Гомогенизация молока. ГОМОГЕНИЗИРОВАННОЕ МОЛОКО - ПРИЧИНА ДЕСЯТКОВ ТЯЖЕЛЕЙШИХ ЗАБОЛЕВАНИЙ.

СТРАСТИ О МОЛОКЕ: гомогенизация молока. Гомогенизация молока


Гомогенизация молока

Гомогенизация молока – это механическая обработка молока (сливок), которая заключается в измельчении (диспергировании) жировых шариков путем воздействия на молоко значительных внешних усилий [Бредихин, 2003; Крусь, 2006]. Диспергирование жировых шариков, т.е. уменьшение размеров и равномерное распределение в молоке, достигается воздействием на молоко значительного внешнего усилия (давление, ультразвук, высокочастотная электрическая обработка и др.) в специальных машинах – гомогенизаторах.

Известно, что при хранении свежего молока и сливок из-за наличия разницы в плотности молочного жира и плазмы происходит всплытие жировой фракции или ее отстаивания. Скорость отстаивания жира зависит от размера жировых шариков, вязкости, от возможности соединения жировых шариков друг с другом. Размеры жировых шариков колеблются в широких пределах от 0,5 до 0,18 мкм. Согласно формуле Стокса, скорость выделения (всплытия) жирового шарика прямо пропорциональна квадрату его радиуса. В процессе гомогенизации молока размеры жировых шариков уменьшаются примерно в 10 раз, а скорость всплытия становится примерно в 100 раз меньше. В процессе дробления жирового шарика перераспределяется вещество его оболочки. На построение оболочек образовавшихся мелких шариков мобилизуются плазменные белки, а часть фосфатидов переходит с поверхности жировых шариков в плазму молока. Этот процесс способствует стабилизации высокодисперсной жировой эмульсии гомогенизированного молока. Поэтому при высокой дисперсности жировых шариков молоко практически не отстаивается. Механизм дробления жировых шариков показан на рисунке.

де d - диаметр отверстия в седле клапана, Vo - скорость движения молока в клапане, V´o - скорость в пограничном сечении, po - давление в клапане, V1 - скорость движения в щели клапана, p1 - давление в щели клапана, h-высота щели клапана.

Рисунок – Схема дробления жировой шарики в клапанной щели гомогенизатора

Гомогенизация сырья, т.е. гомогенизация молока, способствует при производстве кисломолочных продуктов (сметана, кефир, йогурт и т.д.) – повышению прочности и улучшению консистенции белковых сгустков исключению образования жировой пробки на поверхности продукта [Бредихин, 2003].

Основным узлом современных гомогенизаторов клапанного типа является гомогенизирующая головка. Она может быть одноступенчатой или двухступенчатой. Двухступенчатую гомогенизацию с большим перепадом давления на обеих ступенях применяют при производстве высокожирных молочных продуктов (сливки, смеси мороженого и т.п.). Она позволяет рассеивать (разбивать) образующиеся скопления жировых шариков. Для производства других видов молочных продуктов, в том числе питьевого молока, можно использовать одноступенчатую гомогенизацию молока.

Читайте также статьи из серии "Механическая обработка молока":

bio-x.ru

СТРАСТИ О МОЛОКЕ: гомогенизация молока: znatok_ne

ПОЧТИ ДИСКЛЕЙМЕР

При публикации данного цикла заметок/ статей «Страсти о молоке», я не никоим образом не пытаюсь кого-либо переубедить в необходимости более лояльного или наоборот строго отношения к продукции животноводства, выращенной/ полученной при помощи современных достижений науки (гормональной терапии, антибиотиков и пр.). У меня, лично, как обычно, в такого рода вопросах, присутствует лишь практико-академический интерес. И уже тем более я не стремлюсь к разоблачению каких то мифов в этих вопросах. Просто факты, просто попытка оценки с максимально объективно субъективных позиций.

Весь цикл «Страсти о молоке» планируется выпустить в формате не очень коротких или наоборот не очень длинных заметок, по следующим молочным вопросам:- рекомбинантный бычий гормон роста (rBGH);- инсулин-подобный-фактор-роста-1 (IGF-I);- эстрогены;- антибиотики;- казоморфины;- раковые заболевания;- защелачивание;- лактоза;- гомогенизация молока;- "молочные" отеки;- молоко и целлюлит.

