический процесс растительное сырье, что целесообразно как с биологической, так и с экономической точки зрения. Пектины принадлежат к пищевым добавкам (Е440) природного происхождения. Особую значимость они приобрели в последние годы, когда появились сведения об их способности выводить из организма человека ионы тяжелых металлов и радионуклидов. Пектин – водорастворимое вещество, свободное от целлюлозы и состоящее из частично или полностью метоксилированных остатков полигалактуроновой кислоты. В зависимости от количества метоксильных групп и степени полимеризации существуют различные виды пектинов. Пектиновые вещества обладают комплексом уникальных свойств, выдвигающих их на одно из первых мест в числе компонентов профилактического питания при различного рода профессиональных вредностях. Доказано, что степень связывания тяжелых металлов пектинами зависит от степени его метоксилирования: чем она ниже, тем пектин более интенсивно связывает тяжелые элементы. На образование пектиновых комплексов влияет рН среды. Например, свекловичный пектин при рН 1,8-2,0 связывал 24,6% введенного стронция, при рН 3,6-3,7 – 36%, при рН 7,6-7,7 – 64%. Характеристика некоторых наиболее распространенных пектинов приведена в таблице 2. Таблица 2 Характеристика пектинов
Физико-химические и функциональные свойства полисахаридов зависят от источника и способа получения. Поэтому свойства пектина как лиофильного коллоида определяют его роль в технологических процессах. Одним из основных факторов, влияющих на область применения, является растворимость пектинов. Растворимость пектина зависит от степени полимеризации и этерификации. В связи с этим, используя различные пектины можно получить продукты заданного состава и с широким спектром биологических и функциональных характеристик. Учеными проводились исследования о влиянии концентрации пектиновых экстрактов, способа коагуляции на коэффициент чистоты, желирующую способность, а также по изучению влияния этих факторов на поведение пектина в качестве гелеобразующего вещества, загустителя или стабилизатора в молочных продуктах, рассматривались особенности применения высоко- и низкоэтерифицированных пектинов при производстве молока и кисломолочных продуктов. Изучена разделяющая способность пектинов. В основе процесса безмембранного осмоса лежит фракционирование компонентов обезжиренного молока с применением пектина и образованием молочно-белковых концентратов с определенным составом и функциональными свойствами. Данный способ базируется на ограниченной термодинамической совместимости высокомолекулярных биополимеров – казеина и пектина в общем водном растворителе. В основе разделения двухфазной системы лежит избирательное распределение при определенных условиях веществ между двумя фазами, причем оба полимера собираются в различных фазах. Такой процесс концентрирования можно охарактеризовать как безмембранный осмос, в котором функцию мембраны выполняет поверхность раздела фаз (раствор белка – раствор полисахарида). В результате вытеснения белка из той части объема системы, которая занята макромолекулами биополимера, происходит агрегация белка и его концентрирование. При этом раствор белка концентрируется, а раствор полисахарида разбавляется до тех пор, пока не сравняется осмотическое давление в этих растворах. В процессе концентрирования белков обезжиренного молока происходит самопроизвольное разделение системы (обезжиренное молоко – раствор полисахарида) на две фазы: нижнюю – концентрат натурального казеина (КНК) и верхнюю – бесказеиновую фазу. Казеин в концентрате находится в растворимом неденатурированном коллоидно-дисперсном состоянии в виде казеинкальцийфосфатного комплекса. Массовая доля сухих веществ в концентрате казеина составляет 17-23%, в том числе белка до 17%. Увеличение массовой доли сухих веществ происходит в основном за счет концентрирования белка. Степень перехода казеина из обезжиренного молока с массовой долей сухих веществ 