Технология производства казеината кальция для спортивного питания

Размещено на http://www.allbest.ru/

Содержание

Введение

1. Обзор литературы по теме

1.1 Современные приоритеты развития спортивного питания

1.2 Использование составных частей молока в спортивном питании

1.3 Классификация казеинатов, химический состав, пищевая и биологическая ценность

2. Получение и первичная обработка молока

2.1 Системы и способы содержания коров

2.2 Технология доения, первичная обработка и транспортировка молока

2.3 Получение вторичного сырья на фермах

2.4 Управление качеством молока и вторичного сырья на фермерском уровне

3.Технология производства казеината кальция

3.1 Требования к сырью для производства казеинатов. ГОСТ на молоко обезжиренное- сырье

3.2 Технологическая схема производства казеината кальция.

3.3 Контроль технологического процесса производства казеинатов и оценка качества готовой продукции

Выводы

Список использованной литературы



Введение

В настоящее время к спортивному питанию проявляют большой интерес, как профессиональные спортсмены, так и любители, которые только приступают к тренировкам в бодибилдинге и других видах фитнеса. Не секрет, что при значительных физических нагрузках сильно истощается нервная система человека. Это может привести к развитию вторичного иммунодефицита, который влечет за собой изменение костного мозга, селезенки и лимфатических узлов. Для того, чтобы избежать этих неприятных последствий, необходимо вовремя снабжать организм энергией. Для этого человек должен правильно и полноценно питаться, и получать полноценный отдых. Многие известные атлеты, описывая свои успехи, утверждают, что только 20% объема мышц они получают от занятий со штангой и от работы на тренажерах. Остальные 80%успеха - это правильный отдых и питание. Для спортсменов питание можно поставить на первое место. Прежде всего, оно должно быть рациональным и точно просчитанным. Недостаток энергии полученной из пищи приведет к истощению организма, а переизбыток - к набору лишнего веса. Это правило действует для всех живых организмов, но атлеты часто работают над увеличением мышечной массы своего тела. Это значит, что спортсмен должен получать больше энергии, чем он затрачивает на тренировки. Чтобы эта масса приходилась на мышцы, а не на жировые отложения -- питаться нужно очень грамотно. В этом случае и приходит на помощь спортивное питание - правильный, грамотно сбалансированный рацион потребления пищи. [1,3]

Спортивное питание -- это особая группа пищевых продуктов, выпускающаяся, преимущественно, для людей, ведущих активный образ жизни, занимающихся спортом и фитнесом.

Приём спортивного питания направлен, в первую очередь, на улучшение спортивных результатов, повышение силы и выносливости, укрепление здоровья, увеличение объёма мышц, нормализацию обмена веществ, достижение оптимальной массы тела, и, в целом, на увеличение качества и продолжительности жизни.

В России спортивное питание относят к биологически активным добавкам. Спортивное питание разрабатывается и изготавливается на основе научных исследований в различных областях, например, в таких как физиология идиетология и, чаще всего, представляет собой тщательно подобранные по составу концентрированные смеси основных пищевых элементов, специально обработанных для наилучшего усвоения организмом человека. По сравнению с обычной едой, на переваривание которой могут уходить часы, спортивные добавки требуют минимальных затрат времени и усилий пищеварения на расщепление и всасывание, при этом многие виды спортивного питания обладают высокой энергетической ценностью. Спортивное питание полностью безвредное, если принимать его правильно.

Спортивное питание причисляется именно к категории добавок, так как его правильное использование представляет собой дополнение к основному рациону, состоящему из обычных продуктов, а не полную их замену.

Подавляющее большинство продуктов спортивного питания не имеет ничего общего с допингом. [5,6]

В последние десятилетие стало наиболее актуальным использования спортивного питания. Спортивное питание -- это препараты и пищевые концентраты, разработанные для людей, активно занимающихся спортом, и предназначенные для улучшения спортивных показателей: повышения силы и выносливости, увеличения мышечной массы и т.д

Очень часто начинающие спортсмены пугаются этого термина или путают спортивное питание с фармакологическими препаратами, которыми пользуются профессиональные спортсмены. В действительности, спортивное питание не имеет ничего общего с допингом и бояться нечего абсолютно. Спортивные добавки, по сути, являются «концентрированной пищей», которая состоит из тех же самых компонентов, что и обычная, домашняя еда. Смысл же «концентрированности» состоит в том, что обычная еда может усваиваться организмом около 4 часов, а спортивные добавки -- гораздо быстрее и полнее, при минимальных затратах на переваривание, энергетическая ценность спортивного питания столь высока, что, к примеру, одинаковые количества калорий можно получить, скушав большую тарелку макарон с огромным куском мяса, либо, выпив всего один стакан белково-углеводного коктейля или гейнера.Но следует понимать, что спортивное питание не просто так часто называют добавками, так как оно именно добавляется к основному рациону, состоящему из обычной еды, и питаться полностью только спортивным питанием не будет самым правильным решением.

В большинстве случаев спортсмены используют протеиновое спортивное питание (протеин). Протеин - наиболее распространенная добавка во всем мире. По сути, протеины отличаются от гейнеров только одним - калорийностью. Если протеин - это белок в чистом виде, то в гейнер добавляются углеводы, которые служат источником энергии как для вашей физической нагрузки так и для восстановления мышц. Высокобелковые продукты способны заменить регулярный прием пищи, обеспечив ваше тело всеми необходимыми питательными веществами и микроэлементами.

Протеин, как правило, вырабатывается из молока по достаточно сложным технологиям, которые позволяют сохранить в нем все полезные вещества, при этом убрав жир, который для спортсмена пользы совсем не представляет. Протеины на основе молока составляют примерно 2/3 всего ассортимента высокобелковых смесей.

Двумя другими ингредиентами протеинов являются яичный и соевый белки. Яичный белок лучше по составу, но уступает молочному по вкусу. Соевый же подойдет вегетарианцам и сидящим на «сушке» спортсменам.

