Введение к работе
з
Актуальность темы. В России и странах с развитым молочным делом острой остается проблема полного и рационального использования молочной сыворотки. В нашей стране это обусловлено низким уровнем ее промышленной переработки, в том числе на пищевые цели. В последнее время широкое распростронение за рубежом и в России получают мембранные методы переработки молочного белково-углеводного сырья. При производстве белковых концентратов на основе ультрафильтрации молочной сыворотки образуются значительные объемы фильтрата (пермеата). Пермеат молочной сыворотки является перспективным сырьем для производства продуктов на основе лактозы и ее производных.
На данный момент остро стоит проблема сохранения здоровья, связанная с тем, что большая часть взрослого населения Земли страдает лактозной интолерантностью. Для решения этой проблемы в мире сформировалось новое направление в производстве продуктов питания -продукты «здорового питания». Они соответствуют научно обоснованной гипотезе о взаимосвязи состояния здоровья и образа жизни человека, в котором ключевую роль занимает питание.
Теоретические и практические основы разработки технологии продуктов с гидролизованнои лактозой на основе молочной сыворотки заложены в трудах Полянского К.К., Кравченко Э.Ф., Храмцова А.Г., Евдокимова И.А., Дыкало Н.Я., Серова А.В., Свириденко Ю. А., Смурыгина В. Ю., Авдалян Г.В., Zadow J. G., Thompkinson D.K. и других ученых.
Таким образом, проведение исследований по разработке технологии производства концентратов гидролизованнои лактозы на основе пермеата молочной сыворотки является актуальным в современных условиях. Значительный интерес представляет применение ферментативного гидролиза лактозы в глюкозу и галактозу с предварительной электрохимической активацией, который позволяет повысить количество готового продукта.
Разработка технологии данных концентратов также позволит решить ряд экологических проблем, связанных с утилизацией сыворотки.
Цель и задачи исследования. Основной целью настоящей работы является разработка технологии концентратов гидролизованной лактозы на основе ультрафильтрата молочной сыворотки с использованием процесса электрохимической активации.
В соответствии с поставленной целью были определены задачи работы: исследовать динамику изменения рН в процессе ультрафильтрации, определить оптимальную дозу внесения фермента, определить оптимальную температуру для протекания гидролиза, исследовать зависимость изменения точки замерзания в зависимости от времени протекания гидролиза, исследовать зависимость степени гидролиза от времени, разработать модифицированный криоскопический метод определения степени гидролиза лактозы, основанный на зависимости этого показателя от точки замерзания раствора, разработать аппаратурно-процессовую технологическую схему производства глюкозо-галактозного концентрата, провести оценку экономической эффективности разработанной технологии, провести экологический мониторинг и оценку безопасности разработанной технологии с использованием элементов системы НАССР.
Научная новизна состоит в следующем: изучены закономерности ферментативного гидролиза лактозы в пермеате подсырной сыворотки. Доказано положительное влияние процесса электрохимической активации лактозосо держащего сырья на ферментативный гидролиз лактозы. Установлены оптимальные параметры ферментативного гидролиза лактозы в пермеате подсырной сыворотки, подвергнутом электрохимической активации. Определено влияние степени гидролиза лактозы на показатели качества и хранимоспособности глюкозо-галактозных концентратов. Результаты исследований послужили теоретической основой разработки технологии новых видов концентратов на основе пермеата подсырной сыворотки. Научная новизна работы подтверждается выдачей патента РФ на
изобретение № 2353657 "Способ производства глюкозо-галактозного сиропа".
Практическая значимость. Апробирован модифицированный криоскопический метод определения степени гидролиза лактозы при проведении экспериментальных выработок концентратов гидролизованной лактозы. Разработана техническая документация на производство сывороточных концентратов с гидролизованной лактозой СТО 9229-001-00437062-2009 "Концентрат глюкозо-галактозный деминерализованный пищевой". Произведена опытно-промышленная выработка концентратов на ОАО МК "Ставропольский". Результаты работы используются в курсовом и дипломном проектировании студентов специальностей "Технология молока и молочных продуктов" и "Пищевая биотехнология".
Апробация работы. Основные результаты работы доложены и обсуждены
на отчетных научно-технических конференциях Северо-Кавказского
государственного технического университета (г. Ставрополь, 2004 - 2008 гг.);
региональной научно-технической конференции «Вузовская наука
Северо-Кавказскому региону» (г. Ставрополь, 2005 - 2007 гг.);
международном симпозиуме «Лактоза и ее производные»
(г. Москва, 2007 г.); международной научно-практической конференции «Современный взгляд на производство творога, творожных паст и сыров: расширение ассортимента, совершенствование технологии и оборудования» (Ставрополь, 2008 г).
Публикации. По результатам проведенных исследований опубликовано 17 печатных работ, в том числе 2 статьи в реферируемых ВАК изданиях.
Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, пяти глав, выводов, списка литературы, содержащего 136 наименований и приложений. Работа изложена на 123 страницах машинописного текста, содержит 33 таблицы, 16 рисунков и 4 приложения.
