Уральск, Казахстан
Цель исследовании - выявление оптимальных режимов сушки верблюжьего молока на вакуум-сублимационной сушильной установке встроенного типа и анализ основных показателей качества конечной готовой продукции. Объекты исседования - свежее цельное верблюжье молоко, вакуум-сублимационная сушильная установка Модель: ZLGJ-300. Сублимационная сушилка имеет функцию предварительного замораживания и удаляет до 90% влаги при температуре ниже 0°C, переходя от твердого состояния льда к газообразному. Исследования качества сырого и сухого верблюжьего молока проводились согласно требованиям ГОСТ 3626-73, СТ РК 166-2015, СТ РК 3386-2019, ТР ТС 033/2013. Исследованы пять температурных режимов сушки с различной толщиной слоя верблюжьего молока (от 0,9 до 1,5 см) и поэтапному температурному воздействию — от глубокой заморозки (-55°C) до завершающей стадии сушки при положительных температурах (+50°C). Наиболее эффективным признан режим IV (толщина слоя 0,9 см), который обеспечил оптимальное сочетание качества готового продукта и продолжительности сушки (22 ч). Результаты подтверждают, что соблюдение тонкого слоя и постепенное температурное повышение способствуют получению продукта с сохранёнными питательными свойствами в соответствии требованиям СТ РК 3386-2019. В сухом молоке уровень влаги составляет от 2,5 до 5%, что делает невозможным развитие микроорганизмов. Исследуемое верблюжье молоко микробиологически соответствует требованиям ТР ТС 033/2013, что свидетельствует о здоровье животных не подверженных инфекционным болезням. Химический анализ свежего молока показал: жир – 4,56%, СОМО – 6,23%, белок – 2,93%, плотность – 26,8%, что соответствует стандарту. В сухом молоке, полученного по оптимальному режиму, после восстановления содержание жира – 6,75%, СОМО – 7,50%, белка – 3,42%, вода – 10,3%, что подтверждает его высокое качество и соответствие стандартам.
вакуум-сублимационная сушка, сухое молоко, цельное верблюжье молоко, плотность, температурный режим
Введение. Верблюжье молоко отличается от молока других сельскохозяйственных животных идеальным сочетанием аминокислот и наличием множества витаминов. Мэл и Патак (2010) сообщили, что верблюжье молоко содержит большое количество иммуноактивных белков лизоцима, лактоферрина, лактопероксидазы, иммуноглобулинов, а также витамина С и инсулина, которые играют важную роль в механизмах защиты от болезней. Однако верблюжье молоко, как и любое другое, быстро портится, и его потери происходят на фермах, неформальном и официальном рынках сбыта [1]. Химический состав верблюжьего молока отличается по сезонам и в среднем содержание жира составляло 4,47%, белка 3,2%, казеина 2,56%. Относится к альбуминовому типу, все белковые вещества и жир легко усваиваются организмом.
Цельное верблюжье молоко содержит значительное количество лактозы, которая питает мозг и нервную систему. Этот напиток обладает высокой долей естественных антител, антибиотиков и иммунологическими свойствами. Продукты из верблюжьего молока рекомендуются для лечения желудочно-кишечного тракта и профилактики онкологических болезней.
Известно, что в народной медицине верблюжье молоко применяются для борьбы с раком, ВИЧ, синдромом Альцгеймера, гепатитом, туберкулезом, заболеваниями дыхательных путей. Они способствуют улучшению кровообращения, укреплению иммунитета, а также являются богатым источником витаминов. На основе этого ученые делают вывод о потенциале иммунной системы верблюда, считая ее одной из наиболее мощных среди всех видов.
Согласно ученым из Великобритании, верблюжье молоко может стать новым прорывом в медицине, блокируя раковые клетки без негативных побочных эффектов [2].
Из верблюжьего молока готовят катык, известный также под разными названиями как катык, йогурт и чекизе в зависимости от региона, по общепринятому методу, распространенному в странах Ближнего и Среднего Востока [2,3].