Многие задаются вопросом, зачем принимать такой протеин, когда есть натуральный вариант, причем без жира? Безусловно, существуют так называемые куриные грудки, яичный белок (без желтка), обезжиренный творог и т.п. Такие продукты могут похвастаться высоким содержанием белка и низким количеством жира. Однако чтобы обеспечить себя ростом мускулатуры среднестатистический атлет должен употреблять по 2 грамма белка на каждый килограмм собственного веса. Допустим ваш вес - 80 кг, это значит, что вам нужно 160 г чистого белка. Съесть все это сугубо при помощи натуральных продуктов довольно сложно, так как это огромная куча еды. Для примера 100 грамм варенного куриного филе даст вам всего лишь 22-25 единиц белка, а в одном яйце всего лишь 3.8 единиц. _ Именно в таких ситуациях используются протеиновые добавки, которые обычно разводятся либо с молоком, либо с водой. Получается этакий белковый коктейль. Те же самые 25 граммов белка можно легко получить, выпив один стакан раствора. В нынешних условиях, протеиновые добавки являются отличным выходом для тех, кто большую часть времени проводит на работе, или на учебе, вследствие чего не может принять нормальную белковую пищу. Шейкер с протеиновой смесью легко можно взять с собой на учебу.[7,8]

Стоимость протеиновых добавок высокая и не каждый человек может позволить их себе. Поэтому нами была поставлена цель - разработать технологию производства казеината кальция для спортивного питания.

Для этого были поставлены следующие задачи:

1. Сделать литературный обзор продукции для спортивного питания.

2. Разработать технологию производства.

3.Определить его физико-химические показатели.

казеинат сырье технологический спортивный



1.Обзор литературы

1.1 Современные приоритеты развития спортивного питания

По оценкам Всемирной Федерации индустрии спортивных товаров (WFSGI) российский рынок спортивного питания является самым перспективным и динамично развивающимся.

Мода на фитнес и занятия бодибилдингом в последние годы привела к небывалому росту количества фитнес-клубов и сетевых магазинов спортивных товаров. Вслед за ростом интереса населения к занятиям фитнесом, вырос и интерес потребителей к спортивному питанию. И если еще некоторое время назад доступ к спортивному питанию был только у профессиональных спортсменов, то с развитием индустрии фитнеса продукты спортивного питания стали доступны и рядовому потребителю.

Поскольку вокруг спортивного питания сложилось множество мифов и стереотипов, часто противоречащих друг другу, было бы правильным разобраться в том, что же представляет собой в настоящее время спортивное питание.

Спортивное питание - это комплекс специальных пищевых добавок, повышенной биологической и питательной ценности, изготовленных из натуральных продуктов с помощью сложных технологий. Спортивное питание употребляется как дополнение к обычному рациону питания. Спортивное питание обладает повышенной питательной ценностью по сравнению с обычными продуктами питания, поскольку в процессе обработки из продуктов удаляются все ненужные, лишние вещества. Использование спортивного питания повышает эффективность тренировок, помогает восстановить силы после интенсивных физических нагрузок, оказывает неоценимую помощь при наращивании мышечной массы, и используется в комплексе для снижения веса.

Основными видами спортивного питания являются - протеины, гейнеры, креатин, аминокислоты, жиросжигатели, а также витаминные комплексы.

По результатам проведенных опросов наиболее большим спросом среди потребителей спортивного питания являются протеины. Протеины - это белковая добавка, незаменимая для наращивания мышечной массы.

На втором месте по популярности находятся витаминные комплексы. Затем идут креатин и аминокислоты. Использование креатина помогает повысить интенсивность тренировок, повышает выносливость мышц, а использование аминокислот позволяет быстро восполнить в мышцах затраченные во время тренировок питательные элементы.[9]

Подавляющее большинство потребителей отдают свои предпочтения продукции зарубежных производителей, считая ее наиболее качественной и эффективной. Продукция отечественного производителя может конкурировать с западными образцами лишь с помощью более низких цен. Однако для большинства потребителей спортивного питания на первом месте стоит эффективность данных продуктов, и в этом параметре отечественный производитель явно уступает, что подтверждается соответствующими лабораторными исследованиями.

В заключении стоить отметить, что с одной стороны, влияние множества факторов, таких как - рост благосостояния населения, повышение общей физической культуры, увеличение количества фитнесс-клубов и спортивных центров способствуют росту рынка спортивных товаров в России. Но в то же время, множество факторов, таких как, низкая осведомленность потребителей о многообразии продуктов спортивного питания, распространенность мифов об их "вредности" тормозят развития данного рынка в России.

Для успешного процветания рынка спортивного питания в России необходимо повышать осведомленность населения о пользе и эффективности продуктов спортивного питания, развивать культуру потребления данных продуктов, а также пропагандировать здоровый образ жизни в целом.

Существует несколько мифов о спортивном питании, которые пущены в свет некомпетентными людьми. Например:

Миф 1. Спортивное питание необходимо только профессиональным спортсменам. Это заблуждение идет из далекого прошлого, когда пищевые добавки были достаточно дороги. Действительно, первыми потребителями спортивного питания были профессиональными спортсменами, но их придумали не специально для атлетов, а для всех людей, которым приходится испытывать тяжелейшие физические нагрузки. Шахтеру, металлургу и многим другим людям необходимо огромное количество калорий. Предположим, пять тысяч. Килограмм говядины - это примерно 2000 калорий. Практически невозможно каждый день потреблять килограммы пищи. Представьте, сколько она будет перевариваться. Человек с постоянно набитым желудком не сможет выдерживать тяжелые физические нагрузки. Да, и нарушение пищеварения ему гарантировано. На сегодняшний день производится много протеиновых комплексов, которые помогут абсолютно любому человеку, занятому тяжелым физическим трудом. В таком протеиновом коктейле сбалансированы аминокислоты, белки, витамины и минералы. И калорийность его от 100 до 300 калорий на одну порцию. Обычную еду он не заменит, но грамотно ее дополнит и сделает суточный рацион более совершенным. [6,7]

Миф 2. Состав всех смесей одинаков, поэтому можно покупать питание любого производителя. К сожалению, это ошибка. Известные производители дорожат своим именем, они тратят огромные деньги на научные исследования. Фирма-однодневка может написать на этикетке, что угодно, получить прибыль и открыться завтра под другим именем. Даже если дешевый продукт не принесет вреда, его эффект будет далек от ожидаемого. Известные производители дорожат своей клиентурой и тратят на выпуск нового продукта долгие годы лабораторных исследований и подтверждения безопасности. [7]