8,5-9,2% составляет 97-98%. Бесказеиновая фракция представляет собой растворимый комплекс сывороточных белков и углеводов (лактозы и полисахарида) и содержат 6,0-7,0% сухих веществ, в том числе белка до 1,0%. По аналогии с традиционной технологией получают как бы обезжиренный творог в виде раствора и сыворотку, содержащую биополимер. Новые продукты переработки молока существенно отличаются от традиционных и превосходят их по технологическим и биологическим характеристикам. Казеиновый комплекс молока концентрируется в 5-7 раз, не изменяя своего растворимого состояния. Концентрат натурального казеина (КНК) содержит до 70% высококачественного молочного белка, включающего полный набор заменимых и незаменимых аминокислот с сохранением нативной структуры, до 20% углеводов, 7-8% минеральных веществ, 1-2% жиров и витаминов. Он представляет собой казеинкальцийфосфатный комплекс, полностью растворимый в воде. Это позволяет широко использовать его в качестве белкового комплекса и стабилизатора в различных пищевых продуктах (сметана, йогурт, творог, сырково-творожные изделия). Казеин, находящийся в молоке в нативном состоянии, имеет уникальную структуру, обуславливающую его устойчивость к действию денатурирующих агентов и хорошую расщепляемость протеолитическими ферментами. Дополнительное тепловое воздействие до 1000С на жидкий концентрат натурального казеина не влияет на его растворимость. Более жесткие режимы при сушке концентрата могут несколько снижать растворимость сухого продукта. По технологическим характеристикам КНК подобен казеинату натрия и может его заменять в производстве традиционных пищевых продуктов. Биологическая ценность концентрата как натурального продукта значительно выше. КНК содержит основные компоненты молока в легкоусвояемой форме, поэтому использование его в пищевой промышленности в качестве источника полноценного натурального белка, эмульгатора и стабилизатора коллоидных систем весьма рационально. Бесказеиновая фаза, представляющая жидкий структурирующий пищевой концентрат, и имея практически стабильный химический состав, обладает рядом функциональных свойств и может быть использована в производстве структурированных пищевых продуктов в жидком, сгущенном или сухом виде. Структурирующий пищевой концентрат обладает свойствами пищевого структурообразователя. Его использование рационально в качестве обогатителя молочными белками, эмульгатора, пенообразователя, студнеобразователя в производстве традиционных молочных продуктов и новых структурированных (взбитых, желеобразных) продуктов. Использование концентрата натурального казеина и структурирующего пищевого концентрата, полученных на основе безмембранного осмоса с применением биополимеров, позволяет использовать все составные части молока на пищевые цели, расширить ассортимент пищевых продуктов, улучшить качество нежирных и маложирных продуктов, повысить их пищевую и биологическую ценность за счет увеличения содержания белков и использования фруктово-ягодных наполнителей и витаминизированных добавок. Кроме того, внедрение безотходной технологии переработки обезжиренного молока позволит исключить образование отходов молочной сыворотки и тем самым увеличить сырьевые ресурсы. ^ Титруемая кислотность – показатель, характеризующий наличие кислых составных частей молока: органических кислот, в том числе молочной, кислых солей, белков, углекислого газа, растворенного в воде, и других титруемых соединений, содержащихся в молоке. Эти соединения в молоке находятся как в диссоциированной, так и недиссоциированной форме в состоянии динамического равновесия. При титровании молока (добавление гидроксида натрия) свободные ионы водорода связываются гидроксидами щелочи в слабодиссоциированные молекулы воды: H+ + OH- → H2O В результате связывания ионов водорода сдвигается диссоционное равновесие в сторону распада молекул кислых соединений на ионы. То есть при добавлении щелочи (титрование) все молекулы кислых соединений