Продукты переработки верблюжьего молока и его фракции могут быть использованы в составе биологически активных добавок и сухих смесей с иммуномодулирующими и регенерирующими свойствами и для обогащения при производстве пищевой продукции функционального назначения, что требует применения высокотехнологичной сушки молока – сублимационной (лиофилизационной), которая подходит для чувствительных к нагреванию продуктов [4].
Несмотря на важную пищевую роль верблюжьего молока, из-за отсутствия перерабатывающих предприятий, его распространение незначительно. Однако за последние два десятилетия в мире наблюдается большой спрос на верблюжье молоко и его производные.
Старинный метод сохранения продуктов питания, заключающийся в их сушке, известен человечеству на протяжении многих веков. Хотя эксплуатационные методы обычной сушки отличаются от современных технология, сушка с использованием всех этих методов достигается либо за счет излучения, конвекции, теплопроводности, либо за счет комбинации механизмов теплопередачи. Следовательно, все эти методы сушки могут частично или полностью повлиять на качество продукта [5].
Процесс сушки подразумевает удаление влаги из молока, в результате чего оно превращается в твердую массу. В сухом молоке уровень влаги составляет от 2,5 до 5%, что делает невозможным развитие микроорганизмов. Сушка значительно увеличивает срок хранения молока и одновременно снижает его вес и объем, что, в свою очередь, уменьшает затраты на транспортировку и хранение.
Основным стимулом для производства сухого цельного молока является его использование для розлива восстановленного питьевого молока и производства молочных продуктов в периоды низких надоев [6].
На сегодняшний день производство сухого молока осуществляется на современных заводах в значительных объемах. Обезжиренное сухое молоко может сохраняться до трех лет, тогда как цельное – всего полгода. Этот короткий срок хранения связан с окислением жиров, что ухудшает его вкус при длительной эксплуатации [7].
Сохранение всех полезных свойств и подбор оптимальной температуры для правильной сушки и оптимальный уровень влажности для его дальнейшего хранения является актуальной задачей.
Особенность сублимационной сушки является максимальное сохранение биологической и пищевой ценности в продуктах, помещенных в вакуумную камеру путем превращения льда в пар минуя жидкую фазу [8].
Метод вакуумной сушки позволяет получить биологически полноценные молочные продукты и сохранить их потребительские свойства и гигиеническую безопасность продолжительное время при различных температурных условиях [9].
Вакуум-сублимационная сушка (ВСС) представляет собой эффективный процесс удаления влаги из молочных продуктов, при котором вода в виде льда сублимируется, минуя жидкую фазу, при низких температурах и низком давлении. Этот процесс является критически важным для сохранения питательных и биологически активных веществ в молоке, таких как белки, витамины и ферменты, что делает его наиболее предпочтительным для продуктов с высокой пищевой ценностью, таких как кобылье и верблюжье молоко.
Основываясь на вышеизложенном, была сформулирована цель: выявление оптимальных режимов сушки цельного верблюжьего молока на вакуум-сублимационной сушильной установке встроенного типа и анализ основных показателей качества конечной готовой продукции. Задачи: оптимизировать температурный режим сушки; время сушки и толщина слоя верблюжьего молока, влияющие на эффективность сушки.
Материалы и методы исследования. Объекты исследования: свежее цельное верблюжье молоко, вакуум-сублимационная сушилка сухое верблюжье молоко. Молоко получено из верблюжьего хозяйства Алматинской области Республики Казахстан. Эксперименты проведены на базе Института механики и машиноведения им. академика У.А. Джолдасбекова (ИММаш) в период 2023–2024 годов.
Исследование включает детальное описание технологии сублимационной сушки. Параметры сушки были выбраны на основе экспериментальных данных, а также специфики физико-химического состава верблюжьего молока, проведенные в аккредитованных лабораториях АО «Алматинский технологический университет и ТОО «Казахский научно-исследовательский инстутит животноводства и кормопроизводства (Аттестат аккредитации №KZ.Т.02.0377 от 20.04.2020 года).
