Содержание к диссертации
Введение
ГЛАВА 1. Обзор литературы 7
1.1. Состав и свойства молочной сыворотки 7
1.2. Биотехнологические свойства р-галактозидазы 16
1.3. Характеристики функциональных продуктов на основе ферментированной сыворотки 23
1.4. Перспективы и технологические особенности производства гелеобразных молочных продуктов 29
1.5. Заключение по обзору литературы, цель и задачи исследования 36
ГЛАВА 2. Объекты и методы исследования 39
2.1. Организация проведения экспериментов 39
2.2. Объекты исследования 41
2.3. Методы исследования 41
ГЛАВА 3. Экспериментальная часть 43
3.1. Исследование закономерностей гидролиза лактозы в творожной сыворотке ферментным препаратом Ha-Lactase из молочных дрожжей Kluyveromyces fragilis 43
3.1.1. Обоснование технологических параметров гидролиза 44
3.2. Исследование состава углеводов гидролизованной сыворотки 46
3.3. Исследование процесса сбраживания углеводов гидролизованной сыворотки дрожжами Saccharomyces cerevisiae 62
3.4. Практическая реализация результатов исследований 90
3.4.1. Технология гелеобразных напитков 91
3.4.2. Пищевая ценность и химический состав гелеобразных продуктов на основе гидролизованной сыворотки 94
3.4.3. Установление сроков годности 96
3.4.4. Расчет экономической эффективности 97
Выводы 99
Список использованной литературы 100
Приложения 116
- Характеристики функциональных продуктов на основе ферментированной сыворотки
- Перспективы и технологические особенности производства гелеобразных молочных продуктов
- Исследование процесса сбраживания углеводов гидролизованной сыворотки дрожжами Saccharomyces cerevisiae
- Пищевая ценность и химический состав гелеобразных продуктов на основе гидролизованной сыворотки
Введение к работе
Одним из основных направлений увеличения производства продуктов молочной промышленности и повышения эффективности производственных процессов является более рациональная переработка молочного сырья с использованием всех составных частей молока.
Из вторичного отраслевого сырья наиболее важное место занимает молочная сыворотка, ресурсы которой увеличиваются в связи с возрастанием объектов производства творога, сыра и казеина. Известно, что при производстве белковых молочных продуктов по традиционной технологии получается молочная сыворотка, в которую переходит около половины ценных составных частей молока: молочный сахар, сывороточные белки, жир, минеральные вещества, аминокислоты, витамины и др. Энергетическая ценность сыворотки составляет 1/3 этого показателя цельного молока. Поэтому сыворотку издавна использовали в пищу — в основном в натуральном виде, добавляли в тесто при выпечке хлебных изделий, часть использовали в животноводстве. Применяли ее и в лечебных целях, как диетическое питание больных, страдающих ожирением.
С ростом объемов производства белковых продуктов и соответственно получаемой сыворотки появилась проблема ее рационального использования. В странах с развитой молочной отраслью сыворотку стали перерабатывать на молочный сахар, молочную кислоту, лактат кальция, для более широкого использования в производстве напитков, некоторых продуктов питания, в хлебопечении, а также в лечебных целях и диетическом питании. С целью увеличения сроков хранения ее стали сгущать и сушить. Вместе с тем, значительные объемы ее сбрасывались в сточные воды, что отрицательно влияло на окружающую природную среду. Эта проблема в 70-х годов стала актуальной и для нашей страны. Появилась необходимость в более глубокой переработке больших объемов молочной сыворотки на пищевые продукты и полуфабрикаты, комбинированные продукты, кормовые средства.
В нашей стране был проведен большой объем научно-исследовательских и конструкторских разработок по созданию и совершенствованию технологических процессов, необходимого оборудования и специализированных производств по переработке молочной сыворотки. С 70-х годов под руководством ведущих ученых в нашей стране постоянно проводились научно-практические конференции, семинары, школы передового опыта по вопросам промышленной переработки и использования молочной сыворотки с привлечением ведущих научных сотрудников и специалистов-практиков молочной промышленности. Это дало определенные результаты - существенно сократились потери рыворотки. Значительный вклад в создание ресурсосберегающих технологий в молочной промышленности внесли З.Х. Диланяна, П.Ф. Крашещшина, Н.Н. Липатова, А.Г. Храмцова, В.Д. Харитонова, Л.А. Остроумова, М.В. Залашко, П.Г. Нестеренко, СМ. Кунижева, Ю.Я. Свириденко, И.А. Евдокимова, В.Е. Жидкова и др. и др.
