Винахід відноситься до молочноконсервної промисловості та стосується визначення якості сухого цільного молока. Спосіб передбачає визначення в готовому продукті органолептичних, фізико-хімічних і мікробіологічних показників, активної кислотності і константи швидкості руйнування лізину, яку визначають в залежності від температури і часу її впливу за розрахунковою формулою. При значенні активної кислотності, що дорівнює 5,9-6,3, і значенні константи швидкості руйнування лізину, рівній 0,5-1,4, продукт може бути використаний в торговельній мережі та мережі громадського харчування. Винахід дозволяє найбільш точно і об'єктивно оцінити якість сухого незбиране молока. 1 мул. 1 табл.
Малюнки до патенту України 2378647
Винахід відноситься до молочної промисловості, а саме до області молочноконсервної промисловості, і стосується питання визначення якості сухого цільного молока.
Відомий спосіб визначення якості сухого цільного молока за фізико-хімічними показниками, що включає визначення розчинності, титруемой кислотності, вмісту амінного азоту, кількості вільного жиру, кількості перекисів в жирі, кислотності жиру. За результатами фізико-хімічних показників рекомендується спільне використання сухого цільного молока: з вежі його слід направляти в торговельну мережу; з фільтрів - використовувати для промислової переробки на харчових підприємствах [Сапригіна Г.П. Хоцьки Ю.А. Зміна якості сухого молока в процесі виробництва. Праці ОмСХИ, 1971 p т.82, с.15].
Недоліком даного способу є його суб'єктивність, так як зміна фізико-хімічних показників не пов'язане з температурою і часом її впливу на продукт, а також складністю роздільного використання продукту з вежі і фільтрів.
Недоліком відомого способу є недостатньо висока вимога до якості продукту, що випускається, недостатньо точна і об'єктивна оцінка якості сухого цільного молока.
Завданням запропонованого способу визначення якості сухого цільного молока є підвищення вимог до якості продукту, що випускається, а також підвищення точності і об'єктивності оцінки якості сухого цільного молока.
Технічний результат досягається тим, що відповідно до способу визначення якості сухого цільного молока, який передбачає визначення органолептичних, фізико-хімічних і мікробіологічних показників, додатково визначають активну кислотність і константу швидкості руйнування лізину, яку розраховують за формулою
де К - константа швидкості реакції руйнування лізину, с -1;
- час температурного впливу, з,
причому, при значеннях активної кислотності і константи швидкості руйнування лізину, відповідно рівних 5,9-6,3 і 0,5-1,4, продукт може бути використаний в торговельній мережі та мережі громадського харчування.
Спосіб здійснюється наступним чином.
Сире молоко, оцінене за якістю, враховане за масою, очищене і охолоджене, направляють в ємність для нормалізації по жиру. Теплова обробка нормализованной суміші перед виправними здійснюється в підігрівачі при температурі 85-86 ° С із завершенням її підігрівом гострою парою з температурою 140 ° С, з подальшим охолодженням в самоіспарітеле. Далі нормалізована суміш подсгущается в 1-му та 2-му корпусі вакуум-випарної установки до масової частки сухих речовин 46-50%, з калоризатора 3-го корпусу направляється на гомогенізацію при температурі 46-60 ° С і тиску 10-15 МПа. Далі суміш висушується (температура повітря 165-180 ° С). При подачі до розвантажувального циклону охолоджується на 10-15 ° С нижче температури повітря, що подається. Далі продукт подається в бункер-накопичувач, звідки на фасовку.
З готового продукту відбирають пробу сухого цільного молока. Сухе незбиране молоко розчиняють у воді температурою 40-50 ° С, відновлене молоко переносять в мірну колбу і охолоджують до температури 20 ° С. В отриманому молоці визначають органолептичні показники, фізико-хімічні показники, мікробіологічні показники. Органолептичні показники визначають візуально, фізико-хімічні показники - стандартними методами по ГОСТам, мікробіологічні показники - по ГОСТ 26888 і ГОСТ 9225.
Відповідно до пропонованого способом швидкість руйнування лізину визначають залежно від температури і часу її впливу.
Відповідно до законів хімічної кінетики реакція руйнування лізину описується рівнянням другого порядку, відповідно, константу швидкості руйнування лізину визначаємо за формулою (1)
де К - константа швидкості реакції руйнування лізину, с -1;
- час температурного впливу, с.
Експериментально встановлено залежність рН = f (t,).
Аналітична взаємозв'язок заявлених об'єктів з величиною теплового і його тимчасового впливу на сухе незбиране молоко дозволяє представити її в графічному вигляді (креслення 1)
Креслення 1 - Залежність константи швидкості руйнування лізину і активної кислотності в сухому цілісному молоці від величини термічного впливу
К - константа швидкості руйнування лізину, с -1;
pH - активна кислотність;
t - температура впливу, ° С.
