Способ снижения содержания нитратов в молоке

 

Изобретение относится к пищевой промышленности и может быть использовано для снижения содержания нитратов. Целью изобретения является повышение биологической ценности целевого продукта. Для снижения содержания нитратов исходное молоко подвергают тепловой обработке при 85^oС с выдержкой 2 с и при температуре 5 - 10^oС вносят культуру Paracoccus denitrificans ВКМ В - 1324 в соотношении 100 : (1 - 3)· 10⁴ с последующей выдержкой смеси при указанной температуре, а выдержку смеси при температуре 5 - 10^oС определяют по формуле где t - время выдержки, ч; N₁ - массовая доля нитратов, мг· кг^-1; N₂ - предельно допустимая массовая доля нитратов, мг· кг¹: средняя скорость утилизации нитратов, мг кг^-1· ч^-1, K_м - коэффициент, учитывающий концентрацию бактериальной культуры в смеси и равный 1,0 для концентрации 100 : 1· 10^-4, 2,0 - для концентрации 100 : 2· 10^-4, 3,0 - для концентрации 100 : 3· 10^-4, 0,5 - постоянный коэффициент. 2 табл.

Изобретение используется в молочной промышленности, в частности, для снижения содержания нитратов в молоке, жидких и пастообразных молочных продуктах. Целью изобретения является повышение биологической ценности молока за счет снижения содержания нитратов. Способ осуществляют следующим образом. В исходное молоко при температуре 5-10^оС вносят культуру Paracoccus denitrificans ВКМ В-1324 в соотношении 100: (1-3)˙10^-4, выдерживают смесь при указанной температуре, а тепловую обработку проводят при 85^оС с выдержкой 2 с, причем время выдержки смеси при температуре 5-10^оС определяют по формуле τ 0,5+ где τ время выдержки, ч; N₁ массовая доля нитратов, мг˙кг^-1, N₂ предельно допустимая массовая доля нитратов, мг˙кг^-1; средняя скорость утили- зации нитратов, мг˙кг^-1˙ч^-1; К_м коэффициент, учитывающий концентрацию бактериальной культуры в смеси и равный 1,0 для концентрации 100:1˙10^-4, 2,0 для концентрации 100:2˙10^-4, 3,0 для концентрации 100:3˙10^-4, 0,5 постоянный коэффициент. Известно, что в молоке сырье для молочной промышленности, в овощных пюре и соках, вводимых в молочную основу, могут содержаться нитраты в концентрациях, превышающих предельно допустимые, что снижает биологическую ценность молочных продуктов. Потребление таких продуктов приводит к тяжелым последствиям, особенно опасно потребление таких продуктов детьми раннего возраста. В природе существует группа денитрифицирующих микроорганизмов, которые осуществляют микробиологический процесс восстановления нитратов до газообразных азотистых продуктов и обычно до свободного азота или аммиака. Использование микроорганизмов для снижения содержания нитратов в молоке возможно в том случае, если они при развитии не образуют токсичных продуктов, не изменяют вкусовых показателей. Кроме того, микроорганизмы должны развиваться в анаэробных условиях при низких температурах (не выше 10^оС), в слабокислой или нейтральной среде, инактивироваться при известных режимах пастеризации. Всем этим требованиям отвечает штамм Paracoccus denitrificans ВКМ В-1324, депонированный во Всесоюзной коллекции микроорганизмов. Это грамотрицательный кокковидный микроорганизм, факультативный анаэроб. В отсутствие кислорода и присутствии органических субстратов (глюкозы, уксусной, молочной и пировиноградной кислот) при анаэробном дыхании эти микроорганизмы при рН близких к 7,0, восстанавливают нитраты до свободного азота. Изменение содержания нитратов в молоке с культурой Paracoccus denitrificans ВКМ В-1324 при весовых соотношениях молоко: культура 100:1˙10^-4 при различных температурах выдержки представлено в табл. 1. По данным табл. 1 рассчитаны мгновенная и средняя скорость денитрификации молока при этих условиях. Зная условия развития Paracoccus denitrificans ВКМ В-1324 и среднюю скорость утилизации нитратов, можно рассчитать время выдержки сырья с культурой для того, чтобы понизить содержание нитратов от N₁ до N₂, по формуле τ 0,5+ где τ время выдержки, ч; N₁ массовая доля нитратов в молоке (смеси), мг˙кг^-1, N₂ предельно допустимая массовая доля нитратов, мг˙кг^-1; средняя скорость утилиза- ции нитратов, мг˙кг^-1˙ч^-1;
