3.2.2 Обоснование режимов сушки, измельчения, условий и сроков хранения бп

Задачей исследований, представленных в данном подразделе, явилось обоснование заключительных этапов технологического процесса производства БП – сушки и измельчения. Сушка применялась для получения более стабильного при хранении, менее подверженного бактериальной порче и удобного для транспортировки продукта.

Белковый полуфабрикат, полученный путем ферментативного протеолиза КС композицией ферментов, высушивали до остаточной влажности 5±1% на сушильной установке, разработанной на кафедре физики и энергетики ХГУПТ (СТП-сушке) [132].

На первом этапе исследований были обоснованы и разработаны рациональные режимы сушки БП смешанным теплоподводом: продолжительность и температура высушивания.

Зависимости содержания влаги в БП от продолжительности высушивания при различных температурах сушильного агента представлены на рис.3.7.

Рис. 3.7. Кинетика сушки БП при различных температурах

сушильного агента

Температура сушильного агента: 1 – 90⁰С; 2 – 75⁰С; 3 – 60⁰С

Анализ полученных данных свидетельствует о том, что скорость сушки при температуре 90⁰С в 1,2 раза больше, чем при температуре 75⁰С и в 1,6 раза, чем при температуре 60⁰С.

Исследования подтвердили, что увеличение температуры сушильного агента приводит к сокращению продолжительности сушки, однако незначительное отличие продолжительности сушки при температуре 75⁰С и 90⁰С (18%), позволяет считать, что с точки зрения энергозатрат более рациональной является сушка при температуре 75⁰С. Подтверждением этому являются расчеты количества тепла для нагрева сушильного агента до 90⁰С, которое в 1,25 раза превосходит показатели, необходимые для нагрева сушильного агента до температуры 75⁰С.

Таким образом, рациональным режимом СТП-сушки БП являются: температура сушильного агента – 75⁰С, продолжительность сушки до конечного влагосодержания 5,0±0,2% – (90…95)×60 с.

Поскольку, продукт, высушенный по разработанным режимам, представляет крупные гранулы, для обеспечения рациональных условий фасовки, хранения и дальнейшего использования необходим этап измельчения.

Нами исследована продолжительность регидратации высушенного и измельченного БП в зависимости от диаметра частиц. Полученные данные приведены на рис. 3.8.

Рис.3.8. Изменение влажности БП в процессе регидратации при различных диаметрах частиц

Диаметр частиц: 1 – (0,1…0,5)×10^-3м; 2 – (0,5…1,0)×10^-3м; 3 – (1,0…1,5)×10^-3м

Как видно из данных рисунка, продолжительность регидратации высушенного БП зависит от размера частиц. Наиболее быстро регидратируется порошок с диаметром частиц (0,1…0,5)×10^-3м. Продолжительность регидратации составляет (5±0,2)×60 с. С увеличением диаметра частиц продолжительность регидратации увеличивается до (7,5±0,4)×60 с при диаметре частиц (0,5…1,0)×10^-3м и до (10±0,5)×60 с при диаметре частиц (1,0…1,5)×10^-3м. Следовательно, для полного восстановления сухого БП требуется (5…10)×60 с, что является приемлемым условием, как с технологических, так и с санитарно-эпидемиологических позиций, поскольку не существенно удлиняет технологический процесс производства и не оказывает отрицательного влияния на микробиологическую характеристику БП.

Для обоснования сроков хранения были изучены показатели окислительных изменений липидов БП в зависимости от продолжительности хранения и степени измельчения: перекисное и тиобарбитуровое числа, а также показатели, характеризующие белковый компонент: содержание белков водорастворимой фракции, аминного и небелкового азота. Продолжительность хранения составила 180 суток, при этом, измельченный БП хранили в вакуумной упаковке при температуре 18±2⁰С. Исследованы образцы порошка БП с диаметром частиц (0,1…0,5)×10^-3м, (0,5…1,0)×10^-3м, (1,0…1,5)×10^-3м. Полученные данные представлены в табл. 3.4.

