Обоснование параметров технологии производства йогурта с добавлением плодов зизифуса

Юрий Борисович Гербер; Александр Викторович Гаврилов

Юрий Борисович Гербер КФУ имени В. И. Вернадского https://orcid.org/0000-0003-3224-6833
Александр Викторович Гаврилов КФУ имени В. И. Вернадского https://orcid.org/0000-0003-3382-0307

Ключевые слова: йогурт, реология, пастеризация, плоды, зизифус, роторная дробилка, процесс измельчения, энергосбережение, реологические свойства

Аннотация

Введение. В настоящее время актуален вопрос производства оздоровительных молочных продуктов. Цель исследования – разработать технологию производства молочного продукта с заданной консистенцией, сбалансированным витаминным составом, обогащенным микроэлементами и антиоксидантами, и оптимизировать параметры процессов пастеризации и дробления косточек без попадания частиц скорлупы в продукт.
Материалы и методы. Объектом исследования являются технология производства лечебно-оздоровительного продукта на молочной основе, процессы пастеризации молока и дробления компонента зизифуса без повреждения косточек. Для этого важно выбрать оптимальные конструктивно-режимные параметры дробилки. Методика проведения эксперимента на роторной дробилке заключалась в контроле скорости вращения ротора и зазора между подвижными и неподвижными ребрами дробилки. Предложена конструктивная схема, позволяющая производить измельчение плодов без повреждения косточки.
Результаты исследования. Полученные данные позволили сформулировать рекомендации по оптимизации температуры пастеризации исходного молочного сырья с точки зрения формирования заданных реологических свойств. Предложено использовать пектинсодержащие плоды зизифуса для формирования необходимой консистенции йогурта (кефира). Определены кинематические показатели работы устройства для дробления плодов зизифуса без повреждения косточек.
Обсуждение и заключение. Анализ зависимости вязкости продукта от температуры пастеризации показывает, что максимальная вязкость продукта получается при температуре пастеризации 81–85 °С. Чтобы предотвратить разрушение скорлупы косточек при отделении мякоти, скорость ребер дробилки не должна превосходить характерной скорости косточек, то есть находиться в диапазоне от 4,5 до 10,5 м/с.

Биографии авторов

Юрий Борисович Гербер, КФУ имени В. И. Вернадского

заместитель директора, заведующий кафедрой технологии и оборудования производства и переработки продукции животноводства Агротехнологической академии КФУ имени В. И. Вернадского (295492, Российская Федерация, г. Симферополь, пос. Аграрное), доктор технических наук, ORCID: https://orcid.org/0000-0003-3224-6833, Researcher ID: B-6690-2019, gerber_1961@mail.ru

Александр Викторович Гаврилов, КФУ имени В. И. Вернадского

и. о. декана факультета механизации производства и технологии переработки сельскохозяйственной продукции, доцент кафедры технологии и оборудования производства и переработки продукции животноводства Агротехнологической академии КФУ имени В. И. Вернадского (295492, Российская Федерация, г. Симферополь, пос. Аграрное), кандидат технических наук, ORCID: https://orcid.org/0000-0003-3382-0307, Researcher ID: AAH-5137-2019, tehfac@mail.ru

Литература

1. Гербер Ю. Б., Гаврилов А. В., Киян Н. С. Моделирование процесса тепловой обработки жидких продуктов в пластинчатом теплообменнике с использованием комплексной энергозамещающей установки // Инженерные технологии и системы. 2020. Т. 30, № 2. С. 200–218. doi: https://doi.org/10.15507/2658-4123.030.202002.200-218

2. Гербер Ю. Б., Гаврилов А. В. Обоснование параметров механической обработки молока при производстве кисломолочных продуктов // Техника и технология пищевых производств. 2019. Вып. 3. С. 375–382. doi: https://doi.org/10.21603/2074-9414-2019-3-375-382

3. Гаврилов А. В. Процессы измельчения мякоти косточковых плодов и повреждения косточек в роторной дробилке // Холодильная техника и технология. 2006. № 4. С. 112–114.

4. Доровских В. И., Доровских Д. В., Альлами С. Обоснование критериев оценки эффективности использования оборудования для первичной обработки молока // Наука в центральной России. 2016. № 5. С. 62–69. URL: https://elibrary.ru/item.asp?id=27202673 (дата обращения: 20.12.2021).

