Обработка ферментными препаратами

Обработка ферментными препаратами. Применение ферментов значительно увеличивает скорость химических превращений, что позволяет сократить продолжительность многих технологических процессов.

С помощью ферментов может быть обеспечена также определенная направленность процессов при получении ценных компонентов продуктов питания. Для гидролиза лактозы используют фермент β-галактозидазу. В результате гидролиза плохо растворимый и несладкий молочный сахар (лактоза) превращается в более сладкую и хорошо растворимую смесь моносахаров (глюкозы и галактозы), что позволяет широко использовать фермент для производства пищевых и кормовых продуктов. С12Н22О11 + Н2О = С6Н12О6 + С6 Н12О6 лактоза глюкоза галактоза В результате гидролиза в моносахара превращается до 50—70% лактозы, увеличиваются сладость и усвояемость готового продукта.

Натуральная МС содержит значительное количество ароматических соединений. Технологическая обработка и гидролиз увеличивают их количество, что благоприятно отражается на возможности использования в хлебопечении, производстве безалкогольных напитков и других пищевых продуктов. Гидролиз белков МС до пептидов и аминокислот осуществляется для повышения биологической ценности и качества (прозрачность и отсутствие осадка) продуктов.

Наиболее эффективны следующие протеолитические ферменты: протеазы Actinomyces vulgaris (88% гидролиза), трипсин (76), протофрадин и панкреатин (67), куриный пепсин (54), протоальбин (47). В процессе гидролиза в МС изменяется количество аминокислот. В гидролизованной МС содержится весь набор аминокислот, заметно увеличивается их содержание в сравнении с исходной сывороткой, особенно лейцина и глутаминовой кислоты.

Появляются оксиаминокислоты (серин, треонин), двухосновные (гистидин, аргинин), а также ароматические и серосодержащие аминокислоты. Из такой МС готовят сгущенные и сухие обогащенные концентраты. В производстве молочного сахара гидролиз белков позволяет улучшить его качество и стабилизировать технологический процесс. На основе ферментации МС можно приготовить белковые гидролизаты для микробиологических питательных сред (Кунижев, Шуваев, 2004). 3.2 Мембранные методы Мембранные методы можно разделить на два основных: гиперфильтрация (микрофильтрация, ультрафильтрация, обратный осмос) и электродиализ.

К мембранным относят также условно ионный обмен, гель-фильтрацию, сорбцию-десорбцию. Основаны эти методы на свойствах МС как гетерогенной системы с четко выраженной селективность компонентов по молекулярной массе, размерам и ионной силе. Наибольший интерес представляют гиперфильтрация, электродиализ и обратный осмос. Ионный обмен и гель-фильтрация широкого применения пока не нашли.

Основной деталью мембранных установок являются специальные полупроницаемые мембраны с различным диаметром пор, соизмеримых с молекулами находящихся в растворе компонентов. В зависимости от диаметра пор мембраны происходит разделение находящихся в растворе компонентов: компоненты с размерами менее диаметра пор проходят через мембрану, а компоненты с большими размерами задерживаются. Получаются два раствора с различными компонентами. Гиперфильтрация – физический способ разделения растворов через полупроницаемую перегородку с порами от 1 до 1000 нм. Процесс основан на принципе обратного осмоса.

Часть компонентов раствора и растворитель за счет давления проходит через мембрану, другая (белки) задерживается. Происходит концентрация раствора. Проницаемость всех видов мембран во время работы снижается, что обусловлено концентрационной поляризацией (слой раствора с повышенной концентрацией на поверхности фильтра). Осмотическое давление и гидродинамическое сопротивление увеличиваются.

Для уменьшения этого эффекта раствор перемешивают или резко увеличивают скорость его прохождения через мембрану. Достоинства мембранных способов: o возможность направленного регулирования состава и свойств при небольших энергетических затратах; o создание новых продуктов с пониженной калорийностью и высокой биологической ценностью; o рациональное использование МС (малоотходные процессы). В зависимости от пористости мембраны и эффективности разделения выделяют виды гиперфильтрации: • Микрофильтрация – разделение суспензий и коллоидных растворов.

