Цельного сгущенного с сахаром в процессе хранения

Молоко цельное сгущенное с сахаром	Вязкость, Па·с	Потери вязкости, %	Восстановление структуры, %
начальная	после разрушения	после восстановления
Сразу после выработки	2, 904 0, 05	2, 652 0, 11	2, 740 0, 07	6, 598 0, 04	94, 34 0, 14
3 месяца хранения	3, 436 0, 04	3, 198 0, 06	3, 230 0, 04	6, 930 0, 12	94, 02 0, 107
6 месяцев хранения	3, 618 0, 07	3, 362 0, 06	3, 398 0, 07	7, 128 0, 12	93, 78 0, 10
9 месяцев хранения	3, 808 0, 07	3, 530 0, 05	3, 570 0, 05	7, 300 0, 10	93, 78 0, 104
12 месяцев хранения	3, 916 0, 07	3, 622 0, 08	3, 664 0, 06	7, 508 0, 08	93, 58 0, 10

Полученные данные позволили определить, что молоко цельное сгущенное с сахаром находится в промежуточном ряду структур между коагуляционной и кристаллизационной. При максимальном удалении жидкой дисперсионной среды возможен переход структуры продукта в кристаллизационную.

В процессе хранения сгущенных молочных консервов происходит образование более прочной структуры, что подтверждается величинами предельного напряжения сдвига. Возникающие структуры тем прочнее, чем выше температура хранения. Для продукта, хранившегося при 37 ⁰С, предельное напряжение сдвига равно 98, 5 Па, что объясняется относительно низкой вязкостью дисперсионной среды при этой температуре (294·10 ^-3 Па·с). Ускорение процесса повышения вязкости молока цельного сгущенного с сахаром в процессе хранения при высоких температурах установлено за счет возрастания вероятности столкновения частиц и их взаимодействия с образованием сетчатой структуры.

Одной из причин повышения вязкости сгущенных молочных консервов является нарушение солевого равновесия.

При слишком высоких концентрациях ионов кальция солевое равновесие не устойчиво. Значение имеет и соотношение количества органического и неорганического фосфора. Увеличение неорганической его формы способствует повышению стабильности структуры.

Кислотность молока также влияет на консистенцию сгущенных молочных консервов, нарушая солевой баланс и, следовательно, структуру белкового комплекса. Установлено, что уменьшение кислотности с 21-22 ⁰Т до 17-18 ⁰Т снижает вязкость готового продукта с 4, 0-4, 1 Па с до 2, 9-3, 0 Па с. Однако, сложно установить явную зависимость между составом исходного сырья и консистенцией полученного продукта, так как определенное влияние на нее оказывают и технологические процессы производства.

Консистенция молока цельного сгущенного с сахаром зависит от массовой доли влаги в нем. При влажности 24, 3 % вязкость продукта через 2 месяца хранения была 18, 4 Па.с, а через 6 месяцев – 25, 4 Па·с, то есть наблюдалось быстрое его загустевание. Тогда как при массовой доле влаги 26, 5 % через 6 месяцев вязкость достигла только 7, 1 Па с и заметного загустевания не отмечалось.

Имеются математические зависимости для молока цельного сгущенного с сахаром:

сразу после выработки ;

после трех месяцев хранения ;

после 12 месяцев хранения .

В молоке цельном сгущенном с сахаром, выработанном из нормализованной смеси, гомогенизированной при 17, 0-17, 5 МПа, наблюдалось повышение вязкости к двенадцатимесячному сроку хранения до 7, 9 Па·с. Продукт, выработанный в зимний период без гомогенизации, имел низкую вязкость и был непригоден для длительного хранения. Для получения стандартного продукта в зимний период рекомендуется гомогенизировать исходное сырье при давлении 14, 5-15 МПа.

Исследования показали, что гомогенизация молочной смеси при температуре 60 ⁰С и давлении 8-10 МПа обеспечивает вязкость свежего молока цельного сгщенного с сахаром в пределах 3, 06-3, 63 Па·с (в зависимости от периода выработки), а вязкость продукта, выработанного из негомогенизированной молочной смеси 1, 82-2, 55 Па·с. На основании экспериментальных данных выведены математические зависимости между вязкостью и продолжительностью хранения продукта в пределах трех месяцев:

с гомогенизацией η = 0, 0242 τ + 3, 712;

без гомогенизации η = 0, 0134 τ + 2, 285.

Для сохранения однородности состава и свойств молока цельного сгущенного с сахаром при хранении одним из необходимых условий является исходная вязкость не менее 3, 5-4, 0 Па с и увеличение ее при хранении в течение года не более, чем в 1, 8-2, 0 раза.

На процесс загустевания оказывает влияние не только сезон выработки, но и температура хранения (рис. 10, 11).