Для определения оптимальных режимов сушки изучены следующие параметры:
- Температура: от -50°С до +50°С;
- Время сушки: 21-25 часов;
- Толщина слоя молока: 0,9-1,5 см.
Отбор проб осуществлялись в соответствии с требованиями международных стандартов ГОСТ 26809 «Молоко и молочные продукты. Правила приемки, методы отбора и подготовка проб к анализу» и по СТ РК ISO 707–2011 «Молоко и молочные продукты».
В сыром и сухом продукте определяли органолептические и физико-химические свойства: массу сухого вещества, массовой доли жира, белка, добавленной воды, плотность молока и массовую долю сухого обезжиренного молочного остатка. Это основные показатели которые позволяют судить о качестве молока [10].
Исследования качества сырого и сухого верблюжьего молока проводились согласно следующим методикам:
СТ РК 166-2015 Молоко верблюжье для переработки;
СТ РК 3386-2019 г. Молоко сухое верблюжье;
ГОСТ 3626-73 Молоко и молочные продукты. Методы определения влаги и сухого вещества;
Массовую долю белка определяли согласно ГОСТ 25179–2014;
Массовую долю жира осуществляли согласно ГОСТ 5867–90;
ТР ТС 033/2013 О безопасности молока и молочной продукции (решение Совета ЕЭК от 09,10,13 №67).
При вакуум-сублимационной сушки осуществляется глубокое замораживание продукта до температуры минус 50°C, после чего в процессе повышения градусов и активации вакуумного оборудования происходит полное удаление воды путем её испарения из молока. Преимуществом данной технологии является высокое качество конечного продукта, достигаемое минимально возможным воздействием на белковую фазу. Применение термической обработки с диапазоном температур от минус 50°C до плюс 50°C неизменно сказывается на качестве получаемого изделия, степень воздействия варьируется в зависимости от условий процесса сушки.
В исследованиях использована модернизированная вакуум- сублимационная сушильная установка с следующими техническими параметрами:
1. Модель: ZLGJ-300
2. Площадь сублимационной сушки: 3,15 м2
3. Температура катушки холодной ловушки: <-75 ℃ (без нагрузки)
4. Предельная степень вакуума: ниже 10 па (без нагрузки)
5. Скорость откачки: 15 л/с
6. Емкость для улавливания воды: >45 кг
7. Способ охлаждения: с воздушным охлаждением (Рис.1).
Рис. 1 – Вакуум-сублимационная сушильная установка
Лаборатория ИММаш оснащена следующими приборами:
- Поверенный от 07.11.2024 ФБУ «Новосибирьский ЦСМ» Лактан 1-4М» и «Соматос-Мини». Производителем «Сибагроприбор» установлены режимы «Молоко-1», Молоко-2» и по заявке, используя программное обеспечение, дополнительно создана градуировка: верблюжье молоко.
- Прибор «Лактан 1-4М» позволяет без использования химических реактивов определить шесть самых важных параметров за 180 секунд, сокращая материальные и временные затраты.
При приемке измерении плотности обязательно указываются температура молока. Так при повышении температуры плотность уменьшается, а при понижении увеличивается. Плотность молока измеряют не раньше чем через 2 часа после дойки, так как при остывании из парного молока удаляются растворенные газы, уменьшается обьем и увеличивается объем из-за затвердевания молочного жира.
-Для исследования термических свойств образцов сухого верблюжьего молока был использован прибор «Эвлас 2М», предназначенный для проведения дифференциальной сканирующей калориметрии и термогравиметрического анализа. Указанный прибор позволяет проводить термический анализ в диапазоне температур от 25 до 1000°С в различных газовых средах, что делает его универсальным инструментом для анализа пищевых продуктов.
- Прибор «Соматос-Мини» предназначен для контроля качества молока и определения количества соматических клеток в молоке по условной вязкости, измеряемой по времени вытекания контролируемой пробы через капилляр. Время анализа – 3 минуты.