Миф 3. Спортивное питание сделано из химии, причем эта химия очень вредна. Спросите любого фитнес-инструктора из чего приготовлено спортивное питание и узнаете, что оно сделано из обычных продуктов, которые переработаны по специальной технологии в удобную для спортсменов форму. Состав спортивного питания - это натуральные продукты, богатые белком, такие как яйца, соевые бобы или молочная сыворотка. Этот миф появился от того, что спортивное питание часто путают с фармакологическими препаратами --анаболическими стероидами. Это лекарства, искусственные гормоны, и как любое серьезное лекарство, стероиды нужно применять строго под наблюдением врача. Бесконтрольное и неграмотное применение этих препаратов, действительно может нанести серьезный вред вашему здоровью. Но, еще раз повторим, что это отдельный класс препаратов, использующихся в большом спорте и среди спортсменов высшего класса. Обычным людям принимать стероиды нет необходимости. [7]

Миф 4. Результатов можно добиться и без спортивного питания. Отчасти это верно. Если вы не гонитесь за личными рекордами, а ваши занятия фитнесом нацелены просто на поддержание хорошей физической формы и самочувствия; если ваш рацион сбалансирован, богат полезными продуктами, и у вас есть возможность питаться дробно, 5-6 раз в день, то скорей всего спортивное питание вам и не нужно. Но, если вы тренируетесь больше 4 раз в неделю, хотите достичь определенных результатов как можно быстрее, нарастить мышечную массу, или поскорее сжечь подкожный жир, повысить выносливость, то включив спортивое питание в свой рацион, вы только поможете организму справиться с повышенной физической нагрузкой, быстрее восстановиться и получить весь комплекс полезных веществ, не создавая при этом серьезной нагрузки на пищеварительную систему. Надо отметить, что спортивное питание не может полностью заменить полноценную пищу, и его нужно использовать только в качестве дополнения к основному рациону. [7]

Какой из всего прочитанного можно сделать вывод? Спортивное питание необходимо, если вас интересуют результаты ваших тренировок. [10]

1.2 Использование составных частей молока в спортивном питании

Спортивное питание.

Протеиновая матрица High 5 - Synergistic Protein Complex.

Протеиновая матрица представляет из себя смесь 5 различных видов белка: изолят сывороточного протеина и концентрат сывороточного протеина ( полученные из молока) ,изолят соевого протеина, казеинат кальция ( полученный из молока ), яичный белок.

Каждый из этих видов белка, обеспечивает различный аминокислотный профиль и разную скорость усвоения, чтобы обеспечить отличный набор аминокислот, равно как и их замедленное высвобождение в организме.



Таблица 1 Виды белков

Сывороточный протеин.

Сывороточный протеин (белок) - это концентрированная смесь глобулярных белков, получаемых из молочной сыворотки. При этом под сывороткой следует понимать жидкий состав, который образуется при створаживании и является побочным продуктом при изготовлении сыра. На данный момент это лучший протеин, как для роста мышц, так и для сжигания жира.

Всякий раз, когда мы потребляем какой либо белок, наш организм использует 20 аминокислот (которые являются отдельными компонентами белка), для восстановления костей, мышц, и практически всех тканей организма. Когда источник белка имеет все 9 незаменимых аминокислот (аминокислоты которые должны поступать с пищей), тогда такой белок называется «полноценным».

«Полноценными» белками выступают такие продукты питания как мясо, молочные продукты, яйца. С другой стороны, большинство растительных белков называют «неполноценным» белком, так как им не хватает одной или нескольких незаменимых аминокислот. Сывороточный протеин относится к «полноценным» белкам, он содержит все необходимые аминокислоты, очень легко и быстро усваивается нашим организмом. Сывороточный белок является абсолютным чемпионом по скорости своего усвоения, на много опережая все другие виды «полноценных» белков. [8]

Сывороточный протеин имеет три основных вида:

· сывороточный изолят - высокоочищенная форма (более 90% белка), которая практически не содержит жира ,холестерина и углеводов (лактоза)

· сывороточный концентрат - отличается низкой стоимостью за счет простоты производства, содержит 60-90% белка. При этом нет четких свидетельств в отставании по анаболическому действию и другим полезным свойствам от изолятов.

· гидролизат - получают путем разрушения (гидролизации) изолята с целью повышения скорости усвоения. Обладает максимальным анаболическими свойствами, но имеет очень высокую стоимость.

Изолят сывороточного протеина очень быстро усваивается организмом, и содержит высокую концентрацию аминокислот с разветвленными боковыми цепочками (ВСАА) ^[2], которые преобладают в метаболизме мышечной ткани. Они используются организмом в качестве источника энергии для работы мышц и строительного материала для построения мышечных волокон.

Способ получения концентрата сывороточного протеина

Концентрат сывороточного протеина является самой выгодной и наиболее распространенной формой сывороточного белка. Концентрат сывороточного протеина считается самой популярной спортивной добавкой, и используется в бодибилдинге для набора мышечной массы, при похудении и для поддержания хорошей физической формы. Получают его из сыворотки, которая остается при изготовлении сыра, творога или казеина из молока.

