Полисахарид-контролируемая кристаллизация лактозы в сгущенном молоке с сахаром

Обложка

Цитировать

Полный текст

Аннотация

Введение: Одной из основных проблем при хранении сгущенного молока с сахаром является процесс образования органолептически ощутимых кристаллов лактозы более 10 мкм. Для предотвращения этого порока широко зарекомендовала себя технология внесения мелкокристаллической лактозной затравки, обеспечивающая получение качественного продукта. Однако, указанная традиционная технология энергозатратна, требует больших производственных площадей и металлоёмкого оборудования в виде вакуум-кристаллизаторов. В этой связи остаются актуальными исследования альтернативных подходов, препятствующих спонтанной кристаллизации лактозы при производстве сгущенного молока с сахаромЦель: Целью данного исследования является создание композиции полисахаридов для предотвращения формирования органолептически ощутимых кристаллов лактозы в сгущенном молоке с сахаромМатериалы и методы: В качестве материалов применяли коммерческие образцы сухого обезжиренного молока, сахара, полисахаридов и сухого гидролизата сывороточных белков. В работе использовали методы ротационной вискозиметрии, электронной микроскопии и метод сорбционно-емкостного определения связанной водыРезультаты: В работе представлены данные о влиянии отдельных полисахаридов, а также их комплексов на процесс кристаллизации лактозы в концентрированных молочных системах с сахаром о формировании устойчивой структуры матриксов, отражающие способность оказывать как положительное, так и отрицательное воздействие гидроколлоидов на процесс кристаллизации лактозы и изменения динамической вязкости. Для многокомпонентных комплексных систем, содержащих карбоксиметилцеллюлозу, альгинат натрия, камедь тары, камедь рожкового дерева и гуммиарабик, установлен как эффект синергизма, заключающийся в межмолекулярном взаимодействии полисахаридов и замедлении спонтанной кристаллизации лактозы, так и эффект антагонизма, проявляющийся в увеличении размеров кристалловВыводы: Композиция, содержащая камедь тары, карбоксиметилцеллюлозу и гуммиарабик, показала наиболее ярковыраженные свойства к ингибированию роста кристаллов лактозы, а также высокие тиксотропные свойства. В практическом аспекте применение данной комплексной добавки для производства сгущенных молочных продуктов с сахаром методом восстановления сухих компонент может заменить классический процесс внесения затравки мелкокристаллической лактозы, а, соответственно, снизить энерго- и металлоемкость процесса кристаллизации лактозы в продукте

Об авторах

Ирина Александровна Барковская

Всероссийский научно-исследовательский институт молочной промышленности (ФГАНУ «ВНИМИ»)

Автор, ответственный за переписку.
Email: i_barkovskaya@vnimi.org
ORCID iD: 0000-0003-4779-1076
SPIN-код: 9404-4365

Александр Геннадьевич Кручинин

Всероссийский научно-исследовательский институт молочной промышленности (ФГАНУ «ВНИМИ»)

Email: a_kruchinin@vnimi.org
ORCID iD: 0000-0002-3227-8133
SPIN-код: 7930-1023

Светлана Николаевна Туровская

Всероссийский научно-исследовательский институт молочной промышленности (ФГАНУ «ВНИМИ»)

Email: s_turovskaya@vnimi.org
ORCID iD: 0000-0002-5875-9875
SPIN-код: 6904-5308

Елена Евгеньевна Илларионова

Всероссийский научно-исследовательский институт молочной промышленности (ФГАНУ «ВНИМИ»)

Email: e_illarionova@vnimi.org
ORCID iD: 0000-0002-9399-0984
SPIN-код: 2990-2390

Екатерина Ивановна Большакова

Всероссийский научно-исследовательский институт молочной промышленности (ФГАНУ «ВНИМИ»)