Для анализа подготовлен раствор препарата «Мастоприм», путем разбавления 3,5 г порошка на 100 см3 дистилированной воде при температуре 35°С. Этот раствор далее можно хранить в холодильной камере в течении 1 месяца. В колбу помещено 5 мл раствора препарата «Мастоприм», затем 10 мл пробы верблюжьего молока. После нажатия кнопки «Ввод», в течении 2 минут происходит перемешивание и истечение смеси. Результаты подсчета через 58 секунд высветится на индикаторе: время истечения смеси и количество соматических клеток в молоке.
Последовательность действий эксперимента по производству сухого верблюжьего молока представлена на рисунке 2.
Рис. 2 – Технологическая схема производства сухого цельного молока
Путем аналитического метода полученные данные анализированы и оформлены в виде таблиц.
Результаты и обсуждение. Определение оптимальных режимов сушки на вакуум-сублимационной сушилке направлено на достижение наилучших условий для сохранения качества продукта. Для успешной сублимации важно поддерживать оптимальные параметры, как температура, давление и время сушки. Также важно проанализировать основные показатели качества, такие как влажность, структура и органолептические характеристики, так как молоко при сублимации может подвергаться агрегации белков.
Важно отметить, что качество получаемого сухого продукта и продолжительность сушки зависят от предварительного замораживания. Чем быстрее и глубже замораживается продукт, тем меньше образуется кристаллов льда, что способствует их более быстрому испарению на этапе сушки и, соответственно, повышает качество конечного продукта [10, 11]. Поскольку основная часть влаги удаляется при отрицательных температурах (-10...-50°С), а последующая сушка проходит при щадящем температурном режиме (не превышающем +50°С), это позволяет максимально сохранить все биологически ценные компоненты исходного сырья. При приеме и подготовке верблюжьего молока проводятся измерения его массы и качественных характеристик. При сублимационной сушке материал обезвоживается в замороженном состоянии в условиях глубокого вакуума. По результатам исследований ученых [10, 11, 12] относительно оптимального нижнего предела температуры сублимации и технической характеристики вакуум-сублимационной сушилки модели ZLGJ-300 экспериментальным путем были рассмотрены и определены режимы сублимационной сушки верблюжьего молока (продолжительность, температурный режим и толщина слоя) (табл. 1).
Молоко разливалось в стальные лотки размером 50x45x3 см на разной высоте, а затем лотки помещались в сушильную камеру. Во время процесса сублимационной сушки в камере поддерживались условия высокого вакуума, а на полках поддерживалась низкая температура. Эксперименты проводились по отдельности с разной толщиной слоя молока на уровне 0,9, 1,0 и 1,5 см. После установки датчика температуры внутрь образца начинается эксперимент по сублимационной сушке в соответствии с режимами таблицы 1.