В настоящее время большое внимание уделяется вопросам создания сложносырьевых молочных продуктов десертного назначения, в составе которых используют компоненты животного и растительного происхождения. Эти продукты имеют хорошие потребительские качества, высокую пищевую ценность, низкую себестоимость. Благодаря достаточно широкому диапазону добавок, вкусовых наполнителей, ароматизаторов, применяемых в производстве молочных продуктов, можно получать готовую продукцию с различными свойствами. Особое место занимают специальные продукты биологической обработки молочной сыворотки. Создание новых видов функциональных продуктов на основе ферментированной молочной сыворотки позволяет расширить ассортимент молочных продуктов и удовлетворить растущие потребности населения в нетрадиционных молочных продуктах, максимально использовать все компоненты молока и различные обогащающие компоненты растительного происхождения (плоды, ягоды и продукты их переработки). В этой связи разработка техноло-
>
гии функциональных продуктов на основе сыворотки является актуальным направлением ее переработки.
В работе изучены свойства гидролитического фермента Ha-Lactase компании «Хр.Хансен», полученного из молочных дрожжей Kluyveromy-ces fragilis, обладающего р-галактозидазной активностью, научно обоснованы и разработаны технология и рецептуры функциональных продуктов на основе ферментированной сыворотки, проведен анализ химического состава и пищевой ценности готовых продуктов, определены их гигиенические показатели безопасности, установлены условия и продолжительность хранения.
На основании полученных результатов сделаны выводы и даны практические рекомендации по использованию новых продуктов. Разработана нормативная документация, позволяющая использовать результаты исследований в молочной промышленности.
По материалам диссертации опубликовано четырнадцать печатных работ.
Характеристики функциональных продуктов на основе ферментированной сыворотки
Наука о питании - древнейшая из наук, так как с поиска и изучения источников пищи происходило познание окружающей действительности и мира в целом. Современная наука о питании - многопрофильная, бурно развивающаяся отрасль, интегрирующая большое число фундаментальных и прикладных дисциплин, отличительной чертой которой является динамизм и смена приоритетов как в глобальном, так и в национальных мас штабах.
В последние годы во всем мире получило широкое признание развитие нового направления в пищевой промышленности - так называемое функциональное питание, под которым подразумевается использование таких продуктов естественного происхождения, которые при систематическом употреблении оказывают регулирующее действие на организм в целом или на его определенные системы и органы.
Производство продуктов функционального назначения является актуальной задачей для современной пищевой промышленности. В мировом масштабе идет постоянная работа по созданию новых продуктов функцио нального питания, обладающих как широким спектром применения, так и точечной направленностью на конкретный орган, биотоп, систему, заболевание.
Большой теоретический и практический вклад в развитие технологии продуктов функционального питания внесли ученые отечественных школ прикладной биотехнологии, биохимии и нутрициологии: A.M. Бражников, О.В. Большаков, К.К. Горбатова, Н.К. Журавская, Н.Н. Липатов (ст.), Н.Н. Липатов (мл.), И.А. Радаева, И.А. Рогов, Е.И. Титов, Э.С. Токарев, В.Д. Харитонов, A.M. Шалыгина, А.М. Уголев, М.Н. Волгарев, В.И. Покровский, В.А. Тутельян, В.И. Позняковский и др.
Рассматривая производство пищи в фундаментадьном его понимании, прежде всего подразумевают хлеб, мясо и молоко. Молочным продуктам при этом отводят особую роль. Это объясняется тем, что белки, жиры и углеводы молока уникальны и соответствуют физиологическим потребностям организма человека от рождения до глубокой старости [122].