Немного предистории ...

Это продолжение общей многоБУКВОлогии из рандомной серии "СТРАСТИ О МОЛОКЕ".В данной же заметке речь пойдет о гомогенизации молока и его последствиях для человеческого организма.

ЧТО ИЗ СЕБЯ ПРЕДСТАВЛЯЕТ, ПРОЦЕСС ГОМОГЕНИЗАЦИИ МОЛОКА?

Гомогенизация молока – это механическая обработка молока (сливок), которая заключается в измельчении (диспергировании) жировых шариков путем воздействия на молоко значительных внешних усилий [Бредихин, 2003; Крусь, 2006] [2, 3].

Диспергирование жировых шариков, т.е. уменьшение размеров и равномерное распределение в молоке, достигается воздействием на молоко значительного внешнего усилия (давление, ультразвук, высокочастотная электрическая обработка и др.) в специальных машинах – гомогенизаторах.

* [Michalski MC., 2007] [4]

При хранении свежего молока и сливок из-за наличия разницы в плотности молочного жира и плазмы происходит всплытие жировой фракции или ее отстаивания. В процессе гомогенизации молока размеры жировых шариков уменьшаются примерно в 10 раз, а скорость всплытия становится примерно в 100 раз меньше. В процессе дробления жирового шарика перераспределяется вещество его оболочки. На построение оболочек образовавшихся мелких шариков мобилизуются плазменные белки, а часть фосфатидов переходит с поверхности жировых шариков в плазму молока. Этот процесс способствует стабилизации высокодисперсной жировой эмульсии гомогенизированного молока. Поэтому при высокой дисперсности жировых шариков молоко практически не отстаивается.

Гомогенизация сырья, т.е. гомогенизация молока, способствует при производстве кисломолочных продуктов (сметана, кефир, йогурт и т.д.) – повышению прочности и улучшению консистенции белковых сгустков исключению образования жировой пробки на поверхности продукта [Бредихин, 2003] [2].

ОТКУДА БЕРУТ СВОИ КОРНИ НАПАДКИ НА ГОМОГЕНИЗИРОВАННОЕ МОЛОКО?

В 1983 году американский ученый Курт Остер (Kurt A. Oster), выпустил книгу "The XO Factor: Homogenized Milk May Cause Your Heart Attack" [изображение обложки вынесено в начало текста этой заметки], в которой автором были сделаны ряд шокирующих заявлений, например, что в процессе гомогенизации в молоке вырабатывается фермент под названием "ксантиноксидаза", который способен не просто проникать через кишечник в кровеносную систему человека, но и вызывать повреждения кровеносных сосудов, и приводит к атеросклерозу, ну и собственно по этой причине, людям, "склонным" к сердечно-сосудистым заболеваниям, необходимо было тут же отказаться от гомогенизированного молока; также было высказано предположение проблем с усвоением в ЖКТ гомогенизированного молока у здоровых людей, и повышенный риск обострения возникновения аллергических и прочих негативных реакций у людей уже имеющих соответствующие проблемы.

Безусловно, впечатлительной общественности очень понравились очередные молочные страшилки, и вместо того, чтобы прислушаться к мнению ученых, "гомогенизированная оппозиция" начала раздувать из искры пламя.

УСТАНОВЛЕН ЛИ ВРЕД ГОМОГЕНИЗИРОВАННОГО МОЛОКА?

В том же 1983 году вышло исследование (Clifford AJ, Ho CY, Swenerton H., 1983) [1], в котором, ксантиноксидазовая гипотеза не была подтверждена. Экспериментальными доказательствами не удалось обосновать эту гипотезу, и даже наоборот во многих случаях они опровергли ее, так:1) не было продемонстрировано поглощение диетической ксантиноксидазы в ЖКТ;2) не было установлено взаимосвязи между потреблением гомогенизированного молока и уровнями активности ксантиноксидазы в сыворотке крови;3) не было установлена прямая роль ксантиноксидазы в истощении плазмалогены;4) ни формирование липосом во время гомогенизации молока, ни поглощения интактных липосом из желудочно-кишечного тракта не было установлено; и5) было установлено, что отсутствуют данные в поддержку утверждения, что большие дозы фолиевой кислоты могут ингибировать ксантиноксидазы в естественных условиях при заболеваниях сердца. Да и вообще, сам человеческий организм вырабатывает ощутимо больше ксантиноксидазы, чем он может попытаться получить с гомогенизированным молоком).

