Autori su ispitivali utjecaj koncentracije evaporiranog mlijeka na kvalitetu mlijeka u prahu i pojavu Maillardove reakcije. Na osnovu rezultata provedenih fizičko-kemijskih i organoleptičkih ispitivanja zaključuju da je optimalno sušenje evaporiranog mlijeka sa 50 % s.t. U toku uskladištenja obranog i punomasnog (25 %) mlijeka u prahu do 90 dana na sobnoj temperaturi povećava se intenzitet Maillard-ove reakcije znatno brže, nego u mlijeku skladištenom kod 4 °C

M. Nenić

S. Karabašević

Z. Golubović

Hrčak - Portal of scientific journals of Croatia

UDK: 637.143 ISPITIVANJE MOGUĆNOSTI IZNALAŽENJA OPTIMALNE KONCENTRACIJE EVAPORIRANOG MLEKA RADI PROIZVODNJE MLEKA U PRAHU NA SPRAY POSTROJENJU, S OSVRTOM NA MA1LLARD-OV TIP POTAMNJIVANJA* Z. GOLUBOVIC, dipl. inž., M. NENlC, dipl. hem., S. KARABAŠEViC, dipl. inž., — RO »IMPAZ«, Zaječar Sažetak Autori su ispitivali utjecaj koncentracije evaporiranog mleka na kvalitet mleka u prahu i pojavu Maillardove reakcije. Na osnovu rezultata provedenih fizičko hemijskih i organoleptičkih ispiti­vanja zaključuju da je optiTnalno sušenje evaporiranog mleka s 50^lo s.m. U toku uskladištenja obranog i punomasnog (25^/o) mleka u prahu do 90 dana na sobnoj temperaturi povećava se intenzitet Maillard-ove reakcije znatno brže, nego u m,leku skladištenom kod 4 "C. Uvod Mleko u prahu predstavlja savremen način konzervišanja ove hranijive supstance, koja može da se čuva duže vreme, a zasniva se na uklanjanju do­voljne količine vode da bi se onemogućio rast i razvoj mikroflore, Mleko u prahu različitog sadržaja masti nalazi danas široku primenu u proizvodnji sladoleda, konditorskoj industriji, u pekarstvu, industriji mesa, proizvodnji stočne hrane, kao i u nekim drugim granama prehrambene industrije, a naro­čito u proizvodnji dečije hrane. Prilikom termičkog tretmana polazne sirovine, može doći do različitih poželjnih i nepoželjnih promena u gotovom proizvodu. Najčešće promene koje se tom prilikom dešavaju su: Maillard-ov tip potamnjivanja, karamelizacija, denaturacija proteina, oksidacija i polimerizacija masti i dr. Obzirom da potrebe za ovim proizvodom sve više rastu i da postoji oprav­dana težnja da sastav i osobine rekonstituisanog finalnog proizvoda budu što sličnije mleku u nativnom stanju, cilj ovog rada je bio: 1. Da se utvrdi optimalna koncentracija evaporiranog mleka, sušenog na našem postrojenju pri konstantnim temperaturama ulaznog i izlaznog vazduha. radi dobij an ja mleka u prahu željenih karakteristika; 2. Da se utvrdi stepen M a i 11 a r d - ovog potamnjivanja obranog i puno­masnog mleka u prahu tokom dužeg vremena skladištenja. Pregled literature Tokom skladištenja mleka bilo kao sterilizovana tečnost ili mlečni prah, dolazi do hemijskih promena što utječe na nutritivnu vrednost mleka kao i promena fizičkih osobina produkata. • Referat je održan na XXI Seminaru za mljekarsku industriju, Zagreb, 1983. Mljekarstvo 33 (8) 1983. 231 Najvažniji tippotamnjivanja ( H e n r y , 1948; L a n d u c c i , 1954) 1 u mleč-nim proizvodima praćen je kompleksnim reaikcijama između karbonilnih i ami­no jedinjenja, tačnije rečeno između laktoze i E-amino grupe lizina. Metöd za otkrivanje ovog potamnjivanja bazira se na analizi hidroksimetilfurfurala spe-ktrofotometrijskim merenjem uz tiobarbiturni reagens i veoma je osetljiv de­tektor ranih reakcionih produkata između heksoza i amino jedinjenja. Zapaženo je da rekonstituisana obrana mleka u prahu razvijaju žutu boju, kada reaguju sa tiobarbiturnom kiselinom i da je intezitet boje veći u starijim uzorcima, što ukazuje da je laktoza degradirana komponenta mleka. Hromatografskim izdvajanjem iz rastvora ustajalog mleka dokazano je da je HMF reaktivni agens u mleku. Reakcijom TBK sa komercijalnim