Биотехнологические основы производства кисломолочных продуктов лечебно-профилактического назначения (стр. 18 )

Таблица 20 - Микробиологические показатели творожной сыворотки в технологическом процессе

Стадия технологического процесса	Содержание в 1 мл творожной сыворотки
молочнокислых бактерий, кл	плесеневых грибов, кл	бактерий  кишечной палочки, кл
Синерезис	99 000	-	-
Самопрессование	204 000	-	0,03
Прессование	344 000	0,2	0,9
Сбор сыворотки	451 200	3,08	1,67
Хранение сыворотки (более суток)	1019000	56,0	41,9

При хранении состав и свойства молочной сыворотки изменяются. Этому способствует действие молочнокислых бактерий в процессе производства и обсеменение микрофлорой. Лактоза, как наименее устойчивый компонент, подвергается ферментативному гидролизу.

Фермент лактаза, образуемый бактериями, участвует в расщеплении лактозы, что приводит к повышению титруемой кислотности сыворотки творожной  (рисунок 13), активной кислотности сыворотки (рисунок 14), повышению мутности (рисунок 15) и потерям лактозы (рисунок 16).

Рисунок 13 – Влияние продолжительности хранения на титруемую

кислотность

Рисунок 14 – Влияние продолжительности хранения на активную кислотность

Рисунок 15 – Влияние продолжительности хранения сыворотки на мутность

Изменяются также pH среда и мутность сыворотки. Кроме того, происходит гидролиз белка и жира, изменяется вкус сыворотки, могут накапливаться нежелательные и даже вредные вещества. Практически можно считать, что при хранении без обработки в течение 12 ч молочная сыворотка теряет 25% энергетической ценности. О потерях лактозы можно судить по нарастанию титруемой кислотности сыворотки. Эффективность действия потери лактозы при самосквашивании сыворотки показанына рисунке 16.

Рисунок 16 -  Потери лактозы в молочной сыворотке в зависимости от нарастания ее кислотности

С учетом полученных данных необходимо установить хранимоспособность молочной сыворотки творожной.

Анализ литературных данных, показывает, что [10]для удлинения сроков хра­нения молочной сыворотки творожной используется: тепловая обработка, консервирование с использо­ванием консервантов, сгущение, криоконцентрация и другие способы. В работе иссле­дованы два способа, которые не требуют использования дополнительного оборудования и сырья. Из данных, приведенных на рисунке 17, следует, что низкотемпературная тепловая обработка позволяет сохранить сыворотку молочную до 2-3 суток, дальнейшее хранение не рекомендуется, так как резко ухудшаютсяорганолептические показатели. К концу срока хранения сыворотка приобрета­ет кислый, затхлый вкус, цвет её становится мутным.

часы хранения

Рисунок  17 – Динамика изменения кислотности молочной сыворотки

пастеризованной

Также, был исследован второй способ увеличения сроков хранения молочной сыворотки творожной – её  низкотемпературная обработка. В научных трудах [10] указана температура замерзания молочной сыворотки – 5 - 80С. В работе исследован мягкий режим замораживания сыворотки при температуре - 40С.

Для изучения качественных показателей от бло­ков замороженной молочной сыворотки творожной отбиралась средняя проба, отеплялась (размораживалась) по режиму повышения температуры пробы на 1-20С в течение 20-30 мин, что позволило сохранить консистенцию сыворотки без значительных изменений.

I этап (хранение до 10 суток) – наблюдается незначительное повышение титруемой кислотности на 4,0 ± 1,0 0Т.

II этап (хранение до 20 суток) – титруемая кислотность повышается более интенсивно, на 20 0Т.

III         этап (хранение до 30 суток) – отличается резким повышением титруе­мой кислотности, до 58 0Т, что исключает возможность её повторной тепловой обработки после размораживания. Также снижаются органолептические показатели сыворотки, к концу хранения она приобретает кислый, посторонний вкус. Дальнейшее хранение сыворотки нецелесообразно.

Таким образом, изучив хранимоспособность, определили, что целесообразно молочную сыворотку творожную пастеризовать при темпе­ратурном режиме (72±10С) с выдержкой 15-20 секунд – традиционный  режим тепловой обработки, после чего, сразу направлять на производство молочно-зернового продукта. Рекомендуется два режима хранения молочной сы­воротки творожной: краткосрочный (до 2-3 суток) при температуре 2-40С; длительный (до 10-15 суток) при температуре - 4 –  60С.