Концентрат сывороточного протеина, как правило, содержит некоторое количество жиров, холестерина и углеводов (лактозы) - 20% массы продукта и выше. Чаще всего в спортивном питании используется 80% концентрат сывороточного протеина, который практически не отстает по своим полезным свойствам от изолятов. [16]

Примерный состав одной порции (30 г):

· Протеин - 24 г

· Углеводы - 3 г

· Жиры - 2 г

· Холестерин - 65 мг

· Калий - 160 мг

· Натрий - 55 мг

· Кальций - 110 мг

· Витамин А - 200 МЕ

Рис. 1 Стадии получения готового продукта из молока



Для получения концентрата молочного белка, цельное молоко сначала разделяют на сливки и обезжиренное молоко. Обезжиренное молоко после этого фракционируют с использованием ультрафильтрации, чтобы создать обезжиренный концентрат, в котором понижается уровень лактозы. ^[3] Этот процесс разделяет молочные компоненты в зависимости от их молекулярного размера. Молоко пропускают через мембраны, через которые отфильтровываются лактоза, минеральные вещества и вода. Казеин и сывороточные белки, однако, не проходят через мембрану, в связи с большим размером их молекул. Оставшуюся смесь высушивают методом распылительной сушки, после чего образуется порошок. Распылительная сушка формирует порошок. [6]

В зависимости от назначения конечного продукта, различные режимы тепловой обработки могут быть использованы для производства молочного концентрата. Продукт изготавливаемые при низких температурах обладают лучшими биологическими свойствами. [8]

Концентрат сывороточного протеина используют в диетологических напитках, диетических продуктах, в продуктах возрастной гигиены, детского питания, протеиновых батончиках, спортивном питании, йогуртах, перекомбинированных сырах, замороженных десертах, хлебобулочных и кондитерских изделиях. Сывороточный концентрат повышает уровень белка в продукте, улучшая его вкус и консистенцию. [7,9]

Получение сывороточного изолята.

Изоляты сывороточного белка - представляют собой более чистое Белковое соединение.



Рис. 2 Получение сывороточного изолята

Получаемое двумя способами:

1. Ионообменной фильтрации, еще более известной как Ионный обмен - представляет собой технологический процесс пропуска заряженных «ионов» через жидкую цельномолочную смесь, которые в свою очередь отделяют белок от посторонних фракций (Лактозы, Жира и др.).

2. Метод Ультрамикрофильтрации, это технологический процесс, основанный на микрофильтрации белковой фракции при низкой температуре, которая была получена путем ультрафильтрации через керамическую мембрану. То есть, это метод фильтрация Концентрата Белка Сыворотки, для получения более чистой белковой смеси.

Основным недостатком Сывороточного изолята, полученного методом ионного обмена, является: Повышенная кислотность, из-за промежуточных соединений, попадающих в белковую фракцию в ходе технологического процесса. Вторым недостатком Сывороточного изолята полученного методом ионного обмена является: потеря ценности состава белка, из-за сложной обработки и получения.

Теперь плюсы, ГЛАВНЫМ и основным плюсом Изолятов является, то, что на выходе мы получаем практически чистый Сывороточный белок, изолированный от Жира, Лактозы и других примесей. Степень усвоения Изолятов тоже является его преимуществом. Большим преимуществом изолята полученного ионообменным способом, так это содержание некоторого количества Гидролизата сывороточного белка.

Большими плюсом Ультрамикрофильтрованного белка является СОХРАНЕНИЕ практически целой структуры молекулы белка, а значит и ее микрофракции о которых мы говорили немного выше.

Изоляты считаются идеальным средством увеличения белкового компонента в дневном рационе. Фирмы производители стараются сделать все возможно для того что бы напиток на основе Изолята, имел приятный и удобоваримый вкус для постоянного использования, надо заметить что у них это получается. Очень редко встречаются изоляты со странным «синтетическим» вкусом.

На рынке спортивного питания встречаются как однокомпонентные смеси изолятов, то есть только Ионообменный или Ультрамикрофильтрованный. Так и совместные смеси этих двух видов изолятов, то есть смеси Ионнообменного и Ультрамикрофильтрованного изолятов. [1,3]

Гидролизаты сывороточного белка.

Гидролизаты сывороточного белка - они же известны как Пептиды сывороточного белка. Представляют собой самое чистое белковое соединение.

По сути, являющееся Аминокислотным комплексом в виде порошка.

Получается это белковое соединение путем химического процесса/реакции - Гидролиза. Крупные цепи белковых молекул расщепляют на составляющие мельчайшие белковые фрагменты, именуемые Пептидами Белка. Этим процессом занимается наше пищеварение, и само по себе это отнимает большое количество энергии, чувствовали когда-нибудь сонливость после еды?? Так это как раз и есть недостаток энергии, так как весь ее запас пущен на процесс переваривания пищи. Тут мы получаем уже деленный на составляющие белок, не требующий затрат энергии на его переваривание. Теперь об усвоении, скорость усваивания белковых пептидов настолько высока, что первые аминокислотный всплеск в крови можно диагностировать, уже через 15-20 минут после приема этой белковой формы.

Теперь поговорим о минусах этой белковой формы, ее минус это дорогая форма получения. Из-за дороговизны и высокой энергоемкости в производстве, Гидролизат белка добавляют как одну из основ в комплексные белковые продукты.

Вред и минусы сывороточного протеина

Как правило, большинство осложнений, связанных с потреблением сывороточного протеина проявляются в виде пищеварительных проблем, таких как газы, вздутие живота, головная боль, судороги и усталость. Ни один из этих побочных эффектов порошкового протеина не несет за собой опасности для жизни, и если вы испытываете любой из этих симптомов, то они скорее всего вызваны искусственными подсластителями или за счет наличия в сывороточном протеине лактозы.

Самый большой вред и минус потребления сывороточного протеина заключается в том, что слишком много белка - плохо для почек. Высокобелковая диета может усугубить имеющиеся проблемы с почками, однако это не относится к здоровым людям. Если у вас нет почечных заболеваний, тогда нечего беспокоиться о более высоком потреблении белков.

Казеинат кальция.

Казеимн (лат. caseus -- сыр) -- сложный белок, образующийся из предшественника казеина -- казеиногена при створаживании молока. Казеин (казеионоген) присутствует в молоке в связанном виде как соль кальция (казеинат кальция). Свёртывание казеина в молоке происходит под действием протеолитических ферментов сычужного сока (сыр), кислот, вырабатываемых молочнокислыми бактериями (творог), либо при прямом добавлении кислот (технический казеин).

Казеинаты можно рассматривать как химические соединения казеина и щелочных (натрий, калий) или щелочноземельных (кальций) металлов.