В 2003 году вышло еще одно исследование [4], в котором ученые пытались выяснить, действительно ли некоторые потребители с нормальной чувствительностью к молоку (т.е. лица, НЕ страдающие аллергическими реакциями на молоко и НЕ страдающие непереносимостью лактозы), могут плохо переносить гомогенизированное молоко, но при этом не испытывать каких-либо негативных реакций при употреблении НЕгомогенизированного молока? Но результаты исследования, не показали какой либо разницы в переносимости гомогенизированного и НЕгомогенизированного молока у здоровых взрослых. Кто то переносил лучше гомогенизированное молоко, кто то лучше НЕгомогенизированное молоко, но без каких либо явных корреляций.

В 2007 году вышла обзорная работа [4], по влиянию гомогенизированного молока на здоровье человека (на риски возникновения сердечно-сосудистых заболеваний, сахарного диабета и аллергии). И по результатам обзора, были сделаны выводы, что до сих пор нет доказательств, подтверждающих негативное влияние гомогенизированного молока и образуемых в процессе гомогенизации структур, как на качество самого молока и его положительные свойства, так и подтверждений того, что такого типа молоко, может быть явиться причиной сердечно-сосудистых заболеваний, диабета и аллергии у человека.

А также были сделаны выводы, что гомогенизация, не влияет на возникновение/ усиление аллергических реакций и непереносимости молока ни у детей, страдающих аллергией и/или лактозной недостаточностью, ни у взрослых, с повышенной чувствительностью к молоку.

Таким образом, с большей долей вероятности, все же молоко подвергшееся гомогенизации, не вреднее молока такой процедуре не подвергавшейся, вопрос скорее вкусовых предпочтений, нежели ожидаемого вреда (например, кто то не считает молоко - молоком, если на его поверхности не "собираются" сливки, а гомогенизированном молоке, они не собираются, потому, что по сути, гомогенизация на это и направлена: "на повышению прочности и улучшению консистенции белковых сгустков, исключению образования жировой пробки на поверхности продукта").

Ну, а люди у которых есть и так индивидуальные проблемы проблемы с усвоением молока и молочных продуктов (аллергические реакции; лактазная непереносимость; лактазная недостаточность; не сформированные надлежащим образом системы протеазы / пептидазы и системы пропускной способности кишечника, кишечных клапанов; повышенная проницаемостью кишечника: больные целиакией, аутизмом, шизофренией, болезнью Крона, аутизмом, циррозом печени), они по тем или иным причинам так или иначе, вынуждены ограничивать (или полностью исключать) употребление молока и молочных продуктов из своего рациона, но переносить их проблемы, на всех здоровых людей, это скорее всего, не очень корректно.

ССЫЛКИ:1. Clifford AJ, Ho CY, Swenerton H. Homogenized bovine milk xanthine oxidase: a critique of the hypothesis relating to plasmalogen depletion and cardiovascular disease. Am J Clin Nutr. 1983 Aug;38(2):327-32. [PubMed]2. Бредихин С.А., Космодемьянский Ю.В., Юрин В.Н. Технология и техника переработки молока. М.: Колос, 2003. — 400 с. ISBN 5-9532-0081-1.3. Крусь Г.Н., Храмцов А.Г., Волокитина Э.В., Карпычев С.В. Технология молока и молочных продуктов. Под ред. А.М. Шалыгиной. — М.: КолосС, 2006. — 455 с. — (Учебники и учебные пособия для студентов высших учебных заведений). ISBN 5-9532-0166-4.4. Michalski MC. On the supposed influence of milk homogenization on the risk of CVD, diabetes and allergy. Br J Nutr. 2007 Apr;97(4):598-610 [PubMed]5. Paajanen L, Tuure T, Poussa T, Korpela R. No difference in symptoms during challenges with homogenized and unhomogenized cow's milk in subjects with subjective hypersensitivity to homogenized milk. J Dairy Res. 2003 May;70(2):175-9 [PubMed]