Email: e_bolshakova@vnimi.org
ORCID iD: 0000-0002-8427-0387
SPIN-код: 9732-9017

Список литературы

  1. Варганов, В. А. (2008). Стабилизаторы «СТМ». Актуальные вопросы переработки мясного и молочного сырья, (3), 206–213.
  2. Виноградова, Ю. В. (2018). Теоретические и практические аспекты процесса кристаллизации лактозы в производстве сгущенных молочных консервов с сахаром. Молочнохозяйственный вестник, 3(31), 79–90.
  3. Галстян, А. Г., Илларионова, Е. Е., Радаева, И. А., Туровская, С. Н., Червецов, В. В., & Петров, А. Н. (2012). Новый национальный стандарт на вареное сгущенное молоко с сахаром. Молочная промышленность, (8), 36–37.
  4. Гнездилова, А. И., & Куренкова, Л. А. (2014). Реологические характеристики консервированного молочного продукта со сложным углеводным составом. Молочнохозяйственный вестник, 1(13), 56–63.
  5. Голубева, Л. В., Пожидаева, Е. А., & Матвиенко, А. А. (2020). Формирование состава молокосодержащих консервов с сахаром. Актуальные вопросы молочной промышленности, межотраслевые технологии и системы управления качеством, 1(1), 130–133. https://doi.org/10.37442/978–5-6043854–1-8–2020-1–130-133
  6. Косова, И. А. (2010). Молокосодержащий продукт «Мастер Сгущёнов». Молочная промышленность, (10), 54–55.
  7. Писарева, Е. В. (2016). Исследование стабилизационных систем для сгущенных молочных консервов. Ползуновский вестник, (1), 29–33.
  8. Радаева, И. А. Гордезиани, В. С., & Шулькина, С. П. (1986). Технология молочных консервов и заменителей цельного молока: Справочник. Агропромиздат.
  9. Радаева, И. А., Илларионова, Е. Е., & Туровская, С. Н. (2020). К вопросу изучения микроструктурных изменений молочных консервов в процессе длительного хранения. Инновационные технологии обработки и хранения сельскохозяйственного сырья и пищевых продуктов: Сборник научных трудов ученых и специалистов к 90-летию ВНИХИ (с. 445–452). Амирит.
  10. Рябова, А. Е., Галстян, А. Г., Малова, Т. И., Радаева, И. А., & Туровская, С. Н. (2014). К вопросу о гетерогенной кристаллизации лактозы в технологиях сгущенных молочных продуктов с сахаром. Техника и технология пищевых производств, 1(32), 78–83.
  11. Рябова, А. Е., Хуршудян, С. А., Семипятный, В. К. (2018). Совершенствование методологии оценки консистенции продуктов, склонных к спонтанной кристаллизации сахаров. Пищевая промышленность, 12, С. 74–76.
  12. Туровская, С. Н., Галстян, А. Г., Петров, А. Н., Радаева, И. А., Илларионова, Е. Е., Семипятный, В. К., & Хуршудян, С. А. (2018). Безопасность молочных консервов как интегральный критерий эффективности их технологии. Российский опыт. Пищевые системы, 2(1), 29–54. https://doi.org/10.21323/2618–9771-2018–1-2–29-54
  13. Фатьянов, Е. В., Царьков, И. В., & Тё, Р. Е. (2011). Влияние водных растворов углеводов на активность воды. Молочная промышленность, (12), 52–53.
  14. Червецов, В. В., & Гнездилова, А. И. (2011). Интенсификация процессов кристаллизации при производстве молочных продуктов. Россельхозакадемия.
  15. Arbuckle, W. S. (1986). Ice cream (4th ed.). Springer Science+Business Media. https://doi.org/10.1007/978–1-4615–7222-0
  16. Bayarri, S., González-Tomás, L., & Costell, E. (2009). Viscoelastic properties of aqueous and milk systems with carboxymethyl cellulose. Food Hydrocolloids, 23(2), 441–450. https://doi.org/10.1016/j.foodhyd.2008.02.002
  17. Ben Said, L., Gaudreau, H., Dallaire, L., Tessier, & M., Fliss, I. (2019). Bioprotective culture: A new generation of food additives for the preservation of food quality and safety. Industrial Biotechnology, 15(3), 138–147.