Казеин содержит все незаменимые аминокислоты, и поэтому является важным пищевым белком. Высушенный казеин представляет собой белый порошок без вкуса и запаха. В пищеварительном тракте человека под действием ферментов желудка (реннин и др.) казеиноген молока превращается в казеин (ферментативное створаживание молока). При этом казеин сгустками вместе с жиром молока выпадает в осадок. Такой осадок дольше задерживается в желудке, усваивается медленно, расщепляясь пепсином. Молоко и молочные продукты имеют высокую питательную ценность в значительной мере благодаря казеину. Казеин -- богатый источник доступного кальция и фосфора.

Из-за сбалансированности аминокислотного состава и лёгкой усваиваемости выделенный из молока казеин часто выступает основой питания атлетов, однако из-за довольно медленного расщепления в желудке его приём целесообразен в длительные периоды покоя между тренировками, например, на ночь.

Казеинаты можно получать как из свежеосажденного кислотного казеинового сгустка, так и из сухого кислотного казеина. Образующиеся натриевые и калиевые казеинаты имеют повышенную, по сравнению с исходным казеином, водосвязывающую способность, почти полностью растворяются при щелочных и нейтральных значениях рН и низкой концентрации кальция, но теряют растворимость при рН 3,5-5,0, что сдерживает их применение в жидких кислых продуктах. Казеинаты кальция образуют в воде белковые суспензии. Казеинаты натрия обладают высокой вязкостью, отличными гелеобразующими, эмульгирующими и пенообразующими свойствами.[9,16]



1.3 Классификация казеинатов, химический состав, пищевая и биологическая ценность

В качестве растворителей при получении казеинатов используются растворы гидроокисей различных щелочных металлов или их солей, что обусловливается предназначением готового продукта. В нашей стране в основном получают казеинат натрия. В других странах широко распространено производство казеинатов калия, кальция, аммония. Большинство типов казеинатов имеют растворимость около 100%, лишь казеинаты кальция при растворении в воде образуют коллоидную суспензию.[2]

Для уменьшения времени растворения частиц, перед добавлением щелочи, сгусток казеина обрабатывают на коллоидной мельнице. Из-за способности частиц казеина к термопластической агломерации температура помола не должна превышать 45єС. Дозируя щелочь в поток важно тщательно контролировать уровень рН, доводя до величины 6,7. Для уменьшения вязкости получаемого раствора, после достижения требуемого уровня рН, его температуру необходимо как можно быстрее поднять до 60-75 єС. Время растворения свежеосажденного сгустка составляет 30-60 минут.

Сушка казеинатов чаще всего производится на распылительных сушилках. Для устойчивой их работы вязкость продукта, подаваемого на сушку, не должна превышать значений, соответствующих массовой доле сухих веществ в растворе казеината натрия - 18-20%. Для уменьшения вязкости раствора казеината его температуру непосредственно перед сушкой можно повысить до 90-95єС.

Объем выработки продукта, который сдерживается в основном производительностью сушильного оборудования, может быть существенно повышен, если раствор казеината натрия подвергнуть ферментации. Это позволяет поднять массовую долю сухих веществ в нем до 24-25% без роста вязкости. Для этого был разработан непрерывный способ получения ферментированного казеината и создано соответствующее оборудование.

Казеинат натрия - молочный белок, полученный путем растворения сухого или свежеосажденного казеина под действием солей или гидроксида натрия.

Таблица 2 Химический состав казеината натрия

Белок	88, 0%
Процент влажности	6, 0%
Зольность (825 0С)	4, 0%
Жир	не более 2, 0%
Лактоза	0, 2%
pH (10% раствор.) при 20 0С	6, 6±0, 3

Таблица 3 Микробиологическая оценка казеината натрия

Общее количество бактерий	не более 100
Аэробических бактерий	не более 10
Анаэробических бактерий	не более 10
Хлористиды	не более 10
Плесневелые грибы	не более 10
Стафилококки	отрицательно в 1
Энтеробактеризация	не более 1
Сальмонелла	отрицательно в 50

Таблица 4 Химические показатели казеината кальция

Белок	88,5%
Белок в сухих веществах	мin 92,5%
Вода(102С)	мах. 6,0%
Зола (825С) мах	мах. 4,5%
Жир	2,0%
Лактоза	0,3%

Таблица 5 Физические показатели казеината кальция

рН растворения	6,1 - 6,5
Чистота	A, В
Насыпная плотность	0,5 - 0,6

Таблица 6 Микробиологические показатели казеината кальция

КМАФАнМ /г	< 50 000
БГКП /г	Отриц.
Сальмонеллы	отриц.

Казеинаты (соли казеина), называемые растворимыми казеинами включают соли натрия и аммония; эти соли обычно применяются для приготовления пищевых концентратов и фармацевтических продуктов. Казеинат кальция применяется для приготовления продуктов питания и как клей, в зависимости от его свойств.

Наибольшее распространение при производстве фаршевых мясных продуктов в качестве добавок получили молоко и молочные концентраты (сухое обезжиренное молоко пищевой казеин и казеинаты). Добавление молока и молочных концентратов позволяет регулировать в требуемых размерах состав и пищевую ценность фаршевых мясопродуктов, а также улучшать многие его технологические свойства.

Однако использование натурального и сухого обезжиренного молока в колбасном и консервном производстве широкого распространения не получило из-за низкого содержания в нем белка (до 30%), а также наличия молочного сахара (лактозы). Молочный сахар является хорошей питательной средой для развития микроорганизмов, а также придаёт мясопродуктам сладковатый привкус.

Обеспечение мясной промышленности казеинатом натрия открывает новые возможности по более рациональному использованию субпродуктов на пищевые цели. Введение казеината натрия (1,2-2,0%) в фарш, полученный из субпродуктов, обеспечивает повышение органолептических показателей, пищевой ценности и технологических свойств.

Казеинат натрия используют в основном для производства эмульгированных мясных продуктов (паштетов, вареных колбас, сосисок, сарделек, ливерной колбасы), а также сырокопченых колбас, протеинового питания для спортсменов. Использование казеината натрия позволяет оптимизировать белковый состав этих продуктов, вырабатывать продукты детского и специализированного питания, регулировать структурно-механические свойства фарша и готовых изделий, снижать потери массы при термообработке и риск образования бульонно-жировых отеков, экономить мясное сырье, расширять возможность рационального использования субпродуктов и жира-сырца. [23]



2. Получение и первичная обработка молока

2.1 Системы и способы содержания коров

Существуют два способа содержания крупного рогатого скота: привязный и беспривязный.

