Анотація до роботи:

Кійко В.В. Товарознавча оцінка молока, обробленого високим тиском. – Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.18.15 – товарознавство. – Донецький національний університет економіки і торгівлі імені Михайла Туган-Барановського, Донецьк 2009.

Дисертацію присвячено дослідженню якості питного молока, виробленого за інноваційною технологією «паскалізації», яка включає обробку раціональними режими високого тиску, температури і тривалості дії. Доведено перспективність використання цієї технології в молочній промисловості, що дозволить максимально зберегти нативну харчову та біологічну цінність молока і подовжити термін зберігання. На підставі порівняльного аналізу механізму впливу паскалізації і традиційної високотемпературної обробки (пастеризації) молока було встановлено, що обробка високим тиском має більш щадний вплив на складові частини молока, в результаті чого максимально зберігається нативна біологічна цінність продукту. Паскалізація раціональними режимами (тиск 300 і 330 МПа – температура 40-45 С – тривалість обробки 3060¹ с) дозволяє ефективно знизити мікробне обсіменіння молока та зберегти стабільність і однорідність біологічної системи з помітним підвищенням її дисперсності.

Проведено комплексну товарознавчу оцінку якості коров’ячого паскалізованого молока, а саме досліджено особливості зміни його білкової і жирової фаз, вітамінного і мінерального складу і сенсорних властивостей; паскалізація суттєво не змінює кількісний складу білків, жиру і лактози; незначні зміни зазнають окремі білкові фракції молока, що головним чином пов’язано з роздробленням казеїнових міцел і частковою денатурацією сироваткових білків; при паскалізації відбувається диспергування молочного жиру, яке дорівнює ефекту гомогенізації. Встановлено, що паскалізація сприяє максимальному збереженню вітамінів в молоці: вітаміну А до 93,1%; вітаміну С – до 92,2%, В₁ і В₂ до 97,3% і 98,8% відповідно.

Розроблена технологічна схема паскалізації не включає операцію гомогенізації і його розливу після обробки, що знижує вірогідність повторного обсіменіння продукту при виробництві. Доведено, що якість паскалізованого молока відповідає діючої нормативній документації, та встановлено гарантійний термін зберігання нового продукту не більше 7 діб.

Проведено комплекс організаційних заходів щодо впровадження наукових розробок у практику. Очікуваний економічний ефект від впровадження розробок в середньому складає 573,4 тис. грн.

1. Проведений аналіз існуючих та інноваційних способів виробництва питного молока дозволив виділити сучасні тенденції розвитку молочної промисловості, направлені на підвищення якості продукту і свідчить про доцільність і перспективність використання інноваційної технології паскалізації при обробці молока.

2. Дослідження і обґрунтування механізму дії високого тиску в поєднанні з температурною обробкою на інактивацію мікрофлори і зміну складових частин молока дало підстави виділити раціональні режими паскалізації: тиск 300 і 330 МПа – температура 40-45 С – тривалість обробки 3060¹ с.

3. В процесі зберігання паскалізованого молока протягом перших трьох діб відбувається зниження концентрації мікроорганізмів, за рахунок чого ефективність паскалізації зростає до 98,6%. Подальше зберігання паскалізованого молока супроводжується зростанням мікробного числа, але з меншим ступенем інтенсивності ніж в сирому і пастеризованому молоці.

4. Процес паскалізації призводить до розпаду міцел казеїну на дрібніші частинки, внаслідок порушення сольової рівноваги в ККФК молока, про що побічно свідчить зміна показників рН і мутності молока. Зміну рН і мутності молока залежно від тиску апроксимували за допомогою лінійних функцій:

Для рН: y = -4E-05x + 0,121; R² = 0,8; y = -0,0002x + 0,183; R² = 0,9931.

