06. Гербер Ю. Б., Калиновская Т. В., Гаврилов А. В., Киян Н. С. Исследование влияния режима гомогенизации на энергетические затраты и сроки хранения йогурта с добавлением пюре кизила

Печать

DOI: 10.15507/2658-4123.034.202404.615-628

УДК 66.063.8:637.146.3:637.138

Исследование влияния режима гомогенизации на энергетические затраты и сроки хранения йогурта с добавлением пюре кизила

Гербер Юрий Борисович
доктор технических наук, профессор, заведующий кафедрой технологий и оборудования производства и переработки продукции животноводства Крымского федерального университета имени В. И. Вернадского (295492, Российская Федерация, г. Симферополь, п. Аграрное, ул. Научная, д. 1а), ORCID: https://orcid.org/0000-0003-3224-6833, Researcher ID: B-6690-2019, Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.

Калиновская Татьяна Витальевна
кандидат технических наук, доцент, доцент кафедры технологии и оборудования производства и переработки продукции животноводства Агротехнологической академии Крымского федерального университета имени В. И. Вернадского (295492, Российская Федерация, г. Симферополь, п. Аграрное, ул. Научная, д. 1а), ORCID: https://orcid.org/0000-0002-4421-7522, Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.

Гаврилов Александр Викторович
кандидат технических наук, доцент, доцент кафедры технологии и оборудования производства и переработки продукции животноводства Агротехнологической академии Крымского федерального университета имени В. И. Вернадского (295492, Российская Федерация, г. Симферополь, п. Аграрное, ул. Научная, д. 1а), ORCID: https://orcid.org/0000-0003-3382-0307, Researcher ID: AAH-5137-2019, SPIN-код: 9848-4398, Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.

Киян Наталья Сергеевна
лаборант кафедры технологии и оборудования производства и переработки продукции животноводства Агротехнологической академии Крымского федерального университета имени В. И. Вернадского (295492, Российская Федерация, г. Симферополь, п. Аграрное, ул. Научная, д. 1а), ORCID: https://orcid.org/0000-0001-7043-8962, Researcher ID: AAH-5147-2019, Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.

Аннотация
Введение. Одним из наиболее значимых факторов, обеспечивающих успешную реализацию технологии производства различных молочных продуктов, является гомогенизация. При проведении указанного процесса изменяются основные составляющие сырья – структура и свойства белков. В том числе уменьшается размер мицелл казеина, которые распадаются на субмицеллы. После чего вероятно их скопление на поверхности жировых частиц. Повышение давления гомогенизации усиливает механическое воздействие на частицы, поэтому снижается средний размер жировых шариков.
Цель исследования. Разработать способ сокращения энергетических затрат на производство молочных продуктов при обеспечении условий максимального сохранения качеств продукта.
Материалы и методы Проведено изучение влияния давления гомогенизации на технические показатели процесса, а именно мощность, затрачиваемую на привод гомогенизатора, а также на динамику изменения свойств продукта при хранении. Рассмотрены аналитические зависимости, описывающие основные параметры гомогенизации.
Результаты исследования. Соблюдение рекомендуемых параметров гомогенизации, а также других параметров, в частности тепловой обработки, позволяет значительно увеличить продолжительность хранения продукта без существенного изменения первоначальных качественных показателей. Если условия процесса позволяют измельчить первоначальные жировые частицы до размера около 1,0 мкм, затем равномерно распределить их по всему объему, то можно получить существенное улучшение вкуса, а также консистенции получаемой продукции. Изучено влияние параметров гомогенизации на срок хранения йогурта предложенной нами рецептуры изготовления с использованием южных плодов, в частности кизила.
Обсуждение и заключение. Учитывая полученные результаты, можно утверждать, что на величину затрат энергии существенно влияет величина давления гомогенизации (абсолютная величина), а также соотношение величин давления на разных ступенях гомогенизации. Продукт, полученный по предложенному рецепту с добавлением измельченного кизила, сохраняет хорошие вкусовые и микробиологические свойства, а также физико-химические показатели в пределах нормативных параметров на протяжении двух недель (14–15 сут). Из этого следует, что предельный срок хранения такого йогурта составляет не более 15-ти суток при температуре не более +6 оС.

Ключевые слова: тепловая обработка, жировые шарики, гомогенизация, энергетические затраты, дробление, сроки хранения

Конфликт интересов: авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

Для цитирования: Исследование влияния режима гомогенизации на энергетические затраты и сроки хранения йогурта с добавлением пюре кизила / Ю. Б. Гербер [и др.] // Инженерные технологии и системы. 2024. Т. 34, № 4. С. 615–628. https://doi.org/10.15507/2658-4123.034.202404.615-628

Заявленный вклад авторов:
Ю. Б. Гербер – общая идея, обоснование цели и задач проведения эксперимента, проведение исследований.
Т. В. Калиновская – проведение исследований.
А. В. Гаврилов – техническое обеспечение проведения экспериментов.
Н. С. Киян – проведение исследований.

Все авторы прочитали и одобрили окончательный вариант рукописи.