Диаметр пор 100-1000 нм. Используется для холодной стерилизации. • Ультрафильтрация – для разделения растворов высокомолекулярных веществ, когда осмотическое давление пренебрежимо мало по сравнению с рабочим давлением. Диаметр пор 10-100 нм. Давление – 1-10 атм. Мембрана задерживает только ВМС (белки) и пропускают вещества, образующие истинный раствор (соли, лактоза). Белки сохраняют свои нативные свойства. • Обратный осмос. Разделить ВМС и НМС трудно, деление это часто условно, поэтому нельзя четко разграничить процесс ультрафильтрации и обратного осмоса.

В обоих случаях требуется преодолевать осмотическое давление раствора, т. к. растворитель переносится в направлении, противоположном возрастанию концентрации растворимого вещества. Практически обратный осмос сводится к сгущению раствора. Преимущество его – возможность проведения процесса при любых температурах, меньшие энергетические затраты и расход тепловой энергии.

Это особенно важно при выработке пищевых продуктов, где выпаривание при повышенных температурах приводит к нежелательным последствиям. Электродиализ – один из эффективных способов деминерализации МС. Суть процесса – селективная ионитовая мембрана, находясь в контакте с раствором, под влиянием электрического поля пропускает ионы одного заряда и служит барьером для ионов противоположного заряда. При пропускании постоянного электрического тока катионы солей из МС перемещаются к катоду, анионы – к аноду.

Ионы переходят через мембрану в рабочий раствор. Дальнейший путь катионов к катоду преграждает анионная мембрана, а анионов к аноду – катионная. Они накапливаются в рабочем растворе. МС обессоливается, а рабочий раствор концентрируется. 4. Продукты из МС При сепарировании всех видов МС полученный концентрат жировых шариков называют «подсырные сливки». Технологический процесс производства сливок из сыворотки включает прием сыворотки по качеству и количеству, сепарирование, охлаждение и хранение, фасовку и транспортировку сливок.

Сливки из подсырной сыворотки имеют вкус от сладковатого до соленого, из творожной – чистый, умеренно кислый с привкусом творожной сыворотки. Цвет от белого до слабо-желтого, консистенция однородная, допускаются единичные комочки жира. Подсырные сливки по сравнению с обычными содержат на 3-4% меньше сухих обезжиренных веществ и практически не содержат казеина, обладают меньшей термостабильностью, при хранении быстрее портятся.

Они используются для нормализации смеси при выработке сыров, подсырного масла, плавленых сыров и мороженого, а также некоторых видов масла для непосредственной реализации. Из творожной сыворотки получают альбуминно-творожные изделия. Молоко альбуминное – концентрат молочного белка (альбумина) – полуфабрикат для выработки альбуминного творога, колбасных изделий и др. продуктов. Технология получения предусматривает: выделение жира (сепаратор); нагревание сыворотки (90-95°C); коагуляция альбумина (+кислая сыворотка или соляная кислота, белковые хлопья оседают на дно); отстаивание белка (1,5-2 часа); разлив, упаковка и т. д. Альбумин молочный пищевой готовится из обезжиренной сыворотки при производстве сыров и творога.

Используется в колбасном производстве, при приготовлении паштетов и др. продуктов. Творог альбуминный вырабатывается из МС, сквашенной заквасками, приготовленными на чистых культурах молочнокислых стрептококков и ацидофильной палочки.

Предназначен для непосредственного употребления в пищу. Сырки альбуминные – из альбуминного творога или смеси творога альбуминного и коровьего молока с добавлением вкусовых и ароматических веществ. Напиток «Альбус» - из сквашенного альбуминного молока, выделяемого из подсырной или творожной сыворотки в смеси с различными соками. Сокращения АБ – антибиотики; ВМС – высокомолекулярные соединения; ЗЦМ – заменитель цельного молока; МО – микроорганизмы; МС – молочная сыворотка; НМС – низкомолекулярные соединения; ОП – основной продукт.

Список использованной литературы 1. Кунижев С.М Шуваев В.А. Новые технологии в производстве молочных продуктов. – М.: ДеЛи принт, 2004. – 203 с. 2. Храмцов А.Г. Молочная сыворотка. – М.: Агропромиздат, 1990. – 240 с. 3. Храмцов А.Г Нестеренко П.Г. Технология продуктов из молочной сыворотки. – М.: ДеЛи принт, 2004. – 587 с. 4. Шевелев К. Сыворотка – ценный субпродукт. // Молочная промышленность. – 2005. – №1. – С. 60-61. 5. Шуляк Т.Д. Ферментация различных видов молочной сыворотки молочнокислыми бактериями. // Хранение и переработка сельхозсырья. – 2005. – №7. – С. 35-38.