Таблица 1 - Режимы сублимационной сушки верблюжьего молока (продолжительность, температурный режим и толщина слоя)
|
Этапы перехода температурного режима |
Тестовый, толщина слоя 0,9 см
|
І вариант, толщина слоя 1,0 см
|
ІІ вариант, толщина слоя 1,5 см
|
ІІІ вариант, толщина слоя 0,9 см
|
ІV вариант, толщина слоя 0,9 см
|
|||||
|
Время, ч |
Температура0С |
Время, ч |
Температура 0С |
Время, ч |
Температура, 0С |
Время, ч |
Температура, 0С |
Время, ч |
Температура, 0С |
|
|
1 |
6 |
-50 |
6 |
-45 |
6 |
-40 |
7 |
-55 |
6 |
-50 |
|
2 |
2 |
-40 |
2 |
-35 |
2 |
-30 |
2 |
-45 |
2 |
-35 |
|
3 |
2 |
-30 |
2 |
-25 |
2 |
-20 |
2 |
-35 |
2 |
-25 |
|
4 |
2 |
-15 |
2 |
-15 |
2 |
-10 |
2 |
-25 |
2 |
-15 |
|
5 |
2 |
0 |
2 |
0 |
2 |
0 |
2 |
-15 |
2 |
0 |
|
6 |
3 |
+20 |
1 |
+5 |
1 |
+10 |
2 |
0 |
2 |
+10 |
|
7 |
5 |
+35 |
1 |
+15 |
2 |
+20 |
2 |
+30 |
2 |
+30 |
|
8 |
|
|
2 |
+25 |
3 |
+30 |
2 |
+40 |
4 |
+50 |
|
9 |
|
|
3 |
+35 |
4 |
+40 |
4 |
+50 |
|
|
|
10 |
|
|
3 |
+45 |
|
|
|
|
|
|
|
Итого |
21 |
|
24 |
|
24 |
|
25 |
|
22 |
|
В ходе эксперимента были исследованы пять температурных режимов вакуум-сублимационной сушки цельного верблюжьего молока с различной толщиной слоя продукта (от 0,9 до 1,5 см). В таблице представлены этапы температурного воздействия — от глубокой заморозки (-55°C) до завершающей стадии сушки при положительных температурах (+50°C). Например, в І варианте первый этап перехода температурного режима от -45°C до -35°C составлял 6 часов. Каждый режим включал пошаговое изменение температуры — от замораживания при -50…-55°C до финального прогрева при +30…+50°C. Длительность процессов варьировалась от 21 до 25 часов.
Сублимационная сушка обеспечивает сохранение уникальных терапевтических свойств верблюжьего молока.
Существует два ключевых аспекта, по которым осуществляется сушка пищевых продуктов:
- первостепенная задача заключается в предотвращении (или замедлении) размножения и активности микроорганизмов, что помогает сохранить продукт;
- второстепенная причина состоит в уменьшении массы и объема пищевых товаров, что делает их более экономичными для транспортировки и хранения.
Полученный высушанный продукт показан на рисунке 3.
Рис. 3 – Сухое верблюжье молоко сразу после сублимационной сушки
Время сублимации имеет важное значение для достижения оптимальной влажности конечного продукта. Более продолжительное время сушки может привести к излишней деградации белков, особенно казеина, что ухудшает питательные и функциональные свойства молока.
По результатам таблиц 5 и 6 оптимальными режимами признаны режимы IV варианта (толщина слоя 0,9 см), который обеспечил оптимальное сочетание качества готового продукта и продолжительности сушки (22 ч). Этот режим включал глубокую заморозку (-50°C), плавный прогрев с 8- этапами перехода температурного режима и завершающую сушку при +30…+50°C. Результаты подтверждают, что соблюдение тонкого слоя и постепенное температурное повышение способствуют получению продукта с сохранёнными питательными свойствами и минимальными потерями влаги в соответствии требованиям СТ РК 3386-2019. Слой 0.9 см привело к приемлемой влажности в 4-5% так как в остальных вариантах наблюдалось отклонение от требований стандарта (не более 5,0).
В ходе проведения исследований были определены органолептические показатели верблюжьего молока до и после вакуум-сублимационной сушки (табл. 2).
Органолептические показатели исследуемого молока отвечает требованиям стандартов СТ РК 166-2015 Молоко верблюжье для переработки. Исследуемое молоко по консистенции однородная, без осадка и хлопьев, без привкусов и запахов, белого цвета.
В результате сравнительного анализа по органолептическим показателям сухого верблюжьего молока было установлено, что высушенное молоко соответствует требованиям стандартов СТ РК 3386-2019. Молоко сухое верблюжье.