proteinima zaključeno je da su produkti M a i l l a r d - ove reakcije prisutni u proteinima i proizvode žuto-crvene pigmente. Postoji i gravimetrijsko određivanje furfurala, međutim danas se kvanti­tativno otkrivanje furfural jedinjenja vrši spektrofotometrijskim merenjem. Ova metoda je vrlo selektivna i na višem nivou od ostalih primenjiviii metoda za određivanje, odnosno i^)itivanje razvoja M a i l l a r d - ove reakcije u mleku i mlečnim proizvodima. Otkrivena količina furfural jedinjenja ravna je stepenu potamnjivanja mleka. Utvrđen je linearan odnos između koncentracije furfural jedinjenja i inteziteta boje razvijene sa tiobarbiturnim reagensom. Saopšteno je (Z e a, 1947) da se karbonil amino reakcija može odvijati u kiselim i alkalnim sredinama, mada je intenzivnija u alkalnim uslovima. Ta-kođe dolazi do povećanja brzine sa porastom pH, kao i linearnog povećanja brzine povišenjem temperature. U karbonilnim amino reakcijama redukujući šećeri obezbeđuju neophodnu karbonilnu grupu za interakciju sa slobodnim amino grupama. U reakciji mogu učestvovati redukujući mono i disaharidi. Neredukujući šećeri nemaju sposobnost učestvovanja u reakciji neenzimatskog tamnjenja, osim ako ne dođe do oslobađanja glikozidne veze i stvaranja mo­gućnosti da se konStituenti monosahaTidi ( K o r e l i sur. 1968) uključe u reak­ciju. Reakcioni produkti HMF imaju utjecaja na razvoj mirisa obranog mleka u prahu (O r 1 a - J e n s e n, 1905). Utvrđeno je da povećanjem količine HMF do­lazi do sve intenzivnijeg mirisa na cerealije. Kritičan nivo pri tome je oko 5 nm/l HMF i iznad te granice dolazi do sve oporijeg, bljutavijeg i aitipionijeg mi­risa na cerealije. Za to je odgovoran rani stepen reakcije pre razvoja vidljive boje. Pri tome dolazi do smanjenja biološke vrednosti proteina ( M a i l l a r d , 1916). Metodika istraživanja Ispitivani uzorci mleka u prahu dobijeni su sušenjem evaporiranog obra­nog mleka, proizvedenog u mlekari »IMPAZ« Zaječar na postrojenju »Jedin­stvo« Zagreb. Promena koncentracije evaporiranog mleka u ispitivanjima je iznosila 40'*/o, 45 /^0, 50°/o, 55 /^0, dok su temperature izlaznog vazduha 90 "C iz tornja i ulaznog vazduha 174 "C u tornju, održavane konstantnim. Izvršene su sledeće fizičko-hemijske analize dobij enih uzoraka mleka u prahu: — Određivanje suve materije direktnom metodom sušenja na 105 "C; — Određivanje rastvorljivosti metodom sušenja; 232 Mljekarstvo 33 (8) 1983. — Određivanje kiselosti t i t raci jom po S o x h l e t - H e n k e l - u ; — Oređivanje sadržaja mast i vršeno je G e r b e r o v o m metodom; — Određivanje ta loga centr i fugiranjem; — Određivanje zap reminske težine čestica p r a h a metodom vibraci je m e n -zure napun jene čes t icama p r a h a ; — Određivanje 5-HMF K e e n e y li B a s s e t t e metodom. Određivanje 5-HMF u uzorc ima vršeno je nakon uzorkovanja, a zat im u toku t r i na redna ineseca svakog meseca; — Organolep t ička ocena je izvršena na osnovu k r i t e r i j uma iz tabele 2. Rezul ta t i i diskusija 1. Utjecaj koncentracije evaporiranog mleka na kvalitet obranog mleka u prahu Rezul ta t i f iz ičko-hemijskih analiza obranog mleka u p r a h u u zavisnosti od koncentraci je evapor i r anog mleka: 40»/o SM, 45o/o SM, 50'Vo SM, 55"/o SM pri t empe ra tu r i izlaznog vazduha od 90 "C i t e m p e r a t u r i ulaznog vazduha od 174 "C pr ikazan i su u tabe l i 1. Iz tabele 1 se može videt i da količina suve mater i j e (SM) obranog mleka u p r a h u opada sa povećan jem koncentraci je evapor i ranog mleka m a d a raz l ika između vrednos t i dobi jenih za SM pr i koncentraci j i od 40°/o—96,82^/0 i p r i vrednost i koncent rac i je od oS^/o SM — 95,29^/0 nije vel ika i iznosi 1,52^/0 SM. Najmanja ras tvor l j ivos t