В настоящее время разработано большое количество продуктов на основе молочной сыворотки [134, 135, 136, 137]: Продукты из сливок - масло сливочное подсырное, масло сливочное и любительское, масло крестьянское, масло из сливок творожной сыворотки, белковые продукты - альбумин молочный пищевой, творог альбуминный, молоко альбуминное, белковая масса, сырная масса,, сывороточный белковый концентрат и др., молочный сахар, сгущенные и сухие концентраты, пищевые добавки, в т.ч. БАВ, мороженое, сыры, напитки - подобные молочным, кисломолочным, на основе кумыса, безалкогольные неферменти-рованные, безалкогольные ферментированные, напитки с низким содержанием алкоголя, пивоподобные, виноподобные, спирт и крепкие напитки, с использованием лактозы, с использованием белка, с использованием минеральных солей.
Гидролиз лактозы с образованием глюкозы и галактозы позволяет улучшить качество и потребительские свойства сывороточных продуктов, в том числе напитков. Продукты с гидролизованной лактозой можно потреблять людям с дефицитом (3-галактозидазы. Сладость глюкозы и галактозы выше, чем лактозы. При получении продуктов это позволяет снизить расход сахарозы. Замена лактозы сбраживаемой смесью моносахаридов позволяет использовать хлебопекарные дрожжи для получения из сыворотки сброженных напитков типа кваса, кумыса и др. Целесообразность биологической обработки молочной сыворотки обусловлена возможностью повышения ее пищевой ценности за счет обогащения полезными веществами и биотрансформации имеющихся соединений.
Основные направления биологической обработки: синтез белковых веществ дрожжами, использующими для своего роста и развития лактозу сыворотки; гидролиз лактозы молочной сыворотки гидролитическими ферментами до более сладких моноз; микробный синтез витаминов, жира, ферментов и антибиотиков; переработка лактозы, содержащейся в молочной сыворотке в молочную кислоту и этиловый спирт [141, 142].
К группе функциональных продуктов можно отнести напитки на основе молочной сыворотки, технология производства которых основана на применении микроорганизмов и ферментов. В таких напитках удачно сочетаются ценные компоненты самой сыворотки и не менее ценные продукты метаболизма микроорганизмов (молочная кислота, спирт, летучие кислоты, витамины, ферменты и др.).
Одной из наиболее простых технологий напитков является технология сыворотки окрошечной, которая вырабатывается из пастеризованной сыворотки, сквашенной закваской, приготовленной на чистых культурах болгарской палочки и предназначена для непосредственного употребления в пищу.
Разнообразие напитков этой группы во многом предопределяется видами применяемых микроорганизмов, сочетанием микроорганизмов, количеством вносимой закваски и естественно температурой заквашивания и временем сквашивания. и Напиток «Здоровье» вырабатывают из молочной сыворотки путем сквашивания ее закваской, приготовленной на чистых культурах термофильных рас молочнокислого стрептококка, болгарской, ацидофильной палочки и сырных палочек. В Ставропольском государственном техническом университете разра ботан ряд напитков на основе подсырной и творожной сывороток. Сыво ротку подвергали вначале биохимической обработке, а затем вносили на полнитель - фруктово-ягодные соки и пюре. Из подсырной сыворотки го товят комбинированные напитки «Примула» и «Кислица», из творожной сыворотки - «Ставропольский» и «Нежность» [52, 53]. Чехословатские специалисты разработали рецептуру диетического на питка, при производстве которого в сыворотку вносят чистые культуры заквасок Str. lactis, Str. diacetilactis, а также Saccharomyces fragilis или Torn-. lopsis sphaerica. После сквашивания добавляют этиловый спирт. Для улучшения органолептических показателей ферментированных напитков используют различные вкусовые и ароматические добавки (сахар, соки, эссенции, настойки, пряности и т.д.) [140]. В напитках в составе заквасок могут быть использованы не только мо лочнокислые бактерии, но и дрожжи. Дрожжи обуславливают наличие в V продукте следов этилового спирта. Сочетание молочной кислоты и следов этилового спирта характерно для такого напитка как квас. Квас «Новый» вырабатывают из пастеризованной осветленной молочной сыворотки с добавление сахара, хлебного экстракта и хлебопекарных дрожжей.
Перспективы и технологические особенности производства гелеобразных молочных продуктов
Особый интерес для потребителей представляют гелеобразные продукты, такие как кисели, пудинги и муссы, в производстве которых используют стабилизаторы (крахмал, желатин, агар). Гели — структурированные высокодисперсные системы с жидкой дисперсионной средой, состоящие из заполненного жидкостью каркаса, который образует структуру из твердых частиц дисперсной фазы.