znatok-ne.livejournal.com

ЧТО ТАКОЕ ГОМОГЕНИЗАЦИЯ МОЛОКА – Женский сайт Femme Today

Гомогенизация молока – это механическая обработка молока (сливок), которая заключается в измельчении (диспергировании) жировых шариков путем воздействия на молоко значительных внешних усилий [Бредихин, 2003; Крусь, 2006]. Диспергирование жировых шариков, т.е. уменьшение размеров и равномерное распределение в молоке, достигается воздействием на молоко значительного внешнего усилия (давление, ультразвук, высокочастотная электрическая обработка и др.) в специальных машинах – гомогенизаторах.

Известно, что при хранении свежего молока и сливок из-за наличия разницы в плотности молочного жира и плазмы происходит всплытие жировой фракции или ее отстаивания. Скорость отстаивания жира зависит от размера жировых шариков, вязкости, от возможности соединения жировых шариков друг с другом. Размеры жировых шариков колеблются в широких пределах от 0,5 до 0,18 мкм. Согласно формуле Стокса, скорость выделения (всплытия) жирового шарика прямо пропорциональна квадрату его радиуса. В процессе гомогенизации молока размеры жировых шариков уменьшаются примерно в 10 раз, а скорость всплытия становится примерно в 100 раз меньше. В процессе дробления жирового шарика перераспределяется вещество его оболочки. На построение оболочек образовавшихся мелких шариков мобилизуются плазменные белки, а часть фосфатидов переходит с поверхности жировых шариков в плазму молока. Этот процесс способствует стабилизации высокодисперсной жировой эмульсии гомогенизированного молока. Поэтому при высокой дисперсности жировых шариков молоко практически не отстаивается. Механизм дробления жировых шариков показан на рисунке.

де d — диаметр отверстия в седле клапана, Vo — скорость движения молока в клапане, V´o — скорость в пограничном сечении, po — давление в клапане, V1 — скорость движения в щели клапана, p1 — давление в щели клапана, h-высота щели клапана.

Рисунок – Схема дробления жировой шарики в клапанной щели гомогенизатора

Гомогенизация сырья, т.е. гомогенизация молока, способствует при производстве кисломолочных продуктов (сметана, кефир, йогурт и т.д.) – повышению прочности и улучшению консистенции белковых сгустков исключению образования жировой пробки на поверхности продукта [Бредихин, 2003].

Основным узлом современных гомогенизаторов клапанного типа является гомогенизирующая головка. Она может быть одноступенчатой или двухступенчатой. Двухступенчатую гомогенизацию с большим перепадом давления на обеих ступенях применяют при производстве высокожирных молочных продуктов (сливки, смеси мороженого и т.п.). Она позволяет рассеивать (разбивать) образующиеся скопления жировых шариков. Для производства других видов молочных продуктов, в том числе питьевого молока, можно использовать одноступенчатую гомогенизацию молока.

femme-today.info

Гомогенизация молока

гомогенизаторы

Гомогенизаций называется механическая обработка прошедшего через молочные фильтры сырья, в результате которой шарики жира диспергируют (измельчаются) под действием внешней силы - давления, тока высокой частоты, ультразвука и прочее.

Зачем нужна гомогенизация?

При хранении налитого в молочные бидоны продукта, жир всплывает на поверхность за счет того, что он легче плазмы (обрата). Сырье отстаивается. Крупный комочек жира, поднимаясь в верхние слои, сталкивается с ему подобными. Под влиянием иммуноглобулинов, происходит агглютинация (склеивание отдельных элементов и выпадение их в осадок из однородной смеси). В результате, меняется консистенция и снижается качество, что не желательно. Если жировые шарики разбить на мелкие части, они не будут слипаться в пленку на поверхности.