Таблица 2 - Органолептические показатели сухого верблюжьего молока
|
Наименование параметров |
Верблюжье молоко сухое |
СТ РК 3386-2019 |
|
Внешний вид |
Однородный пористый порошок |
Однородный порошок |
|
Вкус и запах |
Чистый, свойственный свежему нативному молоку |
Чистый, свойственный свежему пастеризованному молоку |
|
Консистенция |
Мелкий сухой порошок |
Мелкий сухой порошок |
|
Цвет |
Белый, ближе к молочному |
Белый, ближе к молочно-белому |
Молоко обладает стабильной структурой, характерным цветом, запахом и вкусом, что соответствует установленным стандартам качества. Показатели органолептики, такие как отсутствие посторонних запахов и привкусов, а также соответствующая консистенция, подтверждают, что продукт отвечает предъявляемым требованиям безопасности и потребительских характеристик.
Соматические клетки – показатель соблюдения санитарно-гигиенических стандартов качества. Количество соматических клеток в молоке определено при помощи вискозиметрического анализатора молока «Соматос-Мини». Результаты подсчета через 58 секунд высветился на индикаторе: время истечения смеси и количество соматических клеток в молоке (табл. 3).
Таблица 3 - Результаты определения количества соматических клеток в молоке
|
№ |
Наименование показателя |
Верблюжье молоко |
|
1 |
Условная вязкость (С = 8,3±5) |
8,6 |
|
2 |
Количество соматических клеток в 1 см3 молока (N= от 90 до 1500) |
268 |
Результаты исследования показывает, что исследуемое свежее молоко микробиологически чистая, получено от здоровых животных не подверженных инфекционным болезням, соответствует требованиям ТР ТС 033/2013 О безопасности молока и молочной продукции (решение Совета ЕЭК от 09,10,13 №67).
На химический состав влияют сезонность, кормление и генетические особенности. Определение химического состава свежего и сублимированного верблюжьего молока проведено на анализаторе кaчества молока «Лактан 1-4М». Вaжной особенностью данного aнaлизaтора является возможность измерения белкa, так кaк традиционный метод определения белкa занимает около 6 часов и требует использования дополнительных расходных мaтериалов (табл. 4, 5).
По согласованию с предприятиями молочной промышленности допускается сдача молока без охлаждения в течение одного часа после дойки.
Таблица 4 - Результаты химического анализа свежего цельного верблюжьего молока на приборе «Лактан 1-4М» при температуре образца 230С
|
№ |
Наименование исследуемого образца |
Жир, % |
СОМО, % |
Белок, % |
Плотность, % |
Вода, % |
|
1 |
Образец №1 |
4,56 |
6,24 |
2,93 |
26,7 |
0 |
|
2 |
Образец №2 |
4,57 |
6,22 |
2,92 |
26,8 |
0 |
|
3 |
Образец №3 |
4,56 |
6,23 |
2,95 |
26,8 |
0 |
|
|
Среднее значение |
4,56 |
6,23 |
2,93 |
26,8 |
0 |
Результаты химического анализа свежего цельного верблюжьего молока, проведённого с использованием прибора «Лактан 1-4М» при температуре образца 23°C, показали, что молоко содержит: жир – 4,56%, СОМО – 6,23%, белок – 2,93%, плотность – 26,8%. Эти показатели соответствуют требованиям стандарта СТРК 166-2015, который устанавливает минимальное содержание жира в 3%. Также было замечено, что в зимний период содержание жира в молоке может увеличиваться, а содержание белка снижаться. Содержание белка и СОМО в пределах нормы.
Таблица 5 - Результаты химического анализа восстановленного верблюжьего молока на приборе «Лактан 1-4М» при температуре образца 230С
|
№ |
Наименование образца |
Жир, % |
СОМО, % |
Белок, % |
Плотность |
Вода, % |
|
1 |
Образец №1 |
6,60 |
7,29 |
3,34 |
29,53 |
13 |
|
2 |
Образец №2 |
6,84 |
7,62 |
3,47 |
30,64 |
9 |
|
3 |
Образец №3 |
6,82 |
7,61 |
3,46 |
30,61 |
9 |
|
|
Среднее значение |
6,75 |
7,50 |
3,42 |
30,26 |
10,3 |
Анализ сухого верблюжьего молока после восстановления в соотношении 1:9, показал следующие результаты: жир – 6,75%, СОМО – 7,50%, белок – 3,42%, плотность – 30,26%, вода – 10,3%. Эти показатели соответствуют нормам и подтверждают высокое качество сублимированного верблюжьего молока после восстановления.