Привязное содержание. Животных помещают в стойлах, на привязи, с использованием подстилки или без нее. Кормление и поение проводят в стойлах или в доильном зале. Площадь стойла для коров на товарных предприятиях должна составлять 1,7--2,3 кв.м., на племенных -- 2,1--2,4 кв.м. (ширина и длина стойл соответственно 1,0--1,2 и 1,7--1 9 м- 1 2 и 1,8--2,0 м).

Беспривязное содержание. Крупный рогатый скот в течение всего года (или в определенные сезоны) содержат группами в специально оборудованных помещениях с выгульно-кормовыми дворами, без привязи, на глубокой несменяемой подстилке или в боксах (со сплошными или щелевыми полами в проходах). В секциях на каждую корову приходится 4--5 кв.м. (товарные фермы), площадь бокса -- 1,9--2,5 кв.м. (ширина -- 1,0--1,2; длина -- 1,9--2,1 м) на товарных и племенных предприятиях.

В скотоводстве применяют следующие системы содержания: стойлово-пастбищную, стойлово-выгульную и поточно-цеховую.

Стойлово-пастбищная система. Животные находятся в стационарных помещениях; в зимний и переходный периоды им предоставляют прогулки в загоне или активный моцион, а летом выпасают на пастбище. На летний период животных переводят в специально оборудованные лагеря: с пастьбой (пастбищно-лагерное содержание) или с использованием зеленого конвейера (стойлово-лагерное содержание).

Стойлово-выгульная система. Ее применяют в районах с большой распаханностью земель при невозможности рациональной организации пастьбы и летних лагерей. Животных содержат в помещении. Им предоставляют ежедневную прогулку на выгульных площадках или организуют активный моцион по специальным прогонам или в механизированных установках. Летом возможно кормление животных на выгульно-кормовых дворах.

Поточно-цеховая система. Для интенсификации производства особое значение имеет учет физиологического состояния животных. На крупных механизированных фермах формируют отдельные технологические группы: сухостойную, родильную, осеменения и раздоя, производственную.

В сухостойный цех коровы и нетели поступают за 50 дней до отела. Содержат их беспривязно или на привязи. Обязательно организуют активный моцион.

В родильный цех животных переводят за 5--7 дней до ожидаемых родов. В этом цехе имеется одно или два родильных отделения с профилакторием для телят. В родильном отделении предусматривают следующие секторы: предродовой (с индивидуальными станками), родовой (с боксами-денниками) и послеродовой.

Бокс для родов имеет ширину 3 м, длину 3,0--3,5, высоту 1,7 м. Его предварительно очищают, дезинфицируют, застилают чистой, доброкачественной подстилкой. Корову переводят в бокс за 24 ч до родов и содержат без привязи. После рождения теленка корова тщательно облизывает его. Новорожденный получает молозиво из вымени матери. Это очень важно, так как в молозиве имеются антитела, повышающие устойчивость организма теленка к различным болезням, в том числе и к инфекционным. Целесообразно содержать его вместе с матерью в течение 3--5 дней, с обязательным поддаиванием коров (не менее 3 раз в сутки). Проведение родов в боксах благоприятно сказывается на состоянии здоровья телят и коров.

После отъема от матерей телят переводят в индивидуальные клетки или полубоксы профилактория. В одной секции профилактория должно быть не более 20 клеток для телят. Каждую секцию профилактория заполняют в течение 2-- 4 дней. Здесь животных содержат 10--15 дней, затем их переводят в телятник или отправляют в другие хозяйства. Освободившиеся секции очищают, моют, дезинфицируют, белят и сушат в течение 2--3 дней («биологический отдых»). Такую систему называют «все пусто -- все занято». С двадцатидневного возраста телят содержат в групповых клетках. Ежедневный моцион им предоставляют с двухнедельного возраста. [11,23,24]

2.2 Технология доения, первичная обработка и транспортировка молока

При машинном доении коров необходимо учитывать процесс молокоотдачи, который регулируется нервной и гуморальной системой животного, его условными и безусловными рефлексами.

Процесс машинного доения коров включает подготовку доильного аппарата и вымени коров к доению, непосредственно процесс доения (надевание доильных стаканов, контроль за процессом доения, машинное додаивание и снятие доильных стаканов).

На доильных установках типа «Тандем» или «Елочка» вымя подмывают из шлангов специальным разбрызгивателем. Наряду с подмыванием слегка массируют вымя, что способствует более активному припуску молока. Благодаря этим действиям у коров возникает готовность к молокоотдаче, что заметно по набуханию сосков вымени, которые становятся более упругими и розовыми. Если рефлекс молокоотдачи не наступил после подмывания и вытирания вымени, то оператор быстро делает массаж, обхватывая пальцами рук отдельные четверти вымени и поглаживая их вниз в направлении сосков. У некоторых коров рефлекс молокоотдачи вызывается только массажем сосков. Перед надеванием доильных стаканов из каждого соска сдаивают по одной -- две струйки молока. При сдаивании первых струек оператор определяет наличие припуска молока, состояние молочной железы, освобождает выводные каналы от бактерий, содержащихся в первых струйках в больших количествах.

Сдаивание первых струек молока производят в специальную кружку со снимающейся пластинкой или с темным ситечком. Это позволяет обнаружить заболевание коровы маститом (наличие в молоке хлопьев, примесей крови, слизи и других изменений). Нельзя сдаивать первые струйки на пол, так как молоко больных коров может являться источником распространения инфекции.

При доении на установках типа «Тандем» или «Елочка» первые струйки молока сдаиваются до подмывания и массажа вымени. Корову, у которой обнаружили припухлость, покраснение, уплотнение и ранки на вымени и соске, нельзя доить аппаратом. Ее надо выдоить руками в отдельную посуду. После этого руки следует тщательно вымыть и продезинфицировать. Полотенце, используемое для обтирания вымени, необходимо выстирать и прокипятить. Эту корову выделяют из общего стада для лечения.