Скорость всплытия жирового шарика зависит от его размеров – чем больше, тем быстрее. По формуле Стокса, она прямо пропорциональна квадрату радиуса комочка. Величина шариков жира лежит в пределах от 0,5 до 18 мкм. После гомогенизации, она уменьшается приблизительно в 10 раз (средний размер на выходе – 0,85 мкм). Это значит, что всплывать они будут в 100 раз медленнее. К тому же, у небольших комочков, размером меньше 1 мкм, силы взаимного отталкивания больше, чем притяжения.

Во время дробления жира, вещество его оболочки перераспределяется. Часть фосфатидов переходит в плазму, а на внешний покров мелких шариков идут плазменные белки. Благодаря перечисленным факторам, в молоке стабилизируется жировая эмульсия. При высокой степени дисперсности, процесс отстаивания не наблюдается, жир не всплывает, фляги для молока наполняются более качественным продуктом. Сливки, творог, масло и прочее, сделанные из гомогенизированного (однородного) сырья, имеют лучшие органолептические показатели и консистенцию, питательные вещества быстрее и полнее усваиваются организмом.

Гомогенизация способствует тому, чтобы:

Механизм гомогенизации

Гомогенизацию рекомендуется делать после того, как молоко прошло через ванну длительной пастеризации. Для этого применяются разные виды устройств. Самые распространенные – агрегаты клапанного типа. По своей сути они являются плунжерными насосами высокого давления. Жидкость пропускается сквозь очень маленькие отверстия. При этом резко увеличивается скорость потока. Жировые шарики дробятся, образовавшиеся мелкие комочки сразу покрываются белковой оболочкой. О том, почему так происходит, будет рассказано во второй части статьи.

Часть 1

Часть 2

Часть 3

Часть 4

Часть 5

Компоненты молока и их влияние на свойства продукта (Продолжение 3) Гомогенизация молока (Продолжение)

www.russkayaferma.ru

Гомогенизация молочного сырья

⇐ ПредыдущаяСтр 10 из 22Следующая ⇒

При производстве молока и молочных продуктов одной из основных технологических операций является гомогенизация (эмульгирование, диспергирование).

Гомогенизация является высокоэффективным механическим способом обработки продуктов и смесей в жидком и пастообразном состоянии. Данный процесс способствует улучшению свойств и вкусовых качеств пастеризованного и сгущенного молока, питьевых сливок, кисломолочных напитков, майонеза, мороженого, обеспечивая их однородность. При производстве спредов, смесей топленых гомогенизация предотвращает расслоение продукта в результате диспергирования водной фазы масла.

Исследованием процесса раздробления занимался еще Релей и другие исследователи, изучавшие распыление жидкого топлива.

Голэн при высоком давлении пропускал жидкость с диспергированными в ней частицами через узкие отверстия. Жидкость приобретала большую скорость и раздроблялась. При этом разбивались также диспергированные частицы и эмульсия становилась однородной и стойкой.

Практическое решение вопроса подтверждало исходные соображения конструкторов о роли удара быстро движущейся струи, поэтому гомогенизирующие головки конструировали так, чтобы получить по возможности хорошо выраженные удары. Теория раздробления ударом продержалась довольно долго. Однако эта теория была поставлена под сомнение, когда было доказано, что гомогенизация может быть достигнута без удара струи. Определенную ясность в вопрос о механизме гомогенизации внес Н.В. Барановский.

 

3.4.1. Цель, назначение и сущность процесса гомогенизации

 

Молоко представляет собой полидисперную систему. Всякая полидисперсная система характеризуется содержанием диспергированных частиц различного размера. Если сравнить величину частиц главных составных частей молока, а также их распределение по размерам с величиной частиц, характерной для дисперсных систем, то можно сделать следующие выводы:

1) белки содержатся в молоке в коллоидном состоянии и образуют с плазмой молока коллоидный раствор;

2) жир присутствует в молоке в форме капель величиной несколько микрометров и образует с жидкой фазой свеженадоенного молока эмульсию, так как он находится в жировых шариках в жидком виде; лишь очень небольшая часть жира находится в коллоидном состоянии.