постепенно распадаются на ионы и нейтрализуются щелочью. В России кислотность молока выражают в градусах Тернера (0Т). Под градусами Тернера понимают объем (в см3) раствора гидроксида натрия (калия) с концентрацией 0,1 моль/дм3, необходимого для нейтрализации кислых соединений в 100 см3 молока, разбавленного в два раза водой. Титруемая кислотность свежевыдоенного молока составляет 16-180Т. Из них на долю кислых солей приходится 9-13, белков – 4-6, углекислоты и других титруемых соединений – 1-30Т. Титруемая кислотность молока зависит от стадии лактации, состояния здоровья животных, рационов кормления и других факторов. При хранении титруемая кислотность молока повышается за счет накопления молочной кислоты вследствие сбраживания под действием ферментных систем молочнокислых микроорганизмов продуктов гидролиза лактозы. Повышение кислотности вызывает снижение стабильности белковой и жировой фаз молока, поэтому молоко при приемке на перерабатывающие предприятия обязательно контролируется по этому показателю. Титруемую кислотность определяют методом, основанным на нейтрализации кислотных компонентов, содержащихся в молоке, раствором гидроокиси калия или натрия в присутствии индикатора фенолфталеина. В колбу вместимостью от 100 до 250 см3 отмеривают 20 см3 дистиллированной воды, 10 см3 исследуемого образца и три капли 1% раствора фенолфталеина. Смесь тщательно перемешивают и титруют раствором едкой щелочи до появления слабо-розового окрашивания, соответствующего контрольному эталону окраски, не исчезающего в течение 1 мин. Для приготовления контрольного эталона окраски в колбу вместимостью от 100 до 250 см3 отмеривают 20 см3 дистиллированной воды, 10 см3 исследуемого молока и 1 см3 2,5% раствора сернокислого кобальта. Смесь тщательно перемешивают. Кислотность в градусах Тернера (0Т) находят умножением объема, см3, раствора гидроокиси натрия, затраченного на нейтрализацию кислотных компонентов, содержащихся в 10 см3 молока, на коэффициент, равный 10. За окончательный результат анализа принимают среднее арифметическое значение двух параллельных определений, округляя результат до второго десятичного знака. Допускаемая погрешность результатов анализа составляет ±1,90Т. При большем расхождении испытание повторяют с четырьмя параллельными пробами. При этом расхождении между средними арифметическом значением результатов четырех определений и любым значением из четырех результатов определения не должно превышать 1,80Т. При большем расхождении заново приготавливают все реактивы и проводят испытание с четырьмя параллельными пробами. ^ – это показатель, характеризующий активность ионов водорода, и численно равна отрицательному десятичному логарифму их концентрации. Очевидно, что чем выше концентрация ионов водорода в растворе, тем ниже значение рН. Источниками ионов водорода в молоке являются различные компоненты, имеющие кислый характер, то есть те, которые обуславливают титруемую кислотность молока. Но на величину рН влияет только та часть кислых соединений, которая находится в диссоциированном виде. Таким образом, определяя титруемую кислотность молока, обнаруживаем все кислотные компоненты, содержащиеся в нем, а, измеряя величину рН, фиксируем концентрацию (активность) свободных ионов водорода, образовавшихся при диссоциации части кислотных компонентов молока. Концентрацию ионов водорода (рН) определяют методом прямой потенциометрии на анализаторе потенциометрическом для контроля рН молока и молочных продуктов. Подготовку и проверку прибора по буферному раствору проводят лаборанты за 30 минут до начала работы согласно инструкции по эксплуатации на потенциометрический анализатор и ГОСТа 26781-85. Прибор включают за 30 мин до начала измерения. Прибор настраивают по буферному раствору, приготовленному из фиксанала, при температуре (20±1)0С. Перед проверкой прибора по буферному раствору электроды тщательно промывают дистиллированной водой и удаляют остатки воды с