Подготовив корову, оператор сразу же включает аппарат и надевает доильные стаканы. Для этого, открыв молочный кран или опустив зажим на молочном шланге, он одной рукой подводит аппарат под вымя, а другой -- один за другим надевает стакан на соски. Чтобы не было прососов, нужно поднимать стакан вверх, одновременно перегибать молочную трубку, чтобы воздух не подсасывался в стакан. Длительные прососы воздуха снижают вакуум в магистральном трубопроводе, что ухудшает режим работы остальных, уже работающих аппаратов. При правильном надевании стаканов не слышно шипения, их нужно надевать в следующем порядке: ближний задний, дальний задний, дальний передний, ближний передний.

К концу доения аппараты наползают на соски, препятствуя извлечению из долей вымени значительного количества молока. Как только поток молока замедляется или прекращается, необходимо провести заключительное машинное додаивание коровы. После додаивания, когда поток молока прекратится, стаканы немедленно снимают. Для этого одной рукой оператор собирает молочные шланги доильных стаканов, слегка сжимает их, а другой сначала закрывает зажим на молочном шланге или кран в коллекторе, делает подсос воздуха в один из ближайших стаканов, плавно снимает аппарат с вымени. После этого оператор на 1-2 секунды открывает зажим на молочном шланге, чтобы выпустить остатки молока в молокопровод установки и лишь потом вешает стаканы на крюк кронштейна.

Первичная обработка и хранение молока.

Полученное при доении молоко процеживают через цедилку с ватным фильтром или фильтром из полотна белой фланелевой, вафельной или лавсановой ткани. Фильтры используют для процеживания одной фляги молока, после чего их заменяют новыми. При отсутствии на ферме перечисленных материалов молоко фильтруют через 4-6 слоев марли или два слоя других тканевых фильтров. После процеживания молока всего удоя фильтры из хлопчатобумажных тканей стирают в 0,5%-ном теплом растворе дезмола или моющего порошка, прополаскивают в проточной воде, проглаживают горячим утюгом или кипятят 12-15 минут и высушивают. Фильтры из лавсановой ткани после стирки погружают на 20 минут в свежеприготовленный 1%-ный раствор гипохлорита натрия или осветленный раствор хлорной извести, содержащий 0,25-0,5% активного хлора, ополаскивают водой и высушивают.

На крупных высокомеханизированных фермах осуществляют механическую очистку молока на центробежных молокоочистителях типа ОМ-1. Преимущество состоит в том, что процесс очистки происходит в закрытом потоке. При этом с механическими примесями в виде сепараторной слизи осаждаются микроорганизмы, клетки эпителия и форменные элементы крови.

По окончании дойки молоко немедленно охлаждают до температуры не выше 8 градусов. В этом случае молоко поступит на молокозавод с температурой не выше 10 градусов. Чем быстрее молоко охлаждается, тем меньше в нем развивается бактерий и тем дольше оно сохраняется.

Обычно для охлаждения фляги с молоком помещают в бассейны с проточной водой и льдом. Чтобы молоко охлаждалось равномерно, его вначале перемешивают особыми мешалками. В некоторых хозяйствах молоко охлаждают поточным способом: после процеживания молоко по специальному желобу поступает одновременно в несколько фляг, погруженных в воду со льдом.

Существуют и специальные охладители молока - в них холодная вода подается снизу вверх между двумя стенками, в то время как молоко по этим стенкам стекает сверху вниз. Имеются и так называемые фляжные охладители, которые опускают во фляги с молоком, а холодная вода проходит по изогнутой трубке этого охладителя. После выхода из трубки эта вода вращает особую мешалку и дополнительно охлаждает наружную поверхность фляги.

Охлажденное молоко затем хранят в хорошо проветриваемых помещениях, в которых фляги стоят в бассейнах со льдом. Большие количества молока хранят в так называемых молочных танках, имеющих устройство для охлаждения молока.

При централизованном вывозе молока предусматривается охлаждение его и временное хранение на ферме в течение 12-20 часов.

На фермах должно быть необходимое количество емкостей для хранения молока утреннего и вечернего удоев. После дойки молоко охлаждают до 4-6°С. На молокозаводах его принимают с температурой не более 10°С. При машинном доении молоко охлаждается немедленно в потоке молокопровода. При доении в переносные ведра промежуток времени между выдаиванием молока и началом его охлаждения не должен превышать 16-20 минут. Продолжительность хранения молока зависит от его температуры. Так, при 8-10°С предельное время хранения молока -- 6-12 часов, при 6-8°С -- 12-18 часов, при 4-6СС -- 18-20 часов. [23]

При транспортировке молока и молочных продуктов необходимо сохранять их температуру для предотвращения порчи: летом нельзя допускать повышения температуры продукта, а зимой ее снижение. Эти условия можно соблюсти если использовать специализированный транспорт, который имеет термоизоляцию. Кроме того отдельные транспортные средства имеют специальные охладительные устройства ( например, компрессорные установки.

Согласно СанПиН 2.3.4.551-96 "Производство молока и молочной продукции", транспорт, используемый для перевозки молока и молочных продуктов, должен быть чистым, в исправном состоянии, кузов машины должен иметь гигиеническое покрытие, легко поддающееся мойке. Транспорт должен иметь санитарный паспорт, выдаваемый территориальными управлениями Роспотребнадзора или уполномоченными организациями на каждую машину сроком не более чем на 6 месяцев. Машина без санитарного паспорта на территорию предприятия не допускается.

Согласно пункту 1 раздела 13 "Правил перевозок скоропортящихся грузов автомобильным транспортом в междугородном сообщении", пункту 2.16.1 "Перевозка скоропортящихся грузов" Руководства по грузовым перевозкам на внутренних воздушных линиях Союза ССР (РГП), пункту 1.2.1 "Правил морской перевозки скоропортящихся грузов в рефрижераторных контейнерах", "Правилам перевозок железнодорожным транспортом скоропортящихся грузов", молоко и продукты его переработки относятся к скоропортящимся продуктам.

Запрещается перевозить молочные продукты вместе с сырыми продуктами (мясо, птица, рыба, яйцо, овощи, фрукты),полуфабрикатами, а также в транспорте, на котором ранее перевозились ядохимикаты, бензин, керосин и др. сильно пахнущие и ядовитые вещества.