kao što pokazuje tabela 1 zabeležena je pr i konc. SM evapor i ranog m l e k a od SS^/o. Najveća rastvorl j ivost zabeležena je p r i k o n ­centraciji evapor i r anog mleka od 45^/0 SM i iznosi 98,09^/0. Prosečna v rednos t ras tvor l j ivost! u ovim uzorc ima iznosi 97,76^/0. Iz t abe le 1 se ne može v ide t i neka izrazita zakoni tos t p r o m e n e rastvorl j ivost i p r i i zabran im koncent rac i jama evapor i ranog mleka . P o r a s t o m koncentraci je evapor i ranog mleka, kako se vidi iz tabele 1, r a s t e i kiselost uzorka, ma da zbog neujednačenost i kva l i te ta mleka ova zakonitost ni je naroč i to izražena. Tabela 1 Utjecaj promene koncentracije evaporiranog mleka na karakteristike obranog mleka u prahu proizvedenog pri temperaturi ulaznog vazduha 174 "C i temp. izlaznog vazduha 90 °C Obrano mleko u prahu SM Količ. Zaprem, evaoor. ^/o> "/o % taloga težina SM vlage rastv. "SH (1) g/ml «/o mm 40 96,82 3,18 97,14 6,0 0,02 0,36 0,55 45 96,65 3,35 98,09 6,2 0,05 0,50 0,55 50 95,82 4,18 98,02 6,4 0,05 0,61 1,10 55 95,29 4,71 97,82 6,4 0,07 0,63 2,2 Mljekars tvo 33 (S) 1983. 233 Količina taloga najveća je pri koncentraciji evaporiranog mleka od SS /^o SM, a najmanja pri 40 /^0 SM evaporiranog mleka, odnosno raste sa porastom koncentracije evaporiranog mleka. Zapreminska težina pokazuje izrazitu zavisnost od koncentracije evaporira­nog mleka, što je prikazano u tabeli 1. Sa porastom koncentracije evaporiranog mleka raste zapreminska težina, kao posledica smanjenja količine inkorporira­nog vazduha između čestica praha. U tabeli 2 je prikazan utjecaj promene koncentracije evaporiranog mleka na organoleptičku ocenu. Tabela 2 Utjecaj promene koncentracije evapor. mleka na organoleptičku ocenu obranog mleka u prahu Organolepi tič. Maksimal. Koncentracija evapor. mleka (°/o SM) ocena bodova 40 45 50 55 Miris 3 3 3 3 3 Struktura 3 3 3 3 3 Boja 2 1,5 1,5 2 1,5 Ukup. br. bodova 8 7,5 7,5 8 7,5 Tabela 3 Promena količine 5. HMF tokom 90 dana skladištenja Starost proizvoda (dana) Mleko u prahu Obrano mleko u prahu sobna temp. 4 "C sobna temp. ^°C 1 0,525 0,525 0,762 0,762 30 1,130 0,572 1,487 0,774 60 2,325 0,607 2,800 0,792 90 4,726 0,876 4,960 0,837 Kao što je u tabeli 2 prikazano maksimalan broj bodova 8 dobio je uzorak sa koncentracijom evaporiranog mleka 50"/o SM. Svi uzorci kao što se iz tabele 2 vidi dobili su maksimalan broj poena po 3 za miris koji je svojstven mirisu obranog mleka u prahu. Uzorci sa procentom suve materije evaporiranog mleka od 40% i 45 /^0 imali su izrazito belu boju nesvojstvenu obranom mleku u prahu, pa su zato dobili manji broj poena (1,5) od maksimalnih 2 na boju. Na osnovu fizičko-hemijskih ispitivanja i organoleptičke ocene sušenih evaporata, ocenili smo da je najpovoljnija koncentracija evaporiranog mleka od 50Vo SM pri izabranim temperaturama. 2. Utvrđivanje stepena Maillard-ovog tipa potamnjivanja mleka u prahu Punomasno i obrano mleko proizvedeno je od evaporiranog mleka s SO^ /o SM, sušenog kod temperature 174 "C ulaznog i 90 ^C izlaznog vazduha. Uzorci su skladišteni na sobnoj temperaturi i u komori na temperaturi od 4 ^C, a 234 Mljekarstvo 33 f8) 1983. zatim je praćena promena količine 5-HMF u toku 90 dana skladištenja, kao i ostale fizičko-hemijske promene. Rezultati ispitivanja su prikazani u tabeli 3. Iz tabele 3 se može videti da se količina 5-HMF znatno povećala tokom skladištenja kod obranog i puno-masnog mleka u prahu koje je skladišteno na sobnoj temperaturi, dok je ne­znatno povećanje primećeno kod uzoraka skladištenih na 4 '•C. Iz tabele 3 se može videti da je količina 5-HMF kod punomasnog mleka u prahu skladištenog na sobnoj temperaturi u toku 90 dana povećana za 4,21 nm/l li da je najveće povećanje zabeleženo od 60—90 dana skladištenja od 2,401 nm/l. Tabela 4 Rezultati fiz. hem. analiza mleka u prahu pre i nakon skladištenja na 4 "C i na sobnoj temperaturi Mleko u prahu Obrano mleko u prahu 1. dana nakon 90 dana 4 "C sob. temp. 1. dana nakon 90 dana 4 "C sob. temp. "/o mas t i 25,4 25,6 25,6 1,1 1,2 95,77 "SH 7,0 7,2 7,2 7,0 7,0 7,2 "/o suve m a t . 