К_м коэффициент, учитывающий концентрацию бактериальной культуры;
0,5 постоянный коэффициент. Коэффициент К_м рассчитан экспериментально и равен для соотношения 100:1x 10^-4 К_м= 1,0, для соотношения 100:2˙10^-4 К_м=2,0, для соотношения 100:3˙10^-4 К_м=3,0. П р и м е р 1. В исходном цельном молоке определяют массовую долю нитратов N₁˙100 кг молока гомогенизируют, охлаждают до 5^оС и вносят 0,1 г культуры Paracoccus denitrificans ВКМ В-1324 (что соответствует весовому соотношению молоко: культура 100:1˙10^-4) и выдерживают при этой температуре 9,5 ч. Время выдержки определяют по формуле
τ 0,5+ где τ время выдержки, ч;
N₁ массовая доля нитратов, равная 7,4 мг ˙кг^-1;
N₂ предельно допустимая массовая доля нитратов для молока питьевого, равная 2,0 мг˙кг^-1;
средняя скорость утили- зации нитратов при заданной концентрации бактериальной культуры 100:1˙10^-4, определяемая по табл. 2 для температуры 5^оС и равная 0,6 мг˙кг^-1˙ч^-1;
К_м коэффициент, учитывающий концентрацию бактериальной культуры и равный для данного случая 1,0. τ 0,5+ 0,5+9 9,5 ч
Смесь выдерживают без перемешивания для создания анаэробных условий. Гомогенизация молока препятствует отстою жира при выдержке. По окончании выдержки молоко пастеризуют при 85^оС с выдержкой 2 с. Остаточное содержание нитратов составляет 1,79 мг˙кг^-1, что не превышает предельно допустимого, равного 2,0. П р и м е р 2. 80 кг сырого цельного молока с исходным содержанием нитратов 10 мг˙кг^-1 смешивают с 20 кг морковного сока с содержанием нитратов 50 мг˙кг^-1, перемешивают и гомогенизируют, после чего определяют содержание нитратов, которое составляет в смеси 18 мг˙кг^-1, что превышает предельно допустимую концентрацию нитратов, установленную для "молока цельного гомогенизированного с морковным соком", равную 2 мг˙кг^-1. Смесь охлаждают до 7^оС и вносят 0,2 г культуры Paracoccus denitrificans ВКМ В-1324 и выдерживают 11,2 ч. Время выдержки определяют аналогично примеру 1. τ 0,5+ 11,2 ч
Смесь после выдержки пастеризуют при 85^оС с выдержкой 2 с. Остаточное содержание нитратов составляет 1,95 мг˙кг^-1, что не превышает предельно допустимых концентраций. П р и м е р 3. 100 кг молока цельного с содержанием нитратов 20 мг˙кг^-1 гомогенизируют, охлаждают до 5^оС и вносят 0,3 г культуры, что соответствует весовому соотношению 100: 3˙10^-4, выдерживают при этой температуре 8,3 ч. Время выдержки определяют аналогично примеру 1. τ 0,5+ 8,3 ч
Молоко после выдержки пастеризуют при 85^оС с выдержкой 2 с и расфасовывают. Остаточное содержание нитратов 1,92 мг x x кг^-1, что не превышает ПДК.

Формула изобретения

СПОСОБ СНИЖЕНИЯ СОДЕРЖАНИЯ НИТРАТОВ В МОЛОКЕ, предусматривающий тепловую обработку исходного молока и перемешивание, отличающийся тем, что, с целью повышения биологической ценности целевого продукта, перед тепловой обработкой в исходное молоко при температуре 5 10^oС вносят культуру Paracoccus denitrificans ВКМ В-1324 в соотношении 100 (1 3) · 10^-4 с последующей выдержкой смеси при указанной температуре, а тепловую обработку проводят при 85^oС с выдержкой 2 с, причем выдержку смеси при температуре 5 10^oС определяют по формуле

где t время выдержки, ч;
N₁ массовая доля нитратов, мг · кг^-1;
N₂ предельно допустимая массовая доля нитратов, мг · кг^-1;
средняя скорость утилизации нитратов, мг · кг^-1ч^-1;
K_м коэффициент, учитывающий концентрацию бактериальной
культуры в смеси и равный 1,0 для концентрации 100 1 · 10^-4, 2,0 для концентрации 100 2 · 10^-4, 3,0 для концентрации 100 3 · 10^-4;
0,5 постоянный коэффициент.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2