Использование полипептидных комплексов, полученных с помощью баромембранных методов, при разработке новых видов молочных продуктов

На сегодняшний момент важная роль в области новых разработок в молочной отрасли отводится освоению мембранных технологий. Главным достоинством данных технологий является возможность разделения и регулирования содержания компонентов молока в щадящих условиях,  что позволяет сохранить уровень пищевой и биологической ценности всех компонентов исходного молока при производстве молочных продуктов.

К сожалению, тенденция нехватки качественного молочного сырья, а также не потерявшая актуальность и на данное время проблема нехватки бел-ка в питании населения РФ, стимулирует разработчиков новых молочных продуктов к формированию нового подхода при проектировании молочных продуктов. В частности, такой подход был реализован при разработке новых видов аэрированных молочных продуктов с использованием молочно-белковых концентратов, полученных методом ультрафильтрации.

Концентрат из обезжиренного молока вырабатывали на экспериментальной установке НПО «Элевар» с использованием керамических мембран с диаметром пор 0,5 мкм с предварительной тепловой обработкой обезжиренного молока, необходимой  с учетом первичной бакобсемененности молока.
 
Содержащиеся в молоке микроорганизмы способны в значительной степени снижать качество получаемого концентрата, сделав его тем самым непригодным к дальнейшей переработке. Установлено, что с увеличением температуры пастеризации дисперсность мицелл казеина увеличивается: в непастеризованном молоке 51,3% всех мицелл имели диаметр менее 60 нм, аналогичный показатель для молока, пастеризованного при температуре 92±2°С в течение 300 с составляет 72,0%, а при температуре 97±2°С в течение 180 с колеблется на уровне 88%.  В этой связи увеличение температуры пастеризации свыше 92±2°С нецелесообразно, поскольку она является необходимой и достаточной для обеспечения микробиологической надежности молока, которое в даль-нейшем будет подвергаться ультрафильтрации. После тепловой обработки обезжиренное молоко направлялось на ультрафильтрацию.

 Технологический процесс получения концентрата (МБК-Уф) описан ниже и включал в себя следующие операции: подготовка обезжиренного молока, сепарирование, ультрафильтрация и стерилизация полученного концентрата. Ультрафильтрация проходила при  50°С, при дальнейшем увеличении до 55-60°С снижается удельная производительность установки на 8,6-23,2%; а снижение температуры с 50 до 40°С обеспечивает падение удельной производительности мембранной установки на 13,4%. Были получены образцы при различном факторе концентрирования (Фк).
 
 Выработанные образцы имели следующие физико-химические показатели, изложенные в табл.1.
 
При концентрировании изменяются их состав и свойства, формируются новые характеристики, которые можно использовать в технологии новых взбитых продуктов с целью интенсификации технологий, обеспечения повышенной пищевой и биологической ценности, а также придания таких физико-химических характеристик продуктам, которые позволили бы отнести их к разряду продуктов со специальными свойствами. Все перечисленные характеристики обусловлены составом и свойствами белков, входящих в структуру концентратов.
 Поведение белка в пищевой системе нельзя предсказать на основе лишь сведений о системе и структуре белков, входящих в молоко до переработки, что связано с возможной утратой отдельных характеристик белка при переработке, либо приобретение отдельных качеств, которые не были присущи белкам. В этой связи нами рассмотрены биохимические свойства белков молока до и после концентрирования. В таблице 2 показан фракционный состав белков молока и полученных МБК-УФ в зависимости от фактора концентрирования.

Отметим, что практически все фракции казеина концентрируются про-порционально содержанию азота в молочно-белковом концентрате. Азоти-стые вещества небелковой природы не концентрируются в МБК-УФ. В отличие от них, сывороточные белки в разной степени переходят в фильтрат.
  
В наших экспериментах удалось добиться возможности получения пол-ноценного белка, который характеризуется аминокислотным скором по незаменимым аминокислотам более 100%. С одной стороны это стало возможным за счет использования высокотемпературной пастеризации, которая приводит к образованию комплексов между сывороточными белками и казеиновыми мицеллами, с другой – некоторой селективностью мембран по сывороточным белкам. 

 Все три вида концентрата были использованы для разработки аэриро-ванных продуктов, основным компонентом которых был обезжиренный творог. При этом в результате многофакторного эксперимента было установлено, что концентраты, полученные при факторе концентрирования более 3,0, незначительно увеличивают степень аэрирования (насыщения газом) продукта, поскольку концентрирование основных фракций белка происходит медленнее. Поэтому при разработке продукта творожного аэрированного был использован молочно-белковый концентрат, полученный при факторе концентрирования равном 3,0. В состав продукта помимо творога и  МБК-Уф были включены сливки, сахар, стабилизаторы.

Одним из преимуществ разработанной технологии является то, что аэрирование  проводится при температуре 20°С, а не при 7°С, традиционно используемых при производстве взбитых продуктов. Таким образом, существенно  сокращается время технологического процесса, экономятся энергетические ресурсы и упрощается аппаратурное оформление. Основные параметры, учтенные при разработке данных технологий с использованием роторно-пульсационного аппарата ГУРТ (Консит-А, ГНУ ВНИМИ), указаны на рис.1.
 
В заключение хочется отметить, что внедрение данных технологий позволит более полно и комплексно использовать молочное сырье, выпускать новые продукты, обогащенные полноценным молочным белком. Производство продуктов по разработанной технологии также выгодно не только за счет экономии сырья в целом, но и так как в процессе выработки аэрированных  продуктов плотность их снижается  до 500-800 кг/м3, что значительно увели-чивает выход готового продукта.
 
 
Список используемой литературы
 
1. Крусь Г.Н., Чекулаева Л.Г., Шалыгина Г.А., Ткаль Т.К. Гомогенизация молока // Технология молочных продуктов. Агропромиздат, 1988.
2. Зобкова З.С. Основные направления по совершенствованию технологических процессов производства и повышению качества цельномолочной продукции // Молочная промышленность. Отеч. произв.опыт, 1987. Вып.6. 
3. Ивченко В.М. Элементы кавитационной технологии // Гидродинамика больших скоростей. – Краснодар: Изд. КПИ,1982. 
4. Клейтон В. Эмульсии, их теория и технологическое применение. – М.?  Издательство иностранной литературы, 1950.
 
Агаркова Е.Ю.

---