5. Банникова А. В. Новые технологические решения по созданию йогуртов с пищевыми волокнами // Техника и технология пищевых производств. 2014. № 3. С. 5–10. URL: https://www.fptt.ru/upload/journals/fptt/34.pdf (дата обращения: 20.12.2021).

6. Долматова О. И., Красноженова А. В. Изучение реологических свойств кефирного продукта // Вестник Воронежского государственного университета инженерных технологий. 2021. Т. 83. № 3. С. 73–77. URL: https://www.vestnik-vsuet.ru/vguit/article/view/2812/4216 (дата обращения: 20.12.2021).

7. Кригер О. В., Носкова С. Ю. Разработка приемов длительного сохранения свойств молочнокислых микроорганизмов // Техника и технология пищевых производств. 2018. № 4. С. 30–38. doi: https://doi.org/10.21603/2074-9414-2018-4-30-38

8. Бровцин В. Н., Эрк А. Ф. Оптимизация параметров солнечной водонагревательной установки методом вычислительного эксперимента // Технологии и технические средства механизированного производства продукции растениеводства и животноводства. 2013. Вып. 84. С. 112–125. URL: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=22677098 (дата обращения: 20.12.2021).

9. Брановицкая Т. Ю., Кожарский Г. Н. Изучение возможности использования плодов зизифуса в производстве кондитерских изделий желейной структуры // Ученые записки Крымского федерального университета имени В. И. Вернадского. Биология. Химия. 2021. Т. 7, № 1. С. 243–248. URL: http://sn-biolchem.cfuv.ru/wp-content/uploads/2021/05/22_Branovitskaya.pdf (дата обращения: 20.12.2021).

10. Clapp J., Newell P., Brent Z. W. The Global Political Economy of Climate Change, Agriculture and Food Systems // The Journal of Peasant Studies. 2018. Vol. 45, Issue 1. Р. 80–88. doi: https://doi.org/10.1080/03066150.2017.1381602

11. Govindan K. Sustainable Consumption and Production in the Food Supply Chain: A Conceptual Framework // International Journal of Production Economics. 2018. Vol. 195. Р. 419–431. doi: https://doi.org/10.1016/j.ijpe.2017.03.003

12. Understanding and Managing the Food-Energy-Water Nexus – Opportunities for Water Resources Research / X. Cai [et al.] // Advancesin Water Resources. 2018. Vol. 111. Р. 259–273. doi: https://doi.org/10.1016/j.advwatres.2017.11.014

13. Prosekov A. Y., Ivanova S. A. Food Security: the Challenge of the Present // Geoforum. 2018. Vol. 91. Р. 73–77. doi: https://doi.org/10.1016/j.geoforum.2018.02.030

14. Thin Film Solar Cells Based on CdTe and Cu(In,Ga)Se2 (CIGS) Compounds [Электронный ресурс] / P. P. Gladyshev [et al.] // Journal of Physics: Conference Series. 2006. Vol. 291. doi: https://doi.org/10.1088/1742-6596/291/1/012049

15. Determination of Basic Parameters of Solar Panels / K. Tepe [et al.] // Alternative Energy and Ecology. 2010. Issue 2. P. 22–27. URL: https://elibrary.ru/item.asp?id=14671143

16. Development of Wave Technologies to Intensify Heat and Mass Transfer Processes / O. Burdo [et al.] // Technology and Equipment of Food Production. 2017. Vol. 4, Issue 11. Р. 34–42. doi: https://doi.org/10.15587/1729-4061.2017.108843

17. Burdo O. G., Bandura V. N., Levtrinskaya Yu. O. Electrotechnologies of Targeted Energy Delivery in the Processing of Food Raw Materials // Surface Engineering and Applied Electrochemistry. 2018. Vol. 54, Issue 2. Р. 210–218. doi: https://doi.org/10.3103/S1068375518020047

18. Sabarez H. T. Thermal Drying of Foods [Электронный ресурс] // Fruit Preservation. Food Engineering Series ; A. Rosenthal, R. Deliza, J. Welti-Chanes, G. Barbosa-Cánovas (eds.). New York : Springer, 2018. doi: https://doi.org/10.1007/978-1-4939-3311-2_7

19. Kumar C., Karim M. A. Microwave-Convective Drying of Food Materials: A Critical Review // Critical Reviews in Food Science and Nutrition. 2019. Vol. 59, Issue 3. Р. 379–394. doi: https://doi.org/10.1080/10408398.2017.1373269