5.1Изучение влияния сывороточных белков на жизнедеятельность молочнокислых микроорганизмов

Целью проведенных исследований было изучение влияния сывороточных белков на жизнедеятельность молочнокислых микроорганизмов и на основе этого выявление оптимального количества вносимого сырья с учетом органолептических показателей готовой продукции.

В 100 мл молочной сыворотки творожной содержится 0,135 мг азота, около 65% которого входит в состав белковых азотистых соединений и около 35% - в состав небелковых. Содержание белковых азотистых соединений в молочной сыворотке колеблется от 0,5-0,8% и зависит от способа коагуляции белков молока, принятого при получении основного продукта [22]. Состав белковых азотистых соединений приведен в таблице 21. Содержание сывороточных белков в молочной сыворотке стабильно и в среднем составляет 0,74%.

Таблица 21 – Состав белковых азотистых соединений молочной сыворотки

Фракции белков	Содержание, %	Изоэлектрическая точка, рН	Температура денатурации, 0С
Лактоальбуминовая:   ?-лактоглобулин А   ?-лактоглобулин В   ?-лактоглобулин    (А+В)   ?-лактоглобулин С   сывороточный альбумин Лактоглобулиновая:   эвглобулин   псевдоглобулин   протеозопептоны	0,4-0,5 0,06-0,08 0,06-0,18	5,2 5,1 5,3 5,33 4,7 6,0 5,6 5,3	75-110 60-95 60-95 60-90 60-95 75-90 75-90 70-100

Сывороточные белки (альбумины и глобулины) обладают ценнейшими полезными биологическими свойствами, содержат оптимальный набор жизненно необходимых аминокислот и с точки зрения физиологии питания приближаются к аминокислотной шкале «идеального белка» (таблица 22). Это позволяет отнести их к полноценным белкам, используемым организмом для структурного обмена, в основном для регенерации белков печени, образования гемоглобина и плазмы крови. Ценные биологические свойства сывороточных белков обусловлены не только сбалансированностью аминокислотного состава, но еще и хорошей их перевариваемостью.

Таблица 22 - Содержание незаменимых аминокислот в сывороточных белках и  «идеальном белке» в 100 г белка

Аминокислоты	Сывороточные белки	«Идеальный белок»
Изолейцин Лейцин Лизин Метионин Цистин Фенилаланин Тирозин Треонин Триптофан Валин	6,2 12,3 9,1 2,3 3,4 4,4 3,8 5,2 2,2 5,7	4,0 7,0 5,5 3,5 6,0 4,0 1,0 5,0

В состав аминокислот молочной сыворотки входят аминокислоты белковых веществ и свободные аминокислоты. Общее содержание аминокислот в молочной сыворотке приведено в таблице 23.

Таблица 23 – Общее содержание аминокислот в молочной сыворотке

Сыворотка	Содержание аминокислот, мг/л
свободных	в белках
всего	незаменимых	всего	незаменимых
Творожная	450	356	5590	2849

Аминокислотный состав основных фракций белков молочной сыворотки творожной приведен в таблице 25. Некоторые незаменимые аминокислоты, как, например, лейцин, изолейцин, метионин, лизин, треонин, триптофан, представлены в белках молочной сыворотки даже в большем количестве, чем в белках молока.

Таблица 24 – Аминокислотный состав фракций белков молочной сыворотки

Аминокислоты	Содержание, % к общему количеству в белке
казеина	альбумина	глобулина
Валин	7,2	4,7	5,8
Лейцин	9,2	11,5	15,6
Изолейцин	6,1	6,8	6,1
Пролин	11,3	1,5	4,1
Фенилаланин	5,0	4,5	3,5
Цистин	0,34	6,4	2,3
Метионин	2,8	1,0	3,2
Цистеин	-	-	1,1
Триптофан	1,7	7,0	1,9
Аргинин Гистидин Лизин Аспарагиновая кислота Глютаминовая кислота Серин Треонин Тирозин Глицин Аланин	4,1 3,1 8,2 7,1 22,4 6,3 4,9 6,3 2,7 3,0	1,2 2,9 11,5 18,7 12,9 4,8 5,5 5,4 3,2 2,1	2,9 1,6 11,4 11,4 19,5 5,0 5,8 3,8 1,4 7,4

Для роста и развития молочнокислые бактерии нуждаются в соединениях меди, железа, натрия, калия, фосфора, йода, серы, магния и особенно марганца. Данные о содержании минеральных элементов приведены в  таблице 25.