96,2 95,2 94,4 95,82 94,2 93,8 "/o v lage 3,8 4,8 5,6 4,18 5,8 6,2 Talog 0,1 0,05 0,1 0,05 0,1 0,1 "/o ras tvor l j ivos t i 98,82 97,79 97,37 98,02 97,49 95,77 Kod obranog mleka u prahu je povećanje od 4,198 nm/l, a od 60—90-og dana skladištenja ova razlika iznosi 2,16 nm/l. Kod uzoraka koji su skladišteni na temper. 4 ''C povećanje je neznatno. U tabeli 4 prikazani su rezultati fizičko-hemijskih analiza uzoraka nakon uzor kovanja i posle skladištenja pri koncentraciji evaporiranog mleka od 50"/o SM, za obrano i punomasno mleko u prahu pri datim temperaturama. Iz tabele 4 može se videti da je kod svih uzoraka došlo do povećanja vlage tokom skladištenja, što se direktno odrazilo na rastvorljivost praha. Kao što se iz tabele 4 vidi povećanje vlage je naročito izraženo kod uzoraka skladištenih na sobnoj temperaturi. Zaključak Na osnovu rezultata ispitivanja kvaliteta obranog mleka u prahu pro­izvedenog u »IMPAZ«-u Zaječar na sušari »Jedinstvo« može se zaključiti: — Na osnovu fizičko-hemijskih ispitivanja i organoleptičke ocene, za­ključujemo da je najpovoljnija koncentracija evaporiranog mleka za sušenje 50"/o u našim uslovima; — Usled inkorporiran ja vazduha između čestica praha, zapreminska masa mleka u prahu izrazito opada sa smanjenjem koncentracije, odnosno raste sa povećanjem koncentracije od 0,36 gr/ml pri koncentraciji od 55 /^0 SM. Količina 5-HMF, kojii nastaje u tdku ranog sitadijuma M a i 11 a r d - ove reakcije raste u toku dužeg vremena skladištenja. Skladištenje na sobnoj tem-Mliekarstvo 33 f8) 1983. 235 peraituri prouzrokuje intenziviranje neenz imatskog potamnjivanja , odnasno M a i 11 a r d - ove reakcije. Tokom skladiš tenja dolazi do p r o m e n a f izičko-hemijskih ka rak te r i s t ika obranog i punomasnog mleka u p rahu , a na jvažni je p romene su povećanje procenta vlage i smanjenje rastvorl j ivost i uzoraka . Resume On a examine d'abord V influence de la concentration du lait concentre sur le lait en poudre. Le lait concentre de SO^/o de MS donne au lait en poudre les meilleurs caracteristiques phisicochimiques et organoleptiques. Apres la conservation de 90 jours on observe dans le lait en poudre (a 25^10 MG et ecreme) la reaction de Maillard. La reaction se deroule considera-hlement sur la temperature amhiant et tres peut sur 4 "C. L i t e r a t u r a CARIC, M. (1977): Unido Seminar Novi Sad. CARIC, M. (1980): Tehnologija koncentrovanih i sušenih mlečnih proizvoda, Tehno­loški fakultet Univerziteta u Novom Sadu. HENRY, K. M., (1948): J Dairy Res, 15, 292. KOREL, M., LABUZA, T. P. (1968): J. Arg. Food Chem. 16, 117. LANDUCCI, J. M. (1954): Buli. Soc. chim. France 120, 124. LEA, C. H., (1947): Analyst 72, 336. MAILLARD, L. C. (1916): Am. Chem. 5, 258. ORLA-JENSEN (1905): Plattner Rev. Gen, Lait, 4, 361—368, 388—397, 419—427. PEJIC O., ĐORĐEVIC J. (1973): Mlekarski praktikum Zavod za izdavanje udžbenika SR Srbije Beograd. 236 Mljekars tvo 33 (8) 1983 

Ispitivanje mogućnosti iznalaženja optimalne koncentracije evaporiranog mlijeka radi proizvodnje mlijeka u prahu na spray postrojenju, s osvrtom na Maillard-ov tip potamnjivanja

Ispitivanje mogućnosti iznalaženja optimalne koncentracije evaporiranog mlijeka radi proizvodnje mlijeka u prahu na spray postrojenju, s osvrtom na Maillard-ov tip potamnjivanja

Abstract

Similar works

Full text

Available Versions

Hrčak - Portal of scientific journals of Croatia