Для мутності: y = -0,0002x + 6,713; R² = 0,9797; y = -0,0027x + 7,461; R² = 0,9509

5. Сукупно зміни фізико-хімічних і біохімічних показників свідчать про характер змін якості паскалізованого молока: паскалізація молока суттєво не змінює кількісний складу білків, жиру і лактози. Особливостями паскалізованого молока є: зниження масової частки казеїну (переважно _s2 – і – фракцій казеїну) і зменшення середнього діаметру казеїнових міцел молока, що підвищує термостійкість білкових структур; зменшення ступеня денатурації сироваткових білків (найбільш нестабільними виявилися фракції -лактоглобуліну і імуноглобулінів); незначне збільшення протеозопептонів, порівняно з термічною обробкою, свідчить про меншу дестабілізацію білкового комплексу і більш високу біологічну цінність молока; підвищення перетравлюваності білків паскалізованого молока, що сприяє кращому засвоюванню продукту; диспергування молочного жиру, яке дорівнює ефекту гомогенізації і дає можливість скоротити технологічний ланцюг та отримати економічний ефект; максимальне збереження вітамінів в молоці – загалом жиророзчинних вітамінів зберігається у 4-6 разів, а водорозчинних – у 2-3 рази більше, ніж у пастеризованому.

6. Розроблена і запропонована технологія обробки молока високим тиском з використанням встановлених раціональних параметрів дозволяє виключити операції гомогенізації і розливу молока після обробки, що знижує вірогідність повторного мікробного обсіменіння продукту при виробництві. Доведено, що якість паскалізованого молока відповідає діючої нормативній документації, та встановлено гарантійний термін зберігання нового продукту не більше 7 діб. Комплексний показник сенсорних властивостей паскалізованого молока на 10,2% вище, ніж для сирого і на 21,4% - для пастеризованого, головним чином, за рахунок поліпшення консистенції і збереження смакових властивостей свіжого необробленого молока.

7. Розроблено і затверджено нормативну документацію на молоко паскалізоване «Здорове харчування» ТУ У 15.5 – 01566057-001:2008 (висновок державної санітарно-гігієнічної експертизи № 05.03.02-06/66616 від 16.10.2008 г) і технологічну інструкцію до ТУ. Одержано санітарно-гігієнічний і медико-біологічний висновки на новий продукт – «Молоко паскалізоване «Здорове харчування».

8. Проведено комплекс організаційних заходів щодо впровадження наукових розробок у практику: розробка пакету нормативно-технічної документації на спосіб обробки молока високим тиском; розробка і узгодження технологічної інструкції на виробництво молока, обробленого способом паскалізації; розробка пакету нормативно-технічної документації на установку для обробки молока високим тиском. Очікуваний економічний ефект від впровадження розробок у виробництво складає: 573,4 тис. грн. (АП «Шахта ім. А.Ф. Засядько» ПТК «Шахтар»); 519,3 тис. грн. (ТОВ «Агрофірма “Агротіс”») 954,3 тис. грн. (ТОВ «Фірма ВІ-ВА ЛТД»).

Публікації автора:

1. Сукманов В.О. Перспективи використання високого тиску при обробці молока / В.О. Сукманов, В.Д. Малигіна, В.В. Какуніна (Кійко) // Товарознавство та ринок споживчих товарів у 3-му тисячолітті: зб. тез доповідей / Донец. держ. ун-т економіки і торгівлі ім. М. Туган-Барановськго – Донецьк, 2004. – С. 48-50. Особистий внесок здобувача: проаналізована апріорна інформація в галузі використання високого тиску харчовою промисловістю. Виділені пріоритетні положення цієї технології.

2. Сукманов В.О. Альтернативні технології у молочному виробництві / В.О. Сукманов, В.Д. Малигіна, В.В. Кійко // Харчові технології: зб. наук. праць / Одеська нац. академія харч. технологій – Одеса: 2006. – Вип.28. – Т.2, С. 308-313. Особистий внесок здобувача: експериментальне дослідження механізму інактивації мікрофлори високим тиском.

3. Пат. 14335 Україна, МПК (2006), АО1J 11/00. Спосіб обробки молока високим тиском / Сукманов В.О., Малигіна В.Д., Кійко В.В.; заявник та патентовласник Донецький національний університет економіки і торгівлі імені Михайла Туган-Барановського - № u200510452; зявл. 7.11.2005; опубл. 15.05.2006, Бюл. №5. Особистий внесок здобувача: проведення патентного пошуку, аналіз існуючих способів обробки молока з метою подовження терміну зберігання, аналіз та систематизація результатів, підготовка заявки на винахід.