электродов фильтровальной бумагой. В стеклянный стакан вместимостью 50-100 см3 наливают (40±5) см3 буферного раствора температурой (20±1)0С, после чего погружают в него электроды и через 10-15 с снимают показания прибора. Если показания прибора отличаются от стандартного значения рН буферного раствора более чем на 0,05, то прибор настраивают с помощью регулятора. Пробу молока (40±5) см3 температурой (20±2)0С наливают в стакан вместимостью 50-100 см3 и погружают электроды прибора. Электроды не должны касаться стенок и дна стакана. Через 10-15 с снимают показания по шкале прибора. Для быстрого установления показаний прибора измерения проводят при круговом перемещении стаканчика с молоком. После каждого измерения электроды датчика промывают дистиллированной водой. В промежутках между измерениями электроды датчика погружают в стакан с дистиллированной водой. Измерения рН молока проводят в двух параллельных пробах. За окончательный результат измерения принимают среднее арифметическое результатов двух параллельных измерений расхождение между которыми не должно превышать 0,03. ^ определяют кислотным методом Гербера. Метод основан на выделении из определенного объема молока жира в виде сплошного слоя и измерении его объема в градуированной части жиромера. Молочный жир находится в молоке в виде жировых шариков диаметром от 0,1 до 10 мкм. Средний диаметр шариков составляет от 2 до 2,5 мкм. Каждый жировой шарик окружен белково-липоидной оболочкой (мембраной), представленной сложным комплексом структурных белков, ферментов, липидных компонентов (фосфолипидов, холестерина и др.), металлов, жирорастворимых витаминов. Окруженные мембраной (оболочкой) жировые шарики с плазмой молока образуют устойчивую эмульсию. Чтобы выделить молочный жир в виде сплошного слоя, необходимо разрушить оболочки жировых шариков, что достигается с помощью концентрированной серной кислотой и изоамилового спирта. Для облегчения слияния жировых шариков, лишенных оболочек, смесь подогревают и центрифугируют. Серная кислота и изоамиловый спирт обладают сильными водоотнимающими свойствами, вызывая дегидратацию оболочек жировых шариков и белковых частиц молока. Изоамиловый спирт и образующийся в присутствии кислоты серный эфир, являясь более поверхностно активными веществами, чем оболочечный белок и фосфолипиды, вытесняют их с поверхности жировых шариков. Под действием серной кислоты белки оболочек жировых шариков, а также другие белки молока «сгорают» с образованием растворимых соединений, что вызывает уменьшение вязкости реакционной смеси и повышает эффективность центрифугирования. В два молочных жиромера (типов 1-6 или 1-7), стараясь не смочить горло наливают дозатором по 10 см3 серной кислоты (плотностью от 1810 до 1820 кг/м3) и осторожно, чтобы жидкости не смешивались, добавляют пипеткой по 10,77 см3 молока, приложив кончик пипетки к горлу жиромера под углом. Молоко из пипетки должно вытекать медленно. После опорожнения пипетку отнимают от горловины жиромера не ранее, чем через 3 с. Выдувание молока из пипетки не допускается. Дозатором добавляют в жиромеры по 1 см3 изоамилового спирта. Уровень смеси в жиромере устанавливают на 1-2 мм ниже основания горловины жиромера, для чего разрешается добавлять несколько капель дистиллированной воды. Рекомендуется для повышения точности измерений, особенно для молока низкой плотности, применять взвешивание при дозировке пробы. В этом случае сначала взвешивают 11,00 г молока с отсчетом до 0,005 г, затем приливают серную кислоту и изоамиловый спирт. Жиромеры закрывают сухими пробками, вводя их немного более чем на половину в горловину жиромеров. Жиромеры встряхивают до полного растворения белковых веществ, переворачивая не менее 5 раз так, чтобы жидкость в них полностью перемешались. Рекомендуется для обеспечения проведения измерений наносить мел на поверхность пробок для укупорки жиромеров. Устанавливают жиромеры пробкой вниз на 5 мин в водяную баню при температуре (65±2)0С. Вынув из бани, жиромеры вставляют в стаканы центрифуги градуированной частью к центру. Жиромеры располагают симметрично, один против другого. При нечетном числе жиромеров в центрифугу помещают жиромер, наполненный водой вместо молока, серной кислотой и изоамиловым спиртом в том же соотношении, что и для анализа. Жиромеры центрифугируют 5 минут. Каждый жиромер вынимают из центрифуги и движением резиновой пробки регулируют столбик жира так, чтобы он находился в градуированной части жиромера. Жиромеры помещают пробками вниз в водяную баню с температурой (65-67)0С на 5 минут, при этом уровень воды в бане должен быть несколько выше уровня жира в жиромере. Затем жиромеры вынимают из бани и быстро производят отсчет жира. При отсчете жиромер держат вертикально, граница жира должна находиться на уровне глаз. Движением пробки вниз или вверх устанавливают нижнюю границу столбика жира на нулевом или целом делении шкалы жиромера. От него отсчитывают число делений до нижней точки мениска столбика жира с точностью до наименьшего деления шкалы жиромера. Граница раздела жира и кислоты должна быть резкой, а столбик жира прозрачным. При наличии «кольца» (пробки) буроватого или темно-желтого цвета, различных примесей в жировом столбике, анализ повторяют. Показания жиромера соответствуют массовой доле жира в молоке в процентах. Объем десяти малых делений шкалы молочного жиромера соответствует 1% жира в продукте. Отсчет производят с точностью до одного малого деления. Расхождения между параллельными определениями не должны превышать 0,1% жира. ^ Показатель преломления молока зависит от содержания в нем воды, лактозы, казеина, сывороточных белков, солей, небелковых азотистых соединений. Молочный жир образует с плазмой молока эмульсию и на показатель преломления не влияет. Поэтому массовую долю белка можно определить по разнице показателей преломления исходного молока и безбелковой сыворотки, казеина – по разнице показателей преломления исходного молока и бесказеиновой сыворотки, а сывороточных белков – по разнице массовых долей белка и казеина. Получение безбелковой сыворотки основано на термокальциевой коагуляции белков (комплексной коагуляции казеина и сывороточных белков), а бесказеиновой сыворотки – на кислотной коагуляции казеина (при рН 4,6-4,7). Для получения безбелковой сыворотки отмеряют во флакон 5 см3 исследуемого молока и добавляют в него 5-6 капель 4% раствора хлорида кальция. Флакон закрывают пробкой и слегка взбалтывают содержимое. Одновременно готовят 2-3 параллельных пробы (флаконы пронумеровать). Флаконы помещают в бачок, наливают в него воду до половины высоты флаконов, закрывают крышкой. Воду в бачке кипятят в течение 10 минут. Затем горячую воду заменяют холодной и охлаждают пробы в течение 2-х минут. Флаконы вынимают из бачка, встряхивают так, чтобы сгусток разрушился и выделившаяся сыворотка смешалась с конденсатом, а затем фильтруют через бумажный фильтр, либо центрифугируют в течение 10 мин при частоте вращения барабана 1000 об/мин. Одну-две капли прозрачной сыворотки наносят на измерительную призму прибора и плавно закрывают ее осветительной. Наблюдая в окуляр, убирают окрашенность границы светотени. Для улучшения резкости границы измерение необходимо проводить через 1 минуту, т.к. за это время из пробы удаляется воздух и лучше смачивается поверхность осветительной призмы. По шкале «Белок» снимают показания для сыворотки. Измерение повторяют 3-4 раза и подсчитывают среднеарифметическое значение Бс. Удалив сыворотку с обеих призм, их тщательно промывают водой и вытирают мягкой салфеткой или ватой. Затем 1-2 капли исследуемого молока помещают на измерительную призму. Проводят измерения по шкале «Белок» в том же порядке, как на сыворотке. Так как резкость границы у молока несколько хуже, чем у сыворотки и воды, измерения повторяют 4-5 раз и подсчитывают среднеарифметическое Бм. Содержание белков в молоке определяют по формуле 3 Бмол (%) = Бм – Бс, (3) Общий белок (белки и небелковые азотистые вещества) определяют по формуле 4: Бобщ.