Жировая эмульсия молока кинетически неустойчива, поскольку плотность молочного жира ниже, чем плотность плазмы (соответственно 0,931×103 кг/ м3 и 1,034×103 кг/м3 при 20 °С). Если даже учесть, что плотность жирового шарика увеличивается на 1-3 % за счет оболочки, то все равно различие между дисперсными частицами и средой по плотности остается значительным. Вследствие этого происходит всплывание жировых шариков с образованием слоя, характеризующегося их повышенной концентрацией (сливки).

При отстаивании сливок скорость всплывания жировых шариков на поверхность определяется по формуле Стокса:

 

(12)

где V - скорость подъема жирового шарика, м/с;

r - радиус жирового шарика, м;

pп и pж - плотность плазмы и жирового шарика, кг/м3;

m - вязкость молока, Па∙с;

g - ускорение свободного падения, м/с2.

 

Так как ускорение свободного падения, плотность плазмы молока и молочного жира являются величинами постоянными, из формулы (12) следует, что на скорость отстаивания сливок влияют радиус жировых шариков и вязкость молока.

С уменьшением радиуса жировых шариков и увеличением вязкости молока скорость отстаивания сливок будет уменьшаться. Эти условия и достигаются при проведении процесса гомогенизации.

Среди различных способов термомеханического воздействия на молочные продукты с целью придания их жировым фазам необходимых свойств наиболее эффективным является гомогенизация.

Гомогенизация - это процесс раздробления (диспергирования) жировых шариков в молоке, увеличения дисперсности белковых частиц, стабилизации системы при воздействии на молоко внешних усилий, вызванных перепадом давления.

Гомогенизация молочной эмульсии (молока, сливок и других молочных продуктов) не только обеспечивает повышение дисперсности и седиментационной устойчивости жировой фазы, но и способствует улучшению вкусовых показателей продукта, повышению его усвояемости организмом и более полному использованию содержащихся в нем жира и витаминов. Гомогенизация вызвана интересами улучшения качества продуктов: внешнего вида, вкуса, консистенции - и поисками путей снижения расхода сырья при производстве белковых продуктов.

Начало промышленного применения процесса гомогенизации связано с устранением отстоя сливок в питьевом молоке. Впервые гомогенизацию в молочной промышленности применили в Англии. И в первые дни реализации гомогенизированного молока покупатели устроили бунт, потому что до этого о качестве молока они судили по величине отстоявшихся сливок в бутылке, а в гомогенизированном молоке отстоя не наблюдалось. Необходимость в улучшении качества молочных продуктов, совершенствовании технологических процессов их выработки привела к тому, что процесс гомогенизации ввели практически во все технологические схемы.

Наиболее широко гомогенизацию используют при производстве пастеризованного молока, сливок, кисломолочных напитков, сметаны, мороженого, плавленых сыров, масла коровьего, творога, вырабатываемого на поточных линиях.

Цель гомогенизации - это обеспечение такого распределения шариков жира по размерам, чтобы большинство их имело диаметр, не превышающий определенную, ранее заданную величину (dо), что обеспечит необходимую стабильность жировой фазы в молоке.

Размер и количество жировых шариков в свежем молоке непостоянны и зависят от породы животных, стадии лактации, рационов кормления и других факторов.

В 1 мм молока содержится 1,5-4,0 млрд шариков жира, их средний диаметр равен 2,0-3,5 мкм с колебаниями от 0,5 до 18 мкм. Размеры шариков жира имеют практическое значение, так как определяют степень перехода жира в продукт при производстве сыра, творога и других продуктов. В обычном молоке заметный отстой сливок в результате всплывания наиболее крупных жировых шариков наблюдается уже через 2-3 часа. Молоко становится неоднородным.

При гомогенизации образуются однородные по величине шарики жира, в среднем до 1,0 мкм, что говорит об их уменьшении примерно в 10 раз, при этом скорость всплывания шариков жира уменьшается примерно в 100 раз. На рис. 4 представлены шарики жира под микроскопом в натуральном (а) и гомогенизированном (б) молоке.

Наибольшие трудности при гомогенизации представляет деструкция оболочки, адсорбированной на поверхности жировой сферы. Это становится очевидным рассматривая следующие данные: при осуществлении процесса гомогенизации с давлением 10 МПа необходимо увеличить в каждой тонне молока поверхность раздела фаз на 500 тыс. м2.