4. Сукманов В.А. Научно-теоретические подходы к иерархии качества молока / В.А. Сукманов, В.В. Кийко // Потребительский рынок: качество и безопасность товаров и услуг: зб. тез. докладов / ГОУ ВПО «Орловского государственного технического университета» – Орел, 2007. – С. 126-128. Особистий внесок здобувача: систематизація факторів, що формують якість питного молока.

5. Сукманов В.О. Спектральний аналіз молока, обробленого високим тиском / В.О. Сукманов, В.Д. Малигіна, В.В. Кійко // Обладнання та технології харчових виробництв: тем. зб. наук. праць / Донец. нац. ун-т екон. і торгівлі ім. М. Туган-Барановського – Донецьк, 2008 – Вип.18 – С. 86-91. Особистий внесок здобувача: проведення спектрального аналізу дослідних зразків молока та надання аналітичної характеристики змін його властивостей.

6. Сукманов В.А. Критические технологии в молочной промышленности / В.А. Сукманов, В.Д. Малыгина, В.В. Кийко // Управление торговлей: теория, практика, инновации: зб. тез. докладов / Российский ун-т. кооперации – Москва, 2008 – С. 308-310. Особистий внесок здобувача: обґрунтування раціональних параметрів паскалізації молока з метою отримання якісного продукту підвищеної харчової та біологічної цінності подовженого терміну зберігання.

7. Maligina V. The kinetics influences of a high pressure for the milks proteins / V. Maligina, V. Kiyko // International Conference on New Research in Food and Tourism / Journal of EcoAgriTourism Proceeding of Bioatlas 2008. – vol.1, P. 217-220. Особистий внесок здобувача: проведення експериментальних досліджень по впливу високого тиску на фракційний склад білків молока методом гель-електрофорезу, інтерпретація отриманих даних.

8. Сукманов В.А. Моделирование процесса инактивации микрофлоры молока, обработанного высоким давленим / В.А. Сукманов, В.Д. Малыгина, В.В. Кийко, И.В. Нога // Харчові технології: зб. наук. пр. / Одеська нац. академія харч. технологій – Одеса, 2008. – Вип.33, С. 182-186. Особистий внесок здобувача: адаптація біофізичної моделі, яка обґрунтовує сутність впливу високого тиску на інактивацію мікрофлори молока.

9. Сукманов В.А. Зависимость биохимических свойств молока от способов обработки / В.А. Сукманов, В.Д. Малыгина, В.В. Кийко // Товароведение, экспертиза и технология продовольственных товаров: сб. науч. работ / Московский гос. ун-т пищ. технологий – Москва, 2008 – С. 275-280. Особистий внесок здобувача: дослідження зміни біохімічних властивостей паскалізованого молока.

10. Сукманов В.А. Исследование качественного состава микрофлоры молока в процессе паскализации и пастеризации / В.А. Сукманов, В.Д. Малыгина, В.В. Кийко // Приоритеты и научное обеспечение реализации государственной политики здорового питания в России: сб. тез. докладов / Орловский гос. тех. ун-т – Орёл, 2008 – С. 140-143. Особистий внесок здобувача: проведено дослідження кількісного та якісного складу мікрофлори молока.

11. Кійко В.В. Моделювання кінетики інактивації мікрофлори для оптимізації пастеризації молока високим тиском і температурою / В.В. Кійко, І.В. Нога // Біофізичні механізми функціонування живих систем / Львівський нац. ун-т імені Івана Франка – Львів, 2008 – С. 90-91. Особистий внесок здобувача: обґрунтування раціональних параметрів паскалізації молока згідно з адаптованою моделлю.

12. Сукманов В.О. Механізм впливу пастеризації молока високим тиском на рівновагу білкової системи продукту / В.О. Сукманов, В.Д. Малигіна, Л.В. Молоканова, В.В. Кійко // Обладнання та технології харчових виробництв: темат. зб. наук. пр. / Донец. нац. ун-т економіки і торгівлі ім. М. Туган-Барановського. – Донецьк, 2009.– Вип.20. – С. 59-65. Особистий внесок здобувача: аналіз механізму впливу високого тиску на стійкість білкової фази молока в процесі його паскалізації.