Поступила в редакцию 05.08.2024;
поступила после рецензирования 19.08.2024;
принята к публикации 26.08.2024

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Гербер Ю. Б., Гаврилов А. В. Обоснование параметров механической обработки молока при производстве кисломолочных продуктов // Техника и технология пищевых производств. 2019. Т. 49, № 3. С. 375–382. https://doi.org/10.21603/2074-9414-2019-3-375-382

2. Гербер Ю. Б., Гаврилов А. В., Киян Н. С. Моделирование процесса тепловой обработки жидких продуктов в пластинчатом теплообменнике с использованием комплексной энергозамещающей установки // Инженерные технологии и системы. 2020. Т. 30, № 2. С. 200–218. https://doi.org/10.15507/2658-4123.030.202002.200-218

3. Гербер Ю. Б., Гаврилов А. В., Сироткина Э. М. Сравнительная оценка существующих технологий производства кефира // Известия сельскохозяйственной науки Тавриды. 2016. № 8 (171). С. 83–88. EDN: YMXHUX

4. Keogh M. K., O’Kennedy B. T. Rheology of Stirred Yogurt as Affected by Added Milk Fat, Protein and Hydrocolloids // Journal of Food Science. 1998. Vol. 63, Issue 1. Р. 108–112. https://doi.org/10.1111/J.1365-2621.1998.TB15687.X

5. Зенина Д. В. Влияние гомогенизации на степень использования составных частей молока при производстве творога // Актуальные вопросы молочной промышленности, межотраслевые технологии и системы управления качеством. 2020. Т. 1, № 1. С.193–198. EDN: LBRNXE

6. Автоматизация обработки микрофотографий молочных продуктов с использованием ImageJ и Statistica / В. К. Битюков [и др.] // Вестник Воронежского государственного университета инженерных технологий. 2014. № 4. С. 58–63. https://doi.org/10.20914/2310-1202-2014-4-58-63

7. Хвостов А. А., Ребриков Д. И., Мерзликин В. Е. Идентификация массовых распределений жировой фазы в молоке с помощью универсальных распределений Пирсона // Вестник Воронежского государственного университета инженерных технологий. 2015. № 2. С. 66–71. https://doi.org/10.20914/2310-1202-2015-2-66-71

8. Стохастическая модель процесса гомогенизации молока с использованием цепи Маркова / А. А. Хвостов [и др.] // Вестник Воронежского государственного университета инженерных технологий. 2016. № 1. С. 39–44. https://doi.org/10.20914/2310-1202-2016-1-39-44

9. Гербер Ю. Б., Гаврилов А. В., Вербицкий А. П. Исследование предварительного подогрева теплоносителя комплексным энергозамещающим устройством в тепловых процессах переработки молока // Техника и технология пищевых производств. 2018. Т. 48, № 3. С. 124–132. https://doi.org/10.21603/2074-9414-2018-3-124-132

10. Гербер Ю. Б., Гаврилов А. В., Коломытова В. А. Исследование зависимости качества кисломолочных продуктов от параметров процесса пастеризации на примере кефира // Збiрник наукових праць ПФ НУБіП України «Кримський агротехнологічний університет» (технiчнi науки). 2011. № 135. С. 3–11. https://clck.ru/3E5mzp

11. Гербер Ю. Б., Гаврилов А. В. К вопросу проектирования современного молокоперерабатывающего предприятия // Известия сельскохозяйственной науки Тавриды. 2018. № 15 (178). С. 97–106. EDN: YTEJFJ

12. Банникова А. В. Новые технологические решения по созданию йогуртов с пищевыми волокнами // Техника и технология пищевых производств. 2014. № 3 (34). С. 5–10. EDN: SNMHHH

13. Долматова О. И., Красноженова А. В. Изучение реологических свойств кефирного продукта // Вестник Воронежского государственного университета инженерных технологий. 2021. Т. 83, № 3. С. 73–77. https://doi.org/10.20914/2310-1202-2021-3-73-77

14. Кригер О. В., Носкова С. Ю. Разработка приемов длительного сохранения свойств молочнокислых микроорганизмов // Техника и технология пищевых производств. 2018. Т. 48, № 4. С. 30–38. EDN: YWOFHV

15. Determination of Basic Parameters of Solar Panels / K. Tepe [и др.] // Альтернативная энергетика и экология. 2010. № 2 (82). С. 22–27. EDN: MJBGTH

16. Clapp J., Newell P., Brent Z. W. The Global Political Economy of Climate Change, Agriculture and Food Systems // The Journal of Peasant Studies. 2018. Vol. 45, Issue 1. Р. 80–88. https://doi.org/10.1080/03066150.2017.1381602

17. Govindan K. Sustainable Consumption and Production in the Food Supply Chain: A Conceptual Framework // International Journal of Production Economics. 2018. Vol. 195. Р. 419–431. https://doi.org/10.1016/j.ijpe.2017.03.003

18. Understanding and Managing the Food-Energy-Water Nexus – Opportunities for Water Resources Research / X. Cai [et al.] // Advancesin in Water Resources. 2018. Vol. 111. Р. 259–273. https://doi.org/10.1016/j.advwatres.2017.11.014

19. Prosekov A. Y., Ivanova S. A. Food Security: The Challenge of the Present // Geoforum. 2018. Vol. 91. Р. 73–77. https://doi.org/10.1016/j.geoforum.2018.02.030

20. Sabarez H. T. Thermal Drying of Foods // Fruit Preservation. Novel and Conventional Technologies. 2018. P. 181–210. https://doi.org/10.1007/978-1-4939-3311-2_7

21. Kumar C., Karim M. A. Microwave-Convective Drying of Food Materials: A Critical Review // Critical Reviews in Food Science and Nutrition. 2019. Vol. 59, Issue 3. Р. 379–394. https://doi.org/10.1080/10408398.2017.1373269

Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.