Відповідно до графіка, за величинами До і рН можна визначити температуру впливу на сухе незбиране молоко. Так, наприклад, якщо константа швидкості руйнування лізину становить 3,1 с -1. активна кислотність 4,8, а температура впливу на сухе незбиране молоко 170 ° С. У точці «перетину» ліній константи швидкості руйнування лізину і активної кислотності значення активної кислотності прагне до ізоелектричної точці казеїну (рН = 4,3-4,5), а константа швидкості руйнування лізину відповідно 4-4,05 c -1.
За експериментальними даними видно, чим більше константа швидкості руйнування лізину, тим більше величина температурного впливу, тим більше ступінь руйнування лізину і менше біологічна цінність сухого молока. Залежність зміни біологічної цінності від ступеня руйнування лізину і температури впливу для різних констант швидкості руйнування лізину приведена в таблиці 1.
Таблиця 1
Залежність відносної біологічної цінності сухого цільного молока від ступеня руйнування лізину
Користуючись отриманими експериментальними даними з визначення вмісту лізину, можна визначити відносну біологічну цінність (ОБЦ) продукту, а отже, його харчову цінність. Виходячи з отриманих даних по визначенню активної кислотності, можна визначити біологічну безпеку продукту.
Відомо, що при зниженні відносної біологічної цінності на 20-30% неможливо використання сухого цільного молока як якісного продукту.
За даними (див. Табл.1), якщо руйнування лізину становить 27%, а відносна біологічна цінність знижується на 18%, то температурний вплив відповідає 120 ° С, константа швидкості руйнування лізину К = 1,4 с -1. При температурі 80 ° С константа швидкості руйнування лізину дорівнює 0,5 с -1. а руйнування лізину настільки незначний (0,1%), що зниження відносної біологічної цінності не відзначено. При цих температурах активна кислотність відповідно дорівнює 5,9-6,3 (див. Креслення 1)
Активна кислотність є показником біологічної безпеки продукту і з підвищенням температури в ізоелектричної точці казеїну (рН = 4,3-4,5) білкові фракції прагнуть до дестабілізації структури, а отже, хімічних змін і утворення продуктів, які можуть бути токсичними. В подальшому при зберіганні такого продукту в ньому активно розвиваються мікробіологічні процеси. Тому активна кислотність є заявленим ознакою, які оцінюватимуть якість сухого цільного молока з позиції якості білка.
Ефективність засвоюваності білка, який тим і цінний, що є носієм незамінних амінокислот, визначає біологічну цінність продукту. У разі «блокування» незамінної амінокислоти - лізину, тобто її переходу під дією тепла в недоступну для засвоєння організмом форму веде до зниження біологічної цінності білка. Також під дією температури відбувається дестабілізація структури, що теж знижує біологічну цінність білка і в цілому продукту.
Лізин - одна з головних лімітуючих незамінних амінокислот, що характеризують також якість молочного білка. Ця амінокислота найбільш термолабільного в порівнянні з іншими амінокислотами в зв'язку з тим, що має підвищену реакційною здатністю її вільна -NH2 - група. Цим пояснюється вибір константи швидкості руйнування лізину в якості заявленого ознаки.
Технічний результат досягається підвищенням точності та об'єктивності оцінки якості сухого цільного молока за рахунок заявлених ознак активної кислотності і константи швидкості руйнування лізину, яку розраховують за формулою
де К - константа швидкості реакції руйнування лізину, с -1;
- час температурного впливу, з,
причому при значеннях активної кислотності і константи швидкості руйнування лізину, відповідно рівних 5,9-6,3 і 0,5-1,4, продукт може бути використаний в торговельній мережі та мережі громадського харчування.
Практична реалізація способу може бути здійснена, наприклад, наступним чином. У готовому продукті визначається активна кислотність, відповідно до рис.1 визначається К, за величиною якої визначається можливість використання продукту у торговельній мережі та мережі громадського харчування.
Пропонований спосіб дозволить підвищити вимоги до якості і більш точно і об'єктивно оцінити якість сухого цільного молока, конкретно, якість його білкової частини з урахуванням температурного впливу і часу теплового впливу на продукт. Білок - основа забезпечення якості здорового харчування людини.
Тим більше відомо, що на світовому ринку затребуваність сухого цільного молока, виробленого українськими підприємствами, обмежена, так як молочні порошки не відповідають вимогам нормативів міжнародних стандартів, заснованих на системі контролю якості, яка враховує величину теплової обробки готового продукту.
В даний час якість продукту - одна з головних стратегічних завдань підприємств молочної галузі. Якість продукту повинна гарантувати задоволення потреби людини в здорового та безпечного їжі.
Пропонований спосіб оцінки якості сприятиме підвищенню технологічної дисципліни в частині теплової обробки і залученню інвестицій в галузь.
Пропонований спосіб перевірений на кафедрі «Технологія молока і молочних продуктів» ФГТУ ВПО «Омський державний університет».