Гели относят к двухфазным системам с высокоразвитой поверхностью раздела между двумя фазами: непрерывной или мелкодисперсной фазой твердого материала, взвешенного в водной (или с каким-либо растворителем) фазе, которая также может быть непрерывной или частично дисперсной. Твердое вещество обычно рассматривают как волокнистое построение. Оно может состоять или из труднорастворимых молекул, например, белковых веществ, или из нитеобразных кристаллов, таких, как гели кремниевой кислоты или кристаллической целлюлозы. Степень структурной устойчивости зависит от строения каркаса непрерывной фазы таким образом, что система как целое обладает многими свойствами твердого тела независимо от агрегатного состояния дисперсионной среды и дисперсной фазы в отдельности [1, 6,11, 28, 47, 48, 55].
Фибриллярные (волокнообразные) компоненты геля связаны силами, которые могут быть ковалентными по природе, но которые обычно более слабы — например, водородные связи. Эти связи могут быть нарушены или разорваны силами, приложенными к массе геля. В случае разрушения они могут быть восстановлены в другом месте, на соседних молекулах. Связи эти весьма чувствительны также к изменениям температуры и с ее повышением заметно теряют свою устойчивость [1,6, 28].
Количество воды (или другого растворителя), содержащейся в геле, зависит от различных факторов. Если гель распределен в избыточном количестве растворителя, он обычно набухает до тех пор, пока не образуется золь. Ограниченное набухание приводит к образованию студней. Они во многом схожи с гелями: и те и другие являются структурированными системами, содержат связанную и свободную воду или другую жидкость, обладают признаками твердого тела и жидкости и проявляют специфические свойства, к числу которых относится синерезис. Студни получаются из растворов ВМС, а гели - из золей, т.е. коллоидных растворов. В зарубежной и отечественной литературе не делают различий между гелем, полученным из золя, и студнем, сформированным из макромолекул ВМС [47, 48,55,81].
На гелеобразование может влиять ряд факторов. Концентрация дисперсной фазы сильно сказывается на скорости образования геля и его прочности, так как с повышением численной концентрации число контактов, приходящихся на единицу объема системы, и скорость установления контактов возрастает. Уменьшение размера частиц при постоянной концентрации дисперсной фазы также способствует гелеобразованию. Очень большое значение имеет форма частиц. На скорость образования и свойства полученного геля весьма сильно влияет температура. Продолжительность образования геля при повышении температуры уменьшается. Механическое воздействие, например перемешивание, обычно препятствует образованию геля [1]. Скорость гелеобразования завирит от содержания высокомолекулярного вещества в растворе, его молекулярной массы, рН и буферной среды, скорости охлаждения [81, 83, 90]. Чем больше молекулярная масса вещества, тем медленнее происходит процесс набухания и растворения.
Студни могут образовываться не только в результате набухания, но и из твердых ВМС, а также из их растворов. Схематически студнеобразова-ние можно представить следующим образом:
Застудневание - это процесс фазового перехода из жидкого в твердое состояние. Образование студня происходит в результате взаимодействия между макромолекулами ВМС. Макромолекулы неоднородны и имеют лиофильные (по отношению к воде — гидрофильные) и лиофобные (гидрофобные) участки. У гидрофильных групп макромолекул образуются гид-ратные слои. Эти слои экранируют отдельные участки макромолекул. Гидрофобные группы не способны формировать подобные слои. Наличие свободных, незащищенных сольвагной (гидрагной) оболочкой участков макромолекул при определенных условиях, в частности при росте концентрации ВМС, приводит к возникновению взаимодействия между этими участками; в результате образуется структура, т.е. каркас (сетка) из макромолекул ВМС, а раствор ВМС переходит в студень.
Застудневание может происходить самопроизвольно под действием электролитов и при изменении температуры. Так, 30-34% раствор желатина застудневает при (24-30)С, а 10% раствор при более низкой температуре, равной (22-24)С.
При ограниченном набухании макромолекулы поглощают жидкость, но в ней не растворяются. В результате, степень набухания достигает максимального значения и в дальнейшем не увеличивается.