Все образцы свежего цельного верблюжьего и сухого молока соответствовали требованиям соответствующих стандартов.
В таблице 6 представлены показатели влажности свежего цельного и сублимированного верблюжьего молокапо вариантам эксперимента, полученные на приборе «Эвлас-2М».
Таблица 6 - Показатели влажности свежего и сухого верблюжьего молока
|
Наименование продукта
|
Влажность, % |
||||
|
І вариант |
ІІ вариант |
ІІІ вариант |
ІV вариант |
СТ РК 3386-2019 |
|
|
Свежее верблюжье молоко |
84,3
|
85,62 |
84,16 |
86,44 |
87±0,8 |
|
Сухое верблюжье молоко |
3,69 |
5,14 |
3,33 |
4,11 |
не более 5,0 |
Показатели влажности свежего верблюжьего молока в различных вариантах варьировались от 84,16% до 86,44%, что соответствует стандарту СТ РК 3386-2019, где допустимая влажность свежего молока составляет 87±0,8%. Влажность сухого верблюжьего молока в разных вариантах колебалась от 3,33% до 5,14%, что соответствует допустимому стандарту, который ограничивает влажность не более 5%. Срок хранения свежего верблюжьего молока составляет от 48 до 96 часов, в зависимости от условий хранения, в то время как сублимированное молоко может храниться от 18 месяцев до 10 лет, что подтверждает его долговечность и устойчивость при надлежащих условиях транспортировки и хранения.
В ходе исследования определены оптимальные режимы вакуум-сублимационной сушки верблюжьего молока с учетом температуры, времени и толщины слоя продукта. Лабораторным путем (таблицы 1, 5 и 6) установлено, что предварительное замораживание оказывает значительное влияние на качество сухого молока: более глубокая и быстрая заморозка способствует лучшему сохранению структуры и органолептических свойств.
Органолептические показатели высушенного молока — вкус, запах, цвет, консистенция — соответствуют стандартам, продукт стабилен, без посторонних запахов и осадка. Молоко микробиологически чистое, с допустимым уровнем соматических клеток (268 тыс./см³), что подтверждает соблюдение санитарно-гигиенических норм.
Химический состав сухого и свежего молока был исследован на приборе «Лактан 1-4М». Показатели жира (в среднем 6,75% в сухом молоке), белка (3,42%) и СОМО соответствуют нормативам. Уровень влажности сухого молока в большинстве вариантов не превышает допустимые 5%, за исключением одного варианта с незначительным отклонением (5,14%).
Таким образом, на модернизированной вакуум-сублимационной сушилке Модели ZLGJ-300 сушка состоит из двух основных этапов: заморозка до
-50°C, и сушка продукта при включенном вакууме, а также дополнительный этап досушивания до +50°C. Поэтапное повышение температуры минимизирует тепловое воздействие на белки и жиры, что позволяет сохранить биологическую активность и питательную ценность молока.
Выводы.
Технология производства сублимированного верблюжьего молока состоит из следующих операции: приемка и подготовка сырья; фильтрация; сублимационная сушка; досушивание; измельчение; фасовка, упаковка и маркировка готовой продукции.
Исследованы пять вариантов температурных режимов вакуум-сублимационной сушки цельного верблюжьего молока от -500С до +500С с различной толщиной слоя продукта от 0,9 до 1,5 см и продолжительностью сушки от 21 до 25 часов. По результатам исследований оптимальным режимом признан IV вариант со следующими параметрами: толщина слоя 0,9 см с 8-и этапами перехода температурного режима от -500С до +500С продолжительностью 22 часа.
Органолептические показатели сухого верблюжьего молока соответствуют требованиям стандарта СТ РК 3386-2019 г. Молоко сухое верблюжье.