В процессе дробления жирового шарика происходит перераспределение его оболочечного вещества. На построение оболочек образовавшихся мелких шариков мобилизуются плазменные белки, а часть фосфатидов переходит с поверхности жировых шариков в плазму молока. Восстановление адсорбционного слоя вокруг новых жировых капель, а также формирование диффузного пограничного слоя происходит самопроизвольно. Этот процесс способствует стабилизациии высокодисперсной жировой эмульсии гомогенизированного молока. Поэтому при высокой дисперсности жировых шариков гомогенизированное молоко, а также сливки практически не отстаиваются.

 

а) б)

 

Рис. 4. Жировые шарики под микроскопом:

а) негомогенизированное молоко; б) гомогенизированное молоко

 

 

В настоящее время достаточно развитой теории гомогенизации не имеется. Существует целый ряд гипотез, объясняющих механизм дробления жировых шариков. По гипотезе Н.В. Барановского диспергирование жировых шариков происходит в результате резкого изменения скорости молока при входе в клапанную щель. Механизм дробления жировых шариков, схематично представленный на рис. 5, заключается в следующем.

 

 

Рис. 5. Схема диспергирования жирового шарика в клапанной щели гомогенизатора:

Vo, po - скорость жирового шарика и давление молока в подводящем канале; V1, p1 - скорость движения

и давление в щели клапана; h - высота клапанной щели; d - диаметр подводящего канала в седле клапана

 

В гомогенизирующем клапане на границе раздела седла гомогенизатора и клапанной щели имеется порог резкого изменения сечения потока и, следовательно, изменения скорости движения.

При переходе из зоны малых скоростей Vo, равной несколько метров в секунду, в зону высоких скоростей V1, превышающей сотни метров в секунду, происходит деформация жирового шарика: его передняя часть, включаясь в поток, проходящий через гомогенизирующую щель с большой скоростью, вытягивается в нить и дробится на мелкие капельки.

Исследователями Всероссийского научно-исследовательского конструкторского молочного института (ВНИКМИ) предложена следующая трактовка процессов, происходящих в молочных продуктах в момент гомогенизации. Под действием гидромеханических сил, возникающих в клапанной щели гомогенизатора, разрушаются как натуральные (исходные) жировые шарики (наибольшое количество более мелких - первичных), так и мицеллы казеина (наиболее мелкие, вплоть до отдельных субмицелл). Образовавшиеся первичные жировые шарики и фрагменты разрушенных мицелл находятся в нестабильном активизированном состоянии.

Стремление молекулярных сил на границах раздела «жир-плазма» к насыщению и является причиной протекания в гомогенизируемых продуктах трех самопроизвольных процессов: 1) коалесценции первичных жировых шариков, 2) адсорбции на них активизированных фрагментов разрушенных мицелл казеина и 3) ассоциации последних с восстановлением мицелл (рис. 6).

На границу раздела «жир-плазма», возникающую при гомогенизации, наряду с фрагментами разрушенных наиболее крупных мицелл казеина адсорбируются фосфолипиды, казеин в молекулярно-растворенном состоянии и другие поверхностно-активные вещества (ПАВ) молока. Эти самопроизвольные процессы протекают в гомогенизированной молочной эмульсии одновременно и являются конкурирующими.

В результате столкновений еще не покрытых адсорбционными оболочками первичных жировых шариков в процессе теплового движения и их коалесценции образуются вторичные жировые шарики больших размеров. Вероятность коалесценции первичных жировых шариков повышается с ростом их концентрации, что обеспечивается повышением содержания жира и увеличением давления и температуры гомогенизации. Из трех рассмотренных самопроизвольных процессов, протекающих в молочной эмульсии, только адсорбция способствует достижению цели гомогенизации - повышению дисперсности и седиментационной устойчивости эмульсии, так как на этом этапе формируются адсорбционные оболочки жировых шариков.

Исходя из ранее указанного, очевидно, что при данном механизме диспергирования происходит изменение не только жировой фазы молока, но и белковой.