Механизм набухания и растворения высокомолекулярных веществ раньше рассматривали на основе мицеллярной теории строения высокопо-лимеров, а процесс растворения как диспергирование высокомолекулярного вещества в растворителе с образованием гетерогенных, термодинамически неравномерных и неустойчивых коллоидных растворов.
На смену мицеллярной пришла молекулярная теория, согласно которой растворение высокомолекулярного вещества, как и низкомолекулярного соединения, идет самопроизвольно, часто с выделением теплоты. При растворении не требуется присутствия стабилизатора.
Молекулы высокомолекулярных соединений в растворе находятся в виде свернутых в клубок гибких нитей. В результате теплового движения конфигурация свернутой нити все время меняется. В целом, однако, форма клубка всегда остается близка к форме вытянутого эллипсоида.
В настоящее время растворение высокомолекулярных веществ принято рассматривать как процесс смешения двух жидкостей, который обусловлен как энергетическим взаимодействием между молекулами растворяемого вещества и растворителя, так и действием энтропийного фактора, характеризующего равномерное распределение молекул растворенного вещества в растворе.
При набухании в воде растворение протекает в две стадии. Макромолекулы в аморфных высокомолекулярных веществах упакованы сравнительно неплотно, и при тепловом движении между гибкими цепями образуются щели, в которые диффундируют молекулы воды. Происходит гидратация макромолекул, сопровождающаяся выделением теплоты, разрушением связей между отдельными макромолекулами, упорядоченным расположением молекул воды около макромолекул. Поэтому на первой стадии растворения энтропия системы даже понижается.
Исследование процесса сбраживания углеводов гидролизованной сыворотки дрожжами Saccharomyces cerevisiae
Установлено (рис. 3.7, поз. а) что за 8 часов брожения в сыворотке накапливается до 3% алкоголя. В этом случае необходимая концентрация дрожжевой закваски располагается в интервале значений 1-1,4%. При расширении диапазона значении дозы закваски концентрации накопившегося алкоголя уменьшаются. Так интервалу значений
На рис. 3.7. представлена зависимость изменения массовой доли алкоголя в сыворотке с гидролизованной лактозой в зависимости от концентрации дрожжевой закваски 0,8-1,6% соответствует концентрация алкоголя — 2,5%, интервалу от 0,7% и выше - 2% алкоголя, от 0,5% - 1% алкоголя и при внесении 0,4% дрожжевой закваски за 8 часов брожения в сыворотке накапливается 0,5% алкоголя.
Для определения оптимальной концентрации дрожжевой закваски необходимо учитывать массовую долю моно- и дисахаров, т.к. эти углеводы являются необходимой питательной средой для роста и размножения дрожжевых клеток. Выявлено, что для накопления 3% алкоголя в сыворотке необходимое содержание моно- и дисахаров составило не менее 8,5%. Для накопления 2,5% алкоголя и менее необходимая концентрация углеводов находится в широком диапазоне значений от 6 до 14%, а доза закваски дрожжей от 0,8 до 1,6%. Данный факт, вероятно, обусловлен продолжительностью процесса брожения, т.к. дрожжевые клетки Fie успевают усваивать содержащиеся в сыворотке моно- и дисахара,
На рис. 3.7 позиция б) представлена зависимость изменения массовой доли алкоголя после 12 часов брожения. Установлено, что концентрация образовавшегося в процессе брожения алкоіх ня увеличилась до 6% по сравнению с данными, представленными ранее. Наилучшие результаты получены яри дозе закваски дрожжей 0,7-1,2%.