Анализ сухого верблюжьего молока после восстановления в соотношении 1:9, показал следующие результаты: жир – 6,75%, СОМО – 7,50%, белок – 3,42%, плотность – 30,26%, вода – 10,3%. Эти показатели соответствуют нормам и подтверждают высокое качество сублимированного верблюжьего молока после восстановления.
Анализ показателей влажности свежего и высушенного верблюжьего молока позволяет оценить эффективность выбранного режима сушки.. Результаты подтверждают, что соблюдение тонкого слоя и постепенное температурное повышение способствуют получению продукта с сохранёнными питательными свойствами и минимальными потерями влаги в соответствии требованиям СТ РК 3386-2019. В оптимальном IV варианте влажность составляла 4,11%, так как в остальных вариантах наблюдалось пересушка или превышение требований стандарта.
В результате, верблюжье молоко, прошедшее процедуру сублимационной сушки, может стать основным сырьем для разработки и производства различных молочных и кисломолочных изделий, включая сухие смеси. Исследования по изучению режимов сушки верблюжьего молока продолжится в рамках научно-исследовательской работы докторанта и будет разработана технология производства сухой смеси на основе сухого верблюжьего молока для производство мороженого.
1. Habtegebriel H, Wawire M, Sila D. The Effect of Pretreatment (Spray Drying) on the Yield and Selected Nutritional Components of Whole Camel Milk Powder. J Food Sci. 2018 Dec;83(12):2983-2991. https://doi.org/10.1111/1750-3841.14361. Epub 2018 Nov 15. PMID: 30440084.
2. Якубова Ф. Т. Изучение химического состава верблюжьего молока и его биологическое значение // Монография. Ташкент: "metodist nashriyoti". 2023. с. 9-12
3. Херасков С. Н. Состав, свойства и питательная ценность верблюжьего молока // Вопросы питания. 1961. №5. C.69-72.
4. Тимакова Р. Т., Ильюхина Ю. В., Старцев В. Г. Сублимационная сушка кобыльего молозива // Журнал «Молочная промышленность» 2022. №12. стр.51-56 https://doi.org/10.21603/1019-8946-2024-1-5
5. Oyinloye TM, Yoon WB. Effect of Freeze-Drying on Quality and Grinding Process of Food Produce: A Review. Processes. 2020; 8(3):354. https://doi.org/10.3390/pr8030354
6. Туякова А. Р., Аманжолов С. А., Бектурганова А. А. Перспективы производства сухих молочных продуктов на основе верблюжьего молока полученных разными методами сушки // «Вопросы развития современной науки и техники» III Международная научно-практическая конференция. с. 53-56
7. Антипов А. В., Дугаров Ц. Б. Сублимационная сушка как метод консервирования продуктов // Переработка молока, 2012. № 11. С.11-30
8. Донская Г. А., Захарова Е. В. Использование концентратов сублимационной сушки при производстве функциональных молочных продуктов // Журнал «Молочная промышленность» 2013. №1. Стр.161-164. https://doi.org/10.37442/978-5-6043854-1-8-2020-1-161-164
9. Использование сухого козьего молока в производстве мороженого / А. В. Ландиховская, З. В. Волокитина, И. С. Краснова и др. // Молочная промышленность. 2023. Т.1. С. 24-25. https://doi.org/10.31515/1019-8946-2023-01-24-25
10. Dikhanbayeva F. T. Biological value of dairy products based on camel milk // Modern Scientific Journal (Belgorod). 2009. № 26(82). Pp. 24-26.
11. Main characteristics of camel milk and vitamin composition of shubat / A. B. Rakhmatulina, A. B. Abuova, F. T. Dikhanbaeva, et al. // BULETIN of the Korkyt Ata Kyzylorda University. №1 (68), 2024. Р.167-177.
12. Tastemirova, U., Ciprovica, I., & Shingisov, A. The comparison of the spray-drying and freeze-drying techniques for camel milk // Research for Rural Development, 35, 102-105. http://dx.doi.org/10.22616/rrd.26.2020.015