бел. (%) = (Бм – Бс)·1,0855, (4) Содержание казеина в молоке определяют по формуле 5: Каз. (%) = (Бм – Бк.с.)·1,1012, (5) где Бк.с. – показания по шкале «Белок» для бесказеиновой сыворотки. Для получения безказеиновой сыворотки во флакон с молоком (5 см3) вносят 10 капель 10%-ного раствора уксусной кислоты. А далее, как в случае получения безбелковой сыворотки, но без кипячения. Содержание сывороточных белков определяют по формуле 6: СБ (%) = Бм – Каз, (6) ^ – это масса молока, заключенная в единицу объема. Плотность выражают в кг/м3. Плотность нормального молока составляет от 1027 до 1032 кг/м3. Определяется плотность ареометрическим методом. Ареометр для молока градуирован в г/см3, плотность нормального молока может быть выражена от 1,027 до 1,032 г/см3 или в условных градусах ареометра – от 27 до 320А. Градусы ареометра получают отбросив две первые цифры у значения плотности, выраженной в кг/м3 или г/см3. Плотность молока зависит от содержания его составных компонентов и от их соотношения, так как каждый из компонентов имеет определенную величину плотности. Плотность воды – 1000 кг/м3, молочного жира – 921, белков – 1391, лактозы – 1610, минеральных солей – 2857 кг/м3. Плотность молока, определенная сразу же после доения ниже плотности, измеренной через несколько часов, на 0,8-1,5 кг/м3. Это связано с отвердеванием триацилглицеринов молочного жира при охлаждении, выделением части воздуха, увеличением плотности белков. Поэтому плотность сборного молока определяют не ранее, чем через два часа после дойки. Значение плотности молока зависит от температуры. При повышении температуры сверх 200С в молоке увеличивается содержание жидкого жира, имеющего меньшую плотность, чем твердый, и результаты получаются заниженными и наоборот, при понижении температуры молока – результаты завышены. Поэтому, если температура молока отличается от 200С, то в показания вносят поправку – 0,2 кг/м3 на каждый градус. Поправку прибавляют к найденному значению плотности, если температура была выше 200С, или вычитают, если температура была ниже. Плотность молока изменяется при его фальсификации, например добавлением воды или обезжиренного молока. Так, добавление воды понижает плотность молока, а разбавление обезжиренным молоком – повышает, поскольку плотность обезжиренного молока выше и составляет от 1033 до 1035 кг/м3. Поэтому по величине плотности косвенно судят о натуральности молока. 250 см3 молока нагревают на водяной бане до 400С и выдерживают при этой температуре 5 мин, чтобы перевести жир в жидкое состояние, после чего охлаждают до 20±20С. Во избежание образования пены тщательно перемешанную пробу молока осторожно приливают по стенке в сухой цилиндр, который в этот момент следует держать в слегка наклонно положении. Цилиндр с молоком устанавливают на ровной горизонтальной поверхности, и в него медленно погружают сухой и чистый ареометр, после чего его оставляют в свободно плавающем состоянии. Ареометр не должен касаться стенок цилиндра, расстояние между его поверхностью и стенками цилиндра должно быть не менее 5 мм. Через одну минуту после установления ареометра в неподвижном положении отсчитывают показание температуры и плотности. Во время отсчет плотности глаз должен находиться на уровне верхнего мениска. Плотность отсчитывают по верхнему краю мениска с точностью до 0,005 г/см3, температуру – до 0,050С. Плотность молока определяют при температуре 200С. Расхождение между повторными определениями плотности не должно превышать 0,005 г/см3. Если во время определения плотности температура молока выше или ниже 200С, то результаты отсчета приводят к 200С по специальной таблице, имеющейся в стандарте, либо путем расчета. Каждый градус соответствует поправке, равной 0,0002 г/см3. При температуре молока выше 200С поправку прибавляют, при температуре ниже 200С – вычитают. По окончании работы ареометр