В летнее время срок погрузки и доставки цельномолочных скоропортящихся продуктов при транспортировании их в рефрижераторах не должен превышать 6 ч, специализированным автотранспортом и на бортовых машинах - 2 ч. Молочные продукты (молоко, сливки, творог, сметана) должны быть упакованы во фляги (по ГОСТ 5037-97 "Фляги металлические для молока и молочных продуктов. Технические условия"). [24]

2.3 Получение вторичного сырья на фермах

Процесс сепарирования представляет собой механическое разделение молока на фракции под действием центробежной силы. Сепарирование применяют для разделения молока на сливки и обезжиренное молоко, а также для его очистки от механических и естественных (кровь, слизь и т. п.) примесей. Кроме этого при сепарировании из сыворотки выделяют белки, получают высокожирные сливки, отделяют микроорганизмы от молока (бактериоотделение) и др. Под действием центробежной силы молоко разделяется благодаря различию плотностей фракций: плотность дисперсной фазы (жира) меньше, чем дисперсионной среды (плазмы молока), или плотность дисперсионной среды (плазмы молока) меньше, чем дисперсной фазы (частиц механических и естественных примесей).

Сепарирование молока осуществляется в специальных машинах -- сепараторах. Сепараторы, предназначенные для разделения молока на сливки и обезжиренное молоко, называют сепараторами-сливкоотделителями, а для очистки молока -- сепарато -- рами-молокоочистителями. Сепараторы-сливкоотделители с устройствами нормализации молока называются сепараторами -- нормализаторами.

Механизм сепарирования очень сложен. Его основная сущность заключается в том, что под действием центробежной силы из потока молока выделяется жировая фаза.

Скорость выделения жировой фазы из молока зависит от конструктивных особенностей сепаратора (угловой скорости барабана, числа и размеров разделительных тарелок), размеров жировых шариков и степени их дисперсности, плотности разделяемых фракций и вязкости молока. Кроме этого на эффективность выделения жировой фазы из молока влияют его чистота, кислотность, особенности количественного и качественного состава молока коров различных пород и другие свойства.

Увеличение угловой скорости вращения барабана сепаратора очень эффективно для повышения скорости выделения жировой фазы из молока. Однако требования прочности конструкции, надежности, безопасности, а также соображения износа, увеличения потерь на трение, конструктивные трудности ограничивают возрастание угловой скорости вращения барабана сепаратора. Все современные сепараторы работают на сверхкритической частоте вращения барабана -- 100--150 с-1. Изменить частоту вращения барабана сепаратора можно только на заводе-изготовителе. Сепарирование молока на предприятиях начинают при поступлении молока в количестве, обеспечивающем непрерывную работу сепаратора в течение 20--30 мин, и достижении барабаном рабочей частоты вращения. Продолжительность разгона для сепараторов производительностью 1000--2000 л/ч составляет 3-- 5 мин, а для сепараторов большей производительности -- 6-- 10 мин.

Скорость выделения жировых шариков обратно пропорциональна вязкости молока, зависящей от температуры. Рекомендуемая температура молока при сепарировании составляет 35-- 45 °С и соответствует температуре подогрева молока в секции рекуперации пластинчатых пастеризационно-охладительных установок. Молоко с массовой долей жира 4 % и выше сепарируют с дополнительным подогревом и уменьшением подачи его в сепаратор.

Наряду с этим температурным режимом применяют и более жесткий -- 60--90 "С. Высокотемпературное сепарирование целесообразно для получения высокожирных сливок с массовой долей жира до 82 %, так как сепарируют сливки 30--40%-ной жирности. Кроме этого сепарирование при высокой температуре упрощает технологическую схему переработки молока. Получаемые сливки и обезжиренное молоко можно использовать для дальнейшей переработки без пастеризации. Однако при высокотемпературном сепарировании усиливается дробление жировых шариков, образуется большое количество молочной слизи, резко повышается вспенивание молока, сливок и обезжиренного молока. Как следствие этого, возрастают потери жира за счет увеличения массовой доли жира в обезжиренном молоке и в пахте при выработке сливочного масла методом сбивания сливок, а также потери сухих веществ при выработке белковых продуктов (творог и др.) за счет необратимой коагуляции белковых веществ, содержащихся в пене. Пена в молоке, обезжиренном молоке и сливках отрицательно сказывается на их дальнейшей тепловой обработке. Большой объем пены в продукте уменьшает его теплопроводность, что снижает эффективность работы теплового оборудования. Пена прогревается хуже, чем основная масса продукта. Разница в температуре прогрева пены и продукта может составлять до 10--15 °С и привести к тому, что во вспененном пастеризованном продукте сохранится больше микроорганизмов, в том числе патогенных форм. Вспененное обезжиренное молоко труднее охладить до температуры заквашивания. В связи с этим возникают дополнительные затруднения при выработке обезжиренного творога. Поэтому не рекомендуется сепарировать молоко при повышенных температурах.

На практике применяют также сепарирование холодного молока температурой 4--20 "С. При сепарировании холодного молока на обычных сепараторах их производительность снижается до 50 %. Сливки, полученные при холодном сепарировании молока, имеют большую вязкость, чем после обычного сепарирования. Максимальную вязкость имеют сливки, полученные из сырого холодного молока. При сепарировании холодного молока жировые шарики дробятся меньше. Для холодной очистки молока применяют сепараторы марки АХО. При холодной очистке исключается разбивание колоний бактерий и вследствие этого уменьшается бактериальная обсемененность, экономится энергия, сохраняются нативные свойства молока и поддерживается температура, неблагоприятная для развития микрофлоры.

Чистота и кислотность молока существенно влияют на эффективность его обезжиривания. Сепарирование загрязненного молока с повышенной кислотностью приводит к быстрому заполнению шламом грязевого пространства барабана сепаратора, периферийной части тарелок и частично межтарелочного пространства. Нарушается движение молока между разделительными тарелками и ухудшается его обезжиривание. Длительное хранение молока приводит к нарастанию его кислотности, что также уменьшает эффективность обезжиривания. [11,22,15]

...