Изменение массовой доли алкоголя (Yi) от массовой доли моно- и дисахаров (Х2) и дозы закваски дрожжей (Х3) при продолжительности брожения: а)-8 ч; б)-12 ч; в)-24 ч. При внесении дрожжевой закваски до 1,6% к массе сыворотки концентрация образовавшегося алкоголя снижалась. Так, например, в сыворотке, содержащей 1,42% закваски массовая доля алкоголя не превышает 4%. Рассматривая влияние моно- и дисахаров на количество образовавшегося алкоголя выявили, что для накопления 6% алкоголя в сыворотке потребовалось не менее 13,5% начального содержания Сахаров. Для накопления 5% алкоголя необходимое количество моно- и дисахаров составило не менее 12,8%. При начальном содержании Сахаров 11,5% массовая доля образовавшегося алкоголя в сыворотке составила 4%. На рис. 3.7 позиция в) представлена зависимость изменения концентрации алкоголя в сыворотке после 24 часов брожения. По истечение данного периода времени наибольшее количество образовавшегося алкоголя составило 6% при концентрации дрожжевой закваски от 0,4 до 1,05%.В этом случае необходимой концентрацией моно- и дисахаров является не менее 13,5% углеводов. Более низкое количество алкоголя, а именно 3% содержалось в сыворотке при использовании закваски в количестве до 0,55% и массовой доли моно- и дисахаров 6,2-11%. В более широком диапазоне значений массовой доли моно- и дисахаров от 7,4% и концентрации дрожжевой закваски не менее 1,3% количество образовавшегося алкоголя составило также 3%. В результате внесения в сыворотку не менее 1,5% дрожжевой закваски и моно- и дисахаров в диапазоне 8,5-13,5% образование алкоголя проходило с низкой интенсивностью и не превысило 1%. На основании результатов исследований, приведенных на рис. 3.7 можно сделать вывод о том, что оптимальной является продолжительность брожения 12 часов. При уменьшении продолжительности до 8 часов массовая доля алкоголя не превышала 3% при одновременном использовании высоких концентраций дрожжевой закваски и _w сбраживаемых углеводов. Данный факт свидетельствует о недостаточной продолжительности сбраживания для роста и размножения дрожжевых микроорганизмов. Массовая доля алкоголя, образовавшегося после продолжительности брожения 12 часов, в среднем составила 4-5%. Максимальная концентрация достигает 6% при использовании меньшей концентрации дрожжей по сравнению с сывороткой, сбраживаемой в течение 8 часов. Результаты, полученные при сбраживании сыворотки в течение 24 часов схожи с результатами, полученными после 12 часов брожения. Поэтому использование данной продолжительности для проведения процесса брожения является нецелесообразным. На рис. 3.8. представлено изменение массовой доли алкоголя в сброженной сыворотке от продолжительности брожения и концентрации дрожжевой закваски при различном содержании моно- и дисахаров. В сыворотке с начальной концентрацией моно- и дисахаров 7% после брожения в течение 11-12 часов начинает накапливаться незначительное количество алкоголя, при этом, значения концентрации дрожжевой закваски лежат в широком диапазоне. Массовая доля алкоголя возросла до 2% при увеличении продолжительности брожения до 14 и более часов. Однако требуемая доза дрожжевой закваски находится в диапазоне значений, не менее 0,7%.
Пищевая ценность и химический состав гелеобразных продуктов на основе гидролизованной сыворотки
Увеличение продолжительности сбраживания сыворотки до 19-22 часов привело к росту кислотности до 82Т, массовая доля моно- и дисахаров составляла интервал 6,5-7,5% и более 13,5%. При сбраживании сыворотки более 24 часов кислотность достигала 84-88Т, причем массовая доля моно- и дисахаров в сбраживаемой сыворотке весомого влияния на процесс не оказала т.к. ее значения лежали в широком интервале.Использование дозы дрожжевой закваски в количестве 1,0% от массы сыворотки привело к активизации проведения процесса брожения, кислотность сброженной сыворотки увеличивалась до 110% за такой же период времени. Так за 14-19 часов кислотность сброженной сыворотки составила 75 Т, моно- и дисахаров в системе содержалось 8-11%. При дальнейшем увеличении продолжительности процесса брожения наблюдали постепенное нарастание кислотности сброженной сыворотки. При этом изменение массовой доли моно- и дисахаров оказывало второстепенное влияние на прохождение процесса брожения сыворотки. Таким образом, увеличение кислотности сброженной сыворотки до 80-85Т наблюдали при продолжительности брожения в интервалах от 9-14 часов до 18-23 часов, массовая доля моно- и дисахаров составила не более 13%. Увеличение продолжительности брожения до 24 часов и более привело к нарастанию кислотности сброженной сыворотки до 90-110Т, массовая доля моно- и дисахаров лежала в широком интервале значений.
При дозе дрожжевой закваски 1,5% повышения активности процесса брожения не наблюдалось. Рост кислотности составил 70-110Т.
