Показатели концентратов молочной сыворотки с промежуточной влажностью

14-05-2014, 11:37

Формы связи влаги в концентратах определялись в зависимости от массовой доли сухих веществ в сгущенной сыворотке (58,60 и 62 %) и количества вносимой метилцеллюлозы (от 1 до 4 %) с помощью дифференциального термического анализа (ДТА). Сравнительная оценка дериватограмм концентратов и деривагограммы чистой метилцеллюлозы (рис. 8.10, 8.11 и 8.12) показывает, что метилцеллюлоза не влияет на оценку количества содержания влаги в концентратах, так как она начинает разлагаться с выделением газообразных продуктов при температуре выше 167 ° С.

Показатели концентратов молочной сыворотки с промежуточной влажностью

Дериватограммы концентратов имеют три характеристические температуры, определяемые пиками эндотермических эффектов, сопровождающих отделение влаги.
Для уточнения количества влаги, связанной в кристаллогидратах α-лактозы и α-D-глюкозы, был проведен анализ углеводного состава концентратов методом газожидкостной хроматографии (ГЖХ). Сопоставление результатов исследований, проведенных методами ДТА и ГЖХ, позволяет провести качественную оценку форм связи влаги в концентратах. Данные этого расчета приведены в табл. 8.8.

Внесение метилцеллюлозы положительно влияет на перегруппировку влаги в сторону связей с более высокими энергетическими уровнями; повышается степень выкристаллизации лактозы в α-форме; снижается содержание свободной влаги в образцах концентратов по мере повышения массовой доли сухих веществ и количества вносимой метилцеллюлозы. Однако внесение метилцеллюлозы выше 3,0% является нецелесообразным.
Активность воды определялась в подсырной сыворотке с массовой долей сухих веществ 58, 60 и 62% и количеством вносимой метилцеллюлозы от 1,0 до 4,0%. Контроль показателя активности воды в испытуемых концентратах осуществлялся на протяжении всего срока хранения (6 мес.). Было предусмотрено хранение образцов в двух вариантах упаковки: герметичной — в полиэтиленовых пакетах, полугерметичной — в ящиках для сливочного масла, с прокладками из пергамента. Изменение активности воды в образцах при хранении по двум вариантам представлено в табл. 8.9.

Хранение концентратов при обоих вариантах упаковки сопровождается уменьшением показателя активности воды, которое происходит наиболее интенсивно в первые 3 месяца хранения. Если для первой группы образцов эти изменения можно объяснить только нарастанием осмотического давления, то для второй группы отмечается также естественная усушка продукта, в результате которой происходит потеря массы от 3,0 до 5,0 % (большие значения для концентратов с более низким содержанием CB и меньшим количеством вносимой МЦ).

Внесение метилцеллюлозы в количестве 4,0% от массы сгущенной сыворотки во всех концентратах приводит к понижению уровня активности воды ниже 0,7, что создает опасность развития реакций неферментативного потемнения. Концентраты с массовой долей CB 58 и 60 % и количеством вносимой МЦ 1,0 % имеют показатель активности воды близкий или превышающий значения 0,8, что повышает вероятность развития плесеней в продукте. Все концентраты с количеством вносимой метилцеллюлозы 2 и 3 % имеют показатель активности воды, близкий к оптимальному аw = 0,75. Из них наиболее стабильны при хранении концентраты с массовой долей сухих веществ 60 %. Это относится к обоим вариантам упаковки, но хранение в герметичной упаковке (анаэробные условия) является предпочтительным.
Влияние активной кислотности в концентратах в процессе хранения. Оценка стойкости продуктов с промежуточной влажностью только по показателю aw не совершенна и при производстве таких продуктов целесообразно применять комплексную оценку aw и pH.

Оценка показателя pH производилась непосредственным измерением в готовом продукте на протяжении всего срока хранения и в исходной сгущенной сыворотке. Проведенные исследования показали, что величина активной кислотности в испытуемых концентратах на протяжении всего срока хранения изменяется незначительно. Средние значения показателя pH с максимальными отклонениями в зависимости от количества вносимой метилцеллюлозы приведены в табл. 8.10.

Повышение количества вносимой метилцеллюлозы приводит к увеличению показателя pH, что в целом является отрицательным. Известно, что для подавления роста микроорганизмов продукты с промежуточной влажностью должны иметь pH ниже 5,5, a aw, по возможности, ниже 0,85.
Принимая наиболее благоприятные сочетания массовой доли сухих веществ и количества вносимой метилцеллюлозы соответственно (в%) 60 и 2, 60 и 3, 62 и 2, для предотвращения возможности вторичного обсеменения и исключения микробиальной порчи целесообразно производить тепловую обработку смеси и хранить продукт в герметичной таре. Увеличение pH также ведет к возрастанию скорости реакций неферментативного потемнения. Однако в интервале значений pH 5,0-6,0 эти реакции протекают медленно и выбранное сочетание массовой доли сухих веществ и метилцеллюлозы в концентратах с точки зрения биохимической стойкости является благоприятным.
Продолжение исследований в данном направлении было сосредоточено на поиске вариантов формирования продуктов функционального назначения с промежуточной влажностью из молочной сыворотки, обогащенной лактулозой и гидролизатами сывороточных белков. В качестве наполнителя-стуктурообразователя кроме метилцеллюлозы применялся крахмал. Порог концентрирования молочной сыворотки был снижен до минимума.