Таблица 3.4

Средний диаметр частиц БП, 10-3м	Показатели окислительных изменений липидов
	Пероксидное число, мкмоль активного кислорода на 1 г БП				Тиобарбитуровое число, нмоль МДА на 1 г БП
	Продолжительность хранения, сутки
	0	60	120	180	0	60	120	180
<0,5	4,0±0,1	6,4±0,3	7,9±0,5	8,9±0,4	4,2±0,1	98±2	156±4	235±5
0,5…1,0	4,0±0,1	4,4±0,2	4,9±0,3	5,3±0,2	4,2±0,1	63±1	93±3	135±4
1,0…1,5	4,0±0,1	4,1±0,1	4,4±0,2	4,7±0,2	4,2±0,1	60±1	88±2	124±3

Окислительные изменения липидов высушенного БП в процессе хранения

Как видно из приведенных данных, с увеличением продолжительности хранения возрастают численные значения изученных показателей. Диаметр частиц также оказывает влияние на данные показатели: чем меньше размер частиц, тем интенсивнее протекают процессы окислительных изменений липидов во времени. Так, при диаметре частиц (1,0…1,5)×10^-3м пероксидное число увеличивается к концу хранения в 1,2 раза, а тиобарбитуровое – в 3,7 раза. При диаметре (0,5…1,0)×10^-3м пероксидное число увеличивается в 1,3 раза, а тиобарбитуровое – в 3,9 раза. В порошке БП диаметром частиц (0,1…0,5)×10^-3м пероксидное число увеличивается в 1,8 раза, а тиобарбитуровое – в 4,5 раза к концу сроков хранения.

Таким образом, измельчение высушенного БП до размера частиц 0,5×10^-3м и менее, приводит к более выраженному усилению окислительных изменений липидов в процессе его хранения. Следовательно, для измельчения высушенного БП могут быть рекомендованы размолочные машины и механизмы, обеспечивающие помол до размера частиц основной фракции (1,0…1,5)×10^-3м.

Показатели, характеризующие состояние белкового компонента высушенного БП в процессе хранения, приведены в табл. 3.5.

Таблица 3.5

Характеристика белкового компонента сухого БП

Сроки хранения, сутки	Содержание белка, г/100 г продукта		Содержание азота в водорастворимой фракции белка, мг/г белка
	Общий белок	Белок водорастворимой фракции	Аминный азот	Небелковый азот
0	88,1±1,7	61,1±1,2	112,3±2,5	13,2±0,2
90	88,0±1,6	61,1±1,2	110,9±2,3	13,1±0,2
180	88,1±1,6	61,0±1,1	111,6±2,2	13,3±0,2

Данные таблицы свидетельствуют о том, что в течение всего срока хранения содержание водорастворимого белка и небелкового азота не увеличивается, что подтверждает отсутствие деструктивных процессов в белке при хранении.

Важной характеристикой продовольственного сырья, полуфабрикатов и продуктов питания являются показатели безопасности. Микробиологические показатели свежеприготовленного и высушенного БП при хранении представлены в табл. 3.6. БП с влажностью 86±1% хранили при температуре 4±2⁰С, а с влажностью 5±0,2% (в вакуумной упаковке) при температуре 18±2⁰С, в течение 180 суток.

Таблица 3.6

Микробиологические показатели БП

Наименование показателя	Норматив	Фактическое содержание
		W=86±1%		W=5±1%
		Сроки хранения
		0	12 ч	0	180 сут
КМАФАМ, КОЕ/г, не более	5,0×104	1,2×102	1,8×102	3,9×104	3,7×104
БГКП (колиформы), в 1 г	не допускаются	не выявлены в 1 г	не выявлены в 1 г	не выявлены в 1 г	не выявлены в 1 г
Сульфитредуцирующие клостридии, КОЕ/г, не более	50	не выявлены в 1 г	не выявлены в 1 г	не выявлены в 1 г	не выявлены в 1 г
Патогенные микроорганизмы в т.ч. сальмонеллы, в 25 г	не допускаются	не выявлены в 25 г	не выявлены в 25 г	не выявлены в 25 г	не выявлены в 25 г
L. Monocytogenes, в 25 г	не допускаются	не выявлены в 25 г	не выявлены в 25 г	не выявлены в 25 г	не выявлены в 25 г

Как видно из данных таблицы уровень микробной загрязненности свежеприготовленного БП составляет 1,2×10² КОЕ/г, что объясняется эффективной тепловой обработкой КС после проведения ферментативного протеолиза. В процессе его хранения при температуре 4±2⁰С в течение 12 часов уровень содержания микроорганизмов несколько увеличивается, но не превышает допустимых значений. Высушивание и измельчение приводит к некоторому повышению микробной загрязненности БП, которое находится также в пределах допустимых значений. Повышение микробной загрязненности сухого БП в процессе хранения не происходит, что очевидно, связано с низкой влажностью продукта, которая составляет 5±0,2%.

Проведенные исследования подтверждают, что белковый полуфабрикат полностью отвечает регламентированным санитарно-микробиологическим требованиям, установленным для данного вида продукции в Украине. Это обосновывает возможность его хранения при влажности 86±1% и температуре 4±2⁰С в течение 12 часов, а при влажности 5±0,2% (в вакуумной упаковке) и температуре 18±2⁰С – в течение 180 суток.