Исследование реологических свойств сыров и разработка инструментального метода контроля их консистенции тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.18.04, кандидат технических наук Хавров, Ярослав Викторович

• Хавров, Ярослав Викторович
• кандидат технических наук
• 2004

Оглавление диссертации кандидат технических наук Хавров, Ярослав Викторович

Введение

1. Обзор литературы

1.1 Технологические особенности производства сыров с низкой температурой второго нагревания

1.2 Основные факторы, влияющие на консистенцию сыров

1.3 Структурно-механические свойства сыров

1.4 Жевательные нагрузки в процессе пережевывания пищи

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Исследование реологических свойств сыров и разработка инструментального метода контроля их консистенции»

В современных условиях производственные процессы должны быть организованы так, чтобы обеспечить максимально высокий уровень качества продуктов. Повышение интереса к сыродельной промышленности, а также влияние большой сезонности всегда влекло за собой появление новых видов сыров и модернизацию существующих технологий. Производство становится более механизированным, однако зачастую без учета структурно-механических свойств продуктов, что в ряде случаев не позволяет получить оптимальные конечные результаты. Важнейшие структурно-механические свойства продуктов необходимо учитывать при проектировании технологического оборудования, а также при оценке качества продуктов.

Структурно-механические свойства сыра могут характеризоваться следующими показателями: эффективной и пластической вязкостью, модулем упругости, предельным напряжением сдвига, периодом релаксации, прочностью, пластичностью, а также в комплекс реологических свойств пищевых продуктов входит адгезия, которая сопутствует ряду технологических процессов.

В различной литературе можно встретить разные по величине реологические характеристики, так как не всегда соблюдались инвариантные условия, применялись различные методы их определения и приборы. Физико-химические свойства продуктов разнообразны и зависят от многих технологических факторов: температуры, влажности, продолжительности и интенсивности механического, а также теплового воздействия, способа и срока хранения, способа транспортирования и многих других причин.

Следовательно, обеспечить одинаковые условия практически не возможно, для уменьшения разногласия в сведениях о реологических характеристиках необходимо указывать, каким методом, при каких параметрах и на каких приборах получены те или иные данные.

Исследователи, занимающиеся реологией различных систем, большое внимание уделяют изучению структурно-механических свойств, как важнейшим для практических целей, а также результаты реологических исследований дают важную информацию о структурных особенностях различных высокомолекулярных соединений.

Отсутствие данных по структурно-механическим свойствам многих видов сыров, многообразие их разновидностей и различия физико-химических характеристик (содержание влаги, жира, хлористого натрия, значения активной кислотности, твердости, упруго-эластических свойств) предопределяют экспериментальный путь установления связи между качеством готовой продукции и его структурно-механическими показателями

На практике существует необходимость коррекции технологических параметров приготовления сыра (в рамках, ограниченных технологической инструкцией) с целью стабилизации структурно-механических свойств, определяющих органолептическую оценку консистенции. Разработка таких рекомендаций основана на изучении факторов, влияющих на консистенцию, и внесение необходимых корректив на основе установления закономерностей ее формирования. Применение инструментальных методов, в дополнение к органолептиче-ским, позволяет получить константы, по которым можно судить о качестве и структурно-механических свойствах тех или иных продуктов.

На качество и структурно механические свойства сыра в значительной степени оказывает решающее влияние такие процессы, как прессование, посол-ка и способ созревания.

Процессы прессования, посолки и созревания сыров всегда находились в поле зрения многих исследователей. Теоретические и практические основы этих важных технологических операций были заложены в работах Кука Г.А., Граникова Д.А., Мачихина Ю.А., Диланяна З.Х., Крашенинина П.Ф., Табачникова В.П., Остроумова Л.А., Илюшкина B.C., Майорова А.А. и других, что позволило значительно сократить продолжительность выработке сыров, разработать технологии получения высококачественных продуктов, создать комплекс машин и аппаратов для реализации процессов.

В настоящее время прессование сыров на большинстве предприятий проводится по традиционной технологии с применением большого количества ручного труда. Так, этот процесс для некоторых видов сыров длится от 5 до 7 часов, в том числе прессование ведется в тканевых салфетках от 4 до 6 часов с несколькими перепрессовками. При таких способах весьма весомыми являются потери сырной массы, порядка 0.4%.

Поэтому дальнейшее совершенствование процесса прессования сыров является актуальной проблемой сыроделия.

Исследование влияния технологических факторов на формирование структуры сырной массы позволит вносить коррективы в технологический процесс и, в конечном итоге, получать продукт со стабильно высокими показателями консистенции.

В работе исследовали твердый сыр с низкой температурой второго нагревания, формуемый из пласта с массовой долей жира в сыре 50%.

Первая часть работы посвящена исследованию реологических показателей сырной массы после пресса, после посолки, на стадии созревания. В этой части описываются результаты исследования, применения различного дренажного материала, частичной посолки сыра в зерне с досаливанием в рассоле или полной посолки в рассоле, созревание сыра покрытого полимерным материалом типа SOP-W/5 или упакованного в вакуум-упаковочныю пленку.

Во второй части представлены результаты исследований реологических показателей твердого сыра с низкой температурой второго нагревания в зависимости от технологических факторов. Получены математические зависимости и графические изображения, описывающие рассматриваемые взаимосвязи.

Для постоянного и наиболее точного контроля изменяющихся величин, снятия показателей, а также установления зависимостей, произвели подключение экспериментального оборудования к персональному компьютеру. Все данные и результаты исследования, а также построение зависимостей выполнялось на ЭВМ с использованием прикладных математических программ.

