ЭлБиб

CЫРЬЕ И ДОБАВКИ

ПИЩЕВАЯ ПРОМЫШЛЕННОСТЬ

8/2006

Кристаллизация лактозы – одна из

основных операций при производстве

сгущенных молочных консервов. Пра-

вильно проведенная кристаллизация

обеспечивает получение продукта с од-

нородной консистенцией.

Общее условие, необходимое для

выделения кристаллов из раствора, –

пересыщение или переохлаждение ра-

створа. Пересыщенные растворы в те-

чение некоторого времени могут со-

храняться без видимых кристалличес-

ких зародышей. Продолжительность

такого скрытого (индукционного) пе-

риода кристаллизации зависит от

свойств растворенного вещества и ра-

створителя, наличия примесей, меха-

нического воздействия и др. При уве-

личении пересыщения сверх некоторо-

го предела наступает самопроизволь-

ная кристаллизация.

Кинетика кристаллизации лактозы

изучается по изменению концентрации

во времени: С=f (ф). Кривая кристал-

лизации в общем виде разбивается на

три участка:

1) индукционный (латентный) пери-

од, С=const;

2) быстрый рост концентрации во

времени;

3) медленное изменение концентра-

ции в конце процесса.

С первым периодом многие авторы

связывают образование зародышей

кристаллов, со вторым и третьим –

их рост. Первая стадия во многом

предо-пределяет весь процесс в це-

лом и характеризуется образованием

термодинамически устойчивых заро-

дышей.

В смешанных растворах, особенно в

концентрированных, растворимость

отдельных компонентов уменьшается,

даже если они в химическом отноше-

нии не влияют друг на друга, т. е. всту-

пает в силу закон «независимой ра-

створимости». Вот почему в сгущенном

молоке с сахаром граница раствори-

мости лактозы снижается, она стано-

вится способной к кристаллизации,

главным образом в

-форме.

Данные по растворимости лактозы по-

казывают, что при присутствии 64,4 %

сахарозы растворимость лактозы умень-

шается в 1,5 раза. Кристаллизация лакто-

зы происходит медленно вследствие

большой вязкости системы и наличия

поверхностно-активных веществ – бел-

ков молока. При этом скорость образо-

Кристаллизация лактозы

в молокосодержащих сгущенных консервах

вания центров кристаллизации выше,

чем скорость роста кристаллов.

Молоко сгущенное с сахаром необ-

ходимо охлаждать так, чтобы выкрис-

таллизовалось максимальное (по усло-

виям насыщения) количество лактозы,

иначе в процессе хранения продукта

при низких температурах может про-

изойти дальнейшая кристаллизация

оставшейся в растворенном состоянии

лактозы. Вследствие самопроизволь-

ного режима кристаллизации кристал-

лы будут крупными, что вызовет поро-

ки консистенции продукта.

Пересыщение в сгущенном молоке

снимается путем внесения затравки в

виде мелкокристаллической лактозы

размером не более 3–4 мкм. Затравку

следует вносить при температуре уси-

ленной кристаллизации, которая опре-

деляется по графику Гудзона. При выра-

ботке сгущенных консервов из традици-

онного молочного сырья снятие пересы-

щения описанным способом дает вполне

удовлетворительные результаты.

Однако, в последние годы в отрасли

активно развиваются новые направле-

ния производства, связанные с выра-

боткой продуктов со сложным соста-

вом, в которых в качестве сырья ис-

пользуют сухое молоко (цельное и

обезжиренное), сухую сыворотку, рас-

тительные жиры и т.п. При выработке

такой продукции наблюдается ухудше-

ние консистенции, вызванное неуправ-

ляемым ростом кристаллов лактозы, а

иногда и сахарозы. Рост кристаллов в

этом случае зависит еще и от состава, а

также количества используемых ингре-

диентов молочного и немолочного

происхождения.

При выборе ингредиентов для моло-

косодержащих консервов обычно не

учитывают их влияние на кристаллиза-

цию лактозы и, следовательно, на кон-

систенцию продукта. Например, белок

сухого молока может непредсказуемо

изменять растворимость лактозы и вли-

ять на ее кристаллизацию. Установлено,

что казеин снижает устойчивость пере-

сыщенных растворов лактозы и таким

образом интенсифицирует кристалло-

образование. Кроме того, увеличивает-

ся вероятность образования кристаллов

сахарозы, так как скорость ее кристал-

лизации выше, чем у лактозы.

Другим важным ингредиентом явля-

ется жир. Замена молочного жира на

растительный может вызвать непрог-

нозируемые и неуправляемые процес-

сы образования и роста кристаллов.

Установлено, что механизм действия

растительного жира зависит от его

концентрации: в интервале 0,001–0,03

мас. % растительный жир, обладая по-

верхностной активностью, интенсифи-

цирует процесс кристаллизации; в об-

ласти более высоких концентраций он

тормозит этот процесс, так как обвола-

кивает растущие кристаллы и препят-

ствует присоединению к ним молекул

кристаллизующего вещества [1].

Таким образом, белок и раститель-

ные жиры способны влиять на устойчи-

вость пересыщенных растворов и, сле-

довательно, на температуру усиленной

кристаллизации. Обычно в норматив-

ной документации рекомендуется вно-

сить затравку при 34±3 °С, однако в

специальной литературе имеются све-

дения о температуре внесения затрав-

ки, равной 40 или 50 °С. Более точно

данную температуру следует опреде-

лять по критерию метастабильности.

Для снятия противоречий между

различными точками зрения, рекомен-

дуется двухстадийное внесение затрав-

ки: первая стадия при 33±3 °С и вто-

рая – в конце процесса охлаждения –

при 20±2 °С [2].

Для повышения качества сгущенного

продукта с сахаром затравку можно

вносить в виде пасты, приготовленной

на растительном масле [1]. Применение

затравочной пасты позволяет снизить

средний размер кристаллов на 42–

48 % и увеличить коэффициент их од-

нородности с 0,37 до 0,76.

При производстве продукта сгущен-

ного вареного в связи с его высокой

вязкостью затравку вносят при темпе-

ратуре 40...45 °С, однако это не гаран-

тирует получение продукта высокого

качества, поскольку повышенная тем-

пература может вызвать частичное ра-

створение кристаллической лактозы и,

следовательно, спонтанную кристалли-

зацию при дальнейшем охлаждении и

хранении консервов. Обработка моло-

ка

-галактозидазой позволяет решить

эту проблему [3]. Фермент расщепляет

лактозу на глюкозу и галактозу, тем са-

мым снижая ее концентрацию в вод-

ной части продукта и предотвращая

кристаллизацию лактозы. Фермента-

ции можно подвергать молоко-сырье,

молочно-сахарную смесь или сгущен-

ную смесь перед варкой. Все эти вари-

Е.В. Зуева

ЦНИИ современных жировых технологий

Электронна Научная СельскоХозяйственная Библиотека