ополаскивают теплой водой и насухо вытирают. ^ Сухим веществом (сухим молочным остатком – СМО) называется осадок, полученный после выпаривания влаги из молока (или молочных продуктов) в определенных условиях. Массовая доля воды в молоке составляет в среднем 87,5%, причем часть ее от 83 до 86% находится в свободном состоянии, а остальная – в связанном. Свободная вода является растворителем органических и неорганических веществ, участвует в гидролитических процессах расщепления белков, жиров, углеводов и других химических реакциях. Она легко удаляется при сушке, а также сгущении, замораживании молока. Связанная вода представлена адсорбционной, образующей гидратные оболочки белков; иммобилизованной, заключенной внутри казеиновых мицелл; кристаллизационной, входящей в состав лактозы и ряда солей. Эта вода не удаляется при сушке, выпаривании и замораживании, недоступна микроорганизмам и не участвует в биохимических реакциях. Практическое определение влаги основано на неоднократном высушивании и взвешивании исследуемых образцов до постоянной массы. На дно металлической бюксы укладывают два кружка марли, высушивают с открытой крышкой при 1050С в течение 20-30 мин, затем, закрыв крышкой, охлаждают в эксикаторе в течение 20-30 мин и взвешивают. В подготовленную бюксу пипеткой вносят 3 см3 исследуемого продукта, распределяя его по всей поверхности марли, и закрыв крышкой, взвешивают. Затем открытую бюксу и крышку помещают в сушильный шкаф при 1050С на 60 мин, после чего бюксу закрывают крышкой, охлаждают и взвешивают. Высушивание и взвешивание продолжают через 20-30 мин до получения разницы в массе между двумя последовательными взвешиваниями не более 0,001 г. Сухой остаток на поверхности марлевого кружка должен иметь равномерный светло-желтый цвет. Расхождение между параллельными определениями должно быть не более 0,1%. За окончательный результат принимают среднее арифметическое двух параллельных определений. Массовую долю сухого вещества (С) в процентах вычисляют по формуле:  (7)где m0 – масса бюксы с кружками марли, г; m – масса бюксы с кружками марли и навеской молока до высушивания, г; m1 – масса бюксы с навеской после высушивания, г. Массовую долю влаги в молоке (W) в процентах вычисляют по формуле W = 100 – C, (8) Массовую долю сухого обезжиренного вещества (С0) в процентах вычисляют по формуле С0 = С – а, (9) где С – массовая доля сухого вещества, %; а – массовая доля жира, %. Массовую долю влаги определяют методом высушивания на приборе Чижовой. Для определения массовой доли влаги в твороге пакеты (одно- или двухслойные) из газетной бумаги, размером 150х150 мм, складывают по диагонали, загибают углы и края примерно на 15 мм. При определении массовой доли влаги в продукте пакет вкладывают в листок пергамента, несколько большего размера, чем пакет, не загибая краев. Готовые пакеты высушивают в приборе в течение 3 минут при температуре 150-1520С, после чего их охлаждают и хранят в эксикаторе. Подготовленный пакет взвешивают с погрешностью не более 0,01 г, взвешивают в него 5 г исследуемого продукта с погрешностью не более 0,01 г, который распределяют равномерно по всей внутренней поверхности пакета. Пакет с навеской закрывают, помещают в прибор между плитами, нагретыми до требуемой температуры, и выдерживают 5 минут. Одновременно можно высушивать два пакета. При высушивании продуктов с относительно высокой влажностью, таких как творог и творожные изделия, в начале сушки во избежание разрыва пакета верхнюю плиту прибора приподнимают и поддерживают в таком положении до прекращения обильного выделения паров, которое обычно длится 30-50 секунд. Затем плиту опускают и продолжают высушивание в течение времени, установленного для данного продукта. Пакеты с высушенными пробами охлаждают в эксикаторе 3-5 минут и взвешивают. Массовую долю влаги в продукте W, % вычисляют по формуле  , (10)где m – масса пакета с навеской до высушивания, г; m1 – масса пакета с навеской после высушивания, г; 5 – навеска продукта, г Расхождение между параллельными определениями должно быть не более 0,5%. За окончательный результат принимают среднее арифметическое двух параллельных определений. Массовую долю сухого вещества в продукте вычисляют по формуле С = 100 – W, (11) где W – массовая доля влаги, %. ^ Студенты каждой подгруппы изучают процесс безмембранного осмоса по трем вариантам. 