Экспериментальная часть работы по выработке сыров с низкой температурой второго нагревания выполнена на площадях ООО «Экспериментальный сыродельный завод», а исследования проведены в лабораториях Сибирского Научно-Исследовательского Института Сыроделия (СибНИИС) г. Барнаула.

Основные положения и результаты исследований представлены в 11 публикациях.

Содержание работы изложено на 117 страницах, включая 17 рисунков и 16 таблиц. В работе использованы материалы 112 источников специальной литературы по профилю рассматриваемой проблемы.

1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР

Заключение диссертации по теме «Технология мясных, молочных и рыбных продуктов и холодильных производств», Хавров, Ярослав Викторович

выводы

1. Изучены физико-химические показатели сырной массы (после пресса, посолки, во время созревания - через 20 и 45 суток). Параметры исследуемого продукта соответствовали сыру Голландскому брусковому.

2. Установлено, что дренажный материал оказывает существенное влияние на реологические характеристики сырной массы. В корковом слое, наиболее высокими показателями твердости (проникновение индентора 7,36 мм) и плотности (сжатие образца 1,76 мм) обладает образец сыра отпрессованного с применением дренажного материала «серпянка», лучшими показателями упругости (величина релаксации 0,86 мм) - корковый слой сыра, отпрессованного с применением перфорированного дренажного материала; во внутреннем - образец сыра, отпрессованного с применением тканевого дренажного материала (проникновение индентора 8,87 мм, сжатие образца 1,63 мм, величина релаксации 0,79 мм).

3. Установлено, что способ посолки приводит к значительному изменению реологических показателей сырной массы. В корковом слое, наиболее высокими показателями твердости (проникновение индентора 3,50 мм), плотности (сжатие образца 0,76 мм) и упругости (величина релаксации 0,55 мм) обладает корковый слой сыра, прошедшего частичную посолку в зерне с досаливанием в рассоле; во внутреннем - образец сыра, прошедшего полную посолку в рассоле (проникновение индентора 5,80 мм, сжатие образца 1,08 мм, величина релаксации 0,67 мм).

4. Установлено, что способ созревания оказывает весомое влияние на реологические свойства сырной массы. В корковом слое, наиболее высокими показателями твердости (проникновение индентора 3,01 мм) и плотности (сжатие образца 0,70 мм) обладает корковый слой сыра, созревание которого проходило по классической схеме с применением полимерно-парафинового сплава SOP-W/5, лучшими показателями упругости (величина релаксации 0,45 мм) - корковый слой сыра, созревающего в полимерной пленке под вакуумом «cryovac». Во внутреннем слое сыра наивысшими показателями твердости (проникновение индентора 6,70 мм), плотности (сжатие образца 0,82 мм) обладает образец, созревающий с применением полимерно-парафинового сплава SOP-W/5, наиболее высокие показатели упругости (величина релаксации 0,55 мм) были у сыра созревающего в полимерной пленке «cryovac», под вакуумом.

5. Исследована динамика изменения реологических показателей сырной массы в ходе технологического процесса. Получены уравнения регрессии, описывающие эти изменения.

6. Проведено моделирование «жевательного» процесса, позволившее совместить различные реологические характеристики продукта с учетом особенностей его производства на различных стадиях технологического процесса. Предложен критерий оценки консистенции сырной массы, получивший название «коэффициент текстуры». На основе проведенных дегустаций составлена таблица соответствия коэффициента текстуры, бальной (органо-лептической) оценке консистенции сырной массы.

7. На основании проведенных исследований разработаны методики «Инструментальная оценка консистенции твердых сыров» и «Прогнозирование качества (консистенции) сыра на различных стадиях производства», которые прошли апробацию на ЭСЗ СибНИИС, г. Барнаула.

108

Список литературы диссертационного исследования кандидат технических наук Хавров, Ярослав Викторович, 2004 год

1. Алексеев Н.Ю., Павлова Ю.В., Шишкин Н.И. Современные достижения в области химии белков молока: Обзорная информация.- М.: АгроНИИТЭ-ИММП.- 1988.- 32 с.

2. Антипова Г.Н. Изменение реологических свойств сыра в зависимости от различных режимов посолки // М.- ЦНТИПищепром, «Молочная промышленность».- 1966.- №2.- С. 7-9.

3. Балинскайте Р. Изучение состава и свойств сычужных сыров различной жирности // Труды Липатовского филиала.-1967.- т.2.- С. 5-17.

4. Брагин Е.А., Шварц А.Д. Действие жевательных нагрузок на зубы // Стоматология.- 1996.- №4.- С 168.

5. Бер А.Ю. Новые приборы для определения качества молока и молочных продуктов // Молочная промышленность.- 1993.- №5.- С. 11-12.

6. Бернатонис И., Ромонайтите Д. Влияние тепловой обработки концентрирования на изменение минерального равновесия молока // Тр.Литовского филиала ВНИИМС,- Вильнюс.- 1988.- №22.- С. 14-22.

7. Бобылин В.В., Буланенко A.M. Роль созревания молока в формировании качества сыра // Образование в условия реформ: Тез.докл.НТК.- Кемерово.- 1997.- С. 11.

8. Богданов В.М. Микробиология молока и молочных продуктов.- М.: Пищевая промышленность.- 1979.- 346 с.

9. Брусиловский Л.П., Харитонов В.Д. Комплекс экспрессанализаторов АСКМ-1 для контроля молока // Молочная промышленность.- 1996.- №2.-С.5-8.

10. Брусиловский Л.П., Шидловская В.П. Ионометрический метод определения фальсификации молока содой или аммонийными соединениями // Молочная промышленность,- 1996.- №1.- С. 19-22.

11. Буткус К.Д. Контроль молока на наличие анормального и антибиотиков // Молочная промышленность.- 1979.- №5.- С. 34-36.12.