За 12-20 часов брожения кислотность сыворотки составляла 70Т, а необходимая массовая доля моно- и дисахаров в сбраживаемой сыворотке 7-11,5%. При продолжительности брожения в интервале 9-12 и 20-23 часов привело к увеличению кислотности сыворотки до 80Т, массовая доля моно- и дисахаров лежала в пределах до 7% и 11,5-13%. Дальнейшее увеличение продолжительности до 24 часов и более привело к повышению кислотности сброженной сыворотки до 90-120 Т, изменение массовой доли моно- и дисахаров на активность дрожжевой закваски значимого влияния не оказало т.к. ее значения находились в широком интервале.
На этапе изучения особенностей процесса сбраживания сыворотки дрожжами saccharomyces cerevisiae при изменении продолжительности брожения, массовой доли моно- и дисахаров и дрожжевой закваски посчитали необходимым исследовать массовую долу остаточных моно- и дисахаров в сыворотке подверженной сбраживанию. Таким образом, на рис. 3.13. представлено изменение массовой доли несброженных моно- и дисахаров в зависимости от дозы дрожжевой закваски и начальной массовой доли моно- и дисахаров при продолжительности брожения: 8-24 часа.
За 8 часов брожения массовая доля несброженых моно- и дисахаров составила 3-8% в зависимости от условий сбраживания. Так при начальной массовой доле моно- и дисахаров 10,5-12,5% и дозе дрожжевой закваски не более 0,45% в сброженной сыворотке содержалось 8% несброженых углеводов. При внесении в сыворотку углеводов в интервале 7,5-10,5% и более 12,5% массовая доля несброженных моно- и дисахаров понизилась до 7%, необходимая доза дрожжевой закваски составила 0,45-0,8%.
При начальной массовой доле моно- и дисахаров в сбраживаемой сыворотке 8,2-10% за 8 часов брожения массовая доля несброженных моно- и дисахаров составила 6%, при этом доза дрожжевой закваски лежала в широком интервале значений ( от 0,4 до 1,6%). Дальнейшее уменьшение начальной массовой доли моно- и дисахаров и увеличение дозы дрожжевой закваски привело к более полному сбраживанию углеводов в сыворотке. Так, при начальной массовой доле моно- и дисахаров 7-8,5% и внесение дрожжевой закваски не менее 0,6% привело к получению сброженной сыворотки с массовой долей несброженных углеводов 5%. Использование 6,2-7% моно- и дисахаров в сбраживаемой сыворотке и не менее 0,9% дрожжевой закваски в течение 8 часов брожения массовая доля несброженных углеводов снизилась до 4%. Брожение сыворотки с начальной массовой долей моно- и дисахаров не более 6,2% и дозой закваски выше 1,4% позволило получить сброженную сыворотку с концентрацией несброженных моно- и дисахаров 3%.
Анализ результатов показанных на рис. 3.13. позиция б) показал, что за 12 часов процесс сбраживания проходил с более высокой активностью, массовая доля несброженных моно- и дисахаров составила 3,2-5,2%.
Массовая доля несброженных моно- и дисахаров в сыворотке составила 5,2% при проведении процесса брожения в течение 12 часов, начальной массовой доле моно- и дисахаов до 6,5%, доза дрожжевой закваски составила не более 0,8%. С постепенным увеличением начальной массовой доли моно- и дисахаров в сбраживаемой сыворотке до 10% и увеличении дозы дрожжевой закваски, процесс брожения проходил более полно, т.к. массовая доля несброженных моно- и дисахаров уменьшилась до 4,2%. Внесение более 10% моно- и дисахаров в сбраживаемую сыворотку привело к увеличению массовой доли несброженных углеводов в сыворотке.
При начальной массовой доле моно- и дисахаров в сбраживаемой сыворотке 6,5-13,5% за 12 часов брожения массовая доля несброженных углеводов составила 4-3,4%, необходимая доза дрожжевой закваски лежала в интервале 0,9-1,58%. Наиболее полно прошел процесс сбраживания при начальной концентрации углеводов 9-11% и добавлении дрожжевой закваски более 1,5%, массовая доля несброженных моно- и дисахаров составила 3,2%.
При увеличении продолжительности процесса брожения до 24 часов содержание углеводов в сброженной сыворотке колебалось в пределах 3 -4,2%, т.е. брожение проходило в более полной степени, в отличие от продолжительности в 8 и 12 часов.