1 вариант – при температуре 100С с добавлением 0,7% пектина в растворенном виде (выдержка 3-5 часов); 2 вариант – при температуре 100С с добавлением 1,0% пектина в растворенном виде (выдержка 3-4 часа); 3 вариант – при температуре 350С с добавлением заквасок термофильных культур в количестве 3%, молокосвертывающего фермента в количестве 0,1% и пектина в количестве 0,5%. Работу начинают с изучения теоретических основ процесса безмембранного осмоса. Затем проводят исследования обезжиренного молока, подлежащего разделению на фазы (определяют массовую долю жира, плотность, титруемую и активную кислотность, массовую долю сухих веществ, общий белок). Проводят процесс разделения обезжиренного молока согласно одному из вышеуказанных вариантов в следующей последовательности: - подготовить раствор пектина, а именно: указанное в задании количество пектина тщательно растирают в ступке, добавляют десять частей воды, нагретой до температуры 40±50С, и тщательно перемешивают; - обезжиренное молоко пастеризуют при температуре (78±2)0С, охлаждают до температуры, указанной в задании; - для первого и второго варианта – в охлажденное до температуры 100С обезжиренное молоко вносится растворенный пектин при тщательном перемешивании; для третьего варианта – в охлажденное до температуры 350С обезжиренное молоко вносится пектин при тщательном перемешивании затем бактериальная закваска и молокосвертывающий препарат, после чего все еще раз тщательно перемешивается (после внесения соответствующих варианту компонентов в смеси определяется титруемая кислотность); - полученную смесь для разделения на фракции методом отстоя оставляют в покое при указанных вариантах температурах, наблюдая периодически за изменением кислотности и образованием сгустка (в первых двух вариантах – через каждый час, в третьем – через 20 минут); - после образования двух видимых фаз полученные системы для их разделения сливают в воронки с фильтрующим материалом, при этом фиксируя время и количество выделившейся бесказеиновой фракции через определенные промежутки времени. Определяют в полученных продуктах фракционирования обезжиренного молока массовые доли сухих веществ и белка, кислотность титруемую и активную, плотность. Примечание: При наличии в лаборатории нескольких видов пектинов исследования проводят с каждым пектином, оценивая их разделяющую способность и возможность использования в производстве молочных продуктов. Результаты анализов всех трех вариантов заносят в таблицу 3. Таблица 3 Результаты исследований разделяющей способности пектинов
Результаты работы оформляются следующим образом. Описываются теоретические основы процесса безмембранного осмоса. Проводится анализ процесса разделения и качественных характеристик продуктов фракционирования. Выполняется расчет степени перехода сухих веществ в бесказеиновую фазу. Делаются выводы о разделяющей способности пектинов при различных режимах. Обосновывается влияние внесенных бактериальной закваски и молокосвертывающего препарата на процесс фракционирования компонентов обезжиренного молока. Отчет по работе должен содержать название работы, цель, краткие теоретические положения, методы исследования и выводы по работе. |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Ваша оценка этого документа будет первой.
Ваша оценка:
Похожие:
База данных защищена авторским правом ©MedZnate 2000-2016
allo, dekanat, ansya, kenam
обратиться к администрации | правообладателям | пользователям
allo, dekanat, ansya, kenam
обратиться к администрации | правообладателям | пользователям