Структурообразование, в первые 3 месяца хранения при 37 ⁰С происходит наиболее интенсивно.

Рис. 10 - Изменение вязкости молока цельного сгущенного с сахаром при температуре хранения 18-20 ⁰С

Исследователи сообщают, что уже через 4-6 недель при 37 ⁰С молоко цельное сгущенное с сахаром по вязкости оценивается нестандартным (более 15 Па·с) и при этом в продукте отсутствовали дрожжи, плесени и кишечная палочка. Изменения вязкости были неферментативной природы.

Рис. 11– Изменение вязкости молока цельного сгущенного с сахаром при температуре хранения 35-37 ⁰С

Изучалось влияние на изменение вязкости молока цельного сгущенного с сахаром времени его выработки и условия хранения (температура 30 ⁰С). Установлено, что увеличение вязкости наиболее интенсивно протекает в первые 2 мес хранения, а в дальнейшем, увеличение вязкости происходит незначительно (рис. 12).

Рис. 12 – Изменение вязкости молока цельного сгущенного с сахаром

при температуре хранения 30 ⁰С

При хранении продукта, выработанного зимой, вязкость его возросла меньше, чем молока цельного сгущенного с сахаром выработанного весной. Это можно объяснить тем, что в продукте, полученном весной и летом, содержится больше сывороточных белков, частицы казеина характеризуются более высокой дисперсностью, а это приводит к возникновению связей между казеином и денатурированными сывороточными белками.

В последние годы значительно расширился ассортимент сгущенных молочных консервов с сахаром вырабатываемых на основе сухих молочных продуктов. Оценка реологических свойств молока цельного сгущенного с сахаром «Верховское», «Олымское», нежирного сгущенного молока с сахаром «Олымское», «Новинка» и других представляет несомненный интерес.

Установлено, что в жиросодержащих продуктах через шесть месяцев хранения при температуре до 10 ⁰С вязкость увеличивалась на 2, 1-2, 5 Па·с, а через 12 месяцев хранения на 3, 3-3, 5 Па·с, что визуально характеризуется, как продукт с достаточно густой консистенцией. В нежирных сгущенных молочных консервах нарастание вязкости в первые шесть месяцев не превышало 2, 0 Па·с, а после 12 месяцев – 3, 1 Па·с.

В контрольных образцах, полученных на основе цельного и обезжиренного молока, процесс загустевания проходил более активно и увеличение вязкости к концу гарантийного срока хранения составил для молока цельного сгущенного с сахаром 3, 8-4, 3 Па·с, а для нежирного молока с сахаром «Славянского» – 3, 3-3, 5 Па·с.

Результаты исследований показали, что новые продукты также относятся к неньютоновским структурированным жидкостям Кессона и характеризуются явлением тиксотропии.

При режимах гарантийного хранения отмечается увеличение вязкости в продуктах только на 3, 2-3, 4 Па·с. При температуре хранения 35-37 ⁰С через шесть месяцев вязкость превысила 15 Па·с, тогда как при температуре 18- 20 ⁰С она достигает лишь 6, 5 Па·с.

Таким образом, учитывая значение реологических свойств продуктов консервирования молока и молочного сырья для их хранимоспособности, предупреждению загустевания и расслоения продуктов следует уделять особое внимание.

Вязкость молочного жира. А.В. Чубенко были проведены сравнительные исследования вязкости молочного жира и растительного жира «Акобленд» (который рекомендуется в качестве заменителя молочного жира в технологии твердых сыров), в зависимости от температуры. Объектами исследования были незаэмульгированные жиры, нагретые до температуры 45 ⁰С, которые затем охлаждали, измеряя в процессе охлаждения вязкость с помощью реогониометра Вайссенберга. Температура измерений была 40, 30 и 20 ⁰С. Выбор указанных температур был обусловлен тем, что кристаллизация триацилглицеринов молочного жира в дисперсном состоянии (в эмульсии) существенно отличается от кристаллизации в объемной фазе. Известно, что начало отвердевания (образование кристаллических зародышей) происходит в эмульгированном жире при более низкой температуре.

На рис. 13 показаны зависимости эффективной вязкости исследованных жиров от скорости сдвига в логарифмических координатах. Они представляют собой прямые линии, угол наклона которых меняется в зависимости от температуры жиров. Полученные зависимости описываются степенным уравнением вида:

η _ЭФ = Кγ ^{n – 1}, (24)

где η _ЭФ – эффективная вязкость; γ – скорость сдвига, пропорциональная градиенту скорости сдвига; К – коэффициент консистенции, пропорциональный вязкости при единичном значении градиента скорости сдвига; n – индекс течения.

Рис. 13– Функции вязкости неполных кривых течения жиров

в логарифмических координатах

В таблице 26 представлены значения коэффициентов степенных уравнений, описывающих полученные температурные зависимости вязкости жиров.

Таблица 26