  18. https://doi.org/10.1089/ind.2019.29175.lbs
  19. Das, D., Linn, S., Sormoli, M. E., & Langrish, T. A. G. (2013). The effects of WPI and Gum Arabic inhibition on the solid-phase crystallisation kinetics of lactose at different concentrations. Food Research International, 54(1), 318–323. https://doi.org/10.1016/j.foodres.2013.07.038
  20. Fakhreeva, A. V., Gusakov, V. N., Voloshin, A. I., Tomilov, Y. V., Nifant’ev, N. E., & Dokichev, V. A. (2016). Effect of sodium-carboxymethylcellulose on inhibition of scaling by calcium carbonate and sulfate. Russian Journal of Applied Chemistry, 89(12), 1955–1959. https://doi.org/10.1134/s1070427216120053
  21. Gao, X., Guo, C., Hao, J., Zhao, Z., Long, H., & Li, M. (2020). Adsorption of heavy metal ions by sodium alginate based adsorbent-a review and new perspectives. International Journal of Biological Macromolecules, 164, 4423–4434. https://doi.org/10.1016/j.ijbiomac.2020.09.046
  22. Ghorbani Gorji, E., Waheed, A., Ludwig, R., Toca-Herrera, J. L., Schleining, G., & Ghorbani Gorji, S. (2018). Complex Coacervation of Milk Proteins with Sodium Alginate. Journal of Agricultural and Food Chemistry, 66(12), 3210–3220. https://doi.org/10.1021/acs.jafc.7b03915
  23. Keogh, M. K., Lainé, K. I., & O’Connor, J. F. (1996). Rheology of sodium caseinate-carrageenan mixtures. Journal of Texture Studies, 26(6), 635–652. https://doi.org/10.1111/j.1745–4603.1996.tb00987.x
  24. Malkaj, P., Pierri, E., & Dalas, E. (2005). The crystallization of Hydroxyapatite in the presence of sodium alginate. Journal of Materials Science: Materials in Medicine, 16(8), 733–737. https://doi.org/10.1007/s10856–005-2610–9
  25. Pirsa, S., & Hafezi, K. (2023). Hydrocolloids: Structure, preparation method, and application in food industry. Food Chemistry, 399, 133967. https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2022.133967
  26. Portnoy, M., & Barbano, D. M. (2021). Lactose: Use, measurement, and expression of results. Journal of Dairy Science, 104(7), 8314–8325. https://doi.org/10.3168/jds.2020–18706
  27. Prajapati, V. D., Jani, G. K., Moradiya, N. G., Randeria, N. P., Nagar, B. J., Naikwadi, N. N., & Variya, B. C. (2013). Galactomannan: A versatile biodegradable seed polysaccharide. International Journal of Biological Macromolecules, 60, 83–92. https://doi.org/10.1016/j.ijbiomac.2013.05.017
  28. Sánchez-García, Y. I., Gutiérrez-Méndez, N., Salmerón, I., Ramos-Sánchez, V. H., Leal-Ramos, M. Y., & Sepúlveda, D. R. (2021). Mutarotation and solubility of lactose as affected by carrageenans. Food Research International, 142, 110204. https://doi.org/10.1016/j.foodres.2021.110204
  29. Smykov, I., Gnezdilova, A., Vinogradova, Y., Muzykantova, A., & Lyamina, A. (2019). Cooling curve in production sweetened concentrated milk supplemented with whey: Influence on the size and microstructure of lactose crystals. Food Science and Technology International, 25(6), 451–461.
  30. https://doi.org/10.1177/1082013219830494
  31. Sutton, R. L., & Wilcox, J. (1998). Recrystallization in model ice cream solutions as affected by stabilizer concentration. Journal of Food Science, 63(1), 9–11. https://doi.org/10.1111/j.1365–2621.1998.tb15663.x
  32. Takeuchi, H., Yasuji, T., Yamamoto, H., & Kawashima, Y. (2000). Temperature- and Moisture-Induced Crystallization of Amorphous Lactose in Composite Particles with Sodium Alginate Prepared by Spray-Drying. Pharmaceutical Development and Technology, 5(3), 355–363.
  33. https://doi.org/10.1081/pdt-100100551

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».