Но не всегда такое воздействие целесообразно. В этом случае следует использовать эффект кавитации, который приводит к моментальному разделению жировых шариков на более мелкие.

 

 

I Натуральный (исходный) Мицелла жировой шарик Казеина

 

 

 

                   
 
Первичные Активированные фрагменты жировые шарики разрушенных мицелл, в том числе субмицеллы казеина
 
   
 
   
     
       
 
 

 

 

       
   
 
 

 

 

Читайте также:

lektsia.com

«Корпорация «Интеллект России»» - ГОМОГЕНИЗИРОВАННОЕ МОЛОКО

Многим это покажется абсолютно неправдоподобным и невероятным, но самое обычное гомогенизированное (!) молоко, которое большинство людей покупает каждый день в магазинах, может являться источником десятков тяжелейших дегенеративных заболеваний, в том числе диабета, онкологии, атеросклероза, ишемиии, болезни Альцгеймера и многих других.

Как же так !? Ведь молоко считается одним из самых полезных продуктов на земле. 

Все дело в процессе гомогенизации. 

Давайте разбираться вместе.

Для того, чтобы молоко лучше переваривалось в желудке теленка, природа предусмотрела специальный пищеварительный фермент, который называется ксантиоксидаза. Этот же фермент вырабатывается и в организме человека, но в молоке коровы его концентрация примерно в 15 раз больше.

В нормальном состоянии довольно большой по размерам белок ксантиоксидазы участвует в процессе переваривания пищи исключительно  внутри желудочно-кишечного тракта и НИКОГДА не попадает через стенки кишечника в кровеносные сосуды - он просто не проходит туда из-за своих больших размеров. Но так происходит только в случае употребления натурального молока "из под коровы".

Двигаемся дальше. 

Все знают, что если поставить банку парного молока и дать ей отстояться, то через некоторое  время молоко расслоится на фракции и станет неоднородным. Сверху появится плотный слой сливок, ведь молоко — это многокомпонентная полидисперсная система, в которой все составные вещества находятся в тонкодисперсном состоянии, что и обеспечивает молоку жидкую консистенцию.

Эта естественная особенность натурального молока расслаиваться на разные составляющие представляла большие неудобства для молочников прошлого века. Поэтому в начале двадцатого столетия ученые придумали гомогенизаторы молока.

Гомогенизация  – это механическая обработка сырого или уже пастеризованного молока, которая увеличивает срок и упрощает процесс хранения молока. В процессе гомогенизации под большим давлением происходит измельчение жировых шариков, и сливки, которые обычно легко всплывают на поверхности молока, равномерно растворяются в остальном объеме.

Рис. 1 "Жировые шарики молока (липосомы) после гомогенизации"

В процессе дробления жирового шарика происходит перераспределение его оболочечного вещества. На построение оболочек образовавшихся мелких шариков мобилизуются плазменные белки, а часть фосфатидов переходит с поверхности жировых шариков в плазму молока. Восстановление адсорбционного слоя вокруг новых жировых капель, а также формирование диффузного пограничного слоя происходит самопроизвольно. Этот процесс способствует стабилизациии высокодисперсной жировой эмульсии гомогенизированного молока. Поэтому при высокой дисперсности жировых шариков гомогенизированное молоко, а также сливки практически не отстаиваются - получается стабильная и однородная молочная эмульсия, которая может стоять на полках магазинов очень долгое время, что и требуется производителям и продавцам молочных продуктов.  

В настоящее время достаточно развитой теории гомогенизации не имеется. Существует целый ряд гипотез, объясняющих механизм дробления жировых шариков. По одной из гипотез диспергирование жировых шариков происходит в результате резкого изменения скорости молока при входе в клапанную щель. Механизм дробления жировых шариков, схематично представлен на рис.2

Рис 2. "Механизм гомогенизации"

А теперь внимание ! В процессе гомогенизации молекулы пищеварительного фермента ксантиоксидаза под большим давлением скручиваются и попадают внутрь микроскопических жировых шариков - липосом, из которых и состоит молочная эмульсия. 

В результате мы покупаем в магазине уже не молоко (!), а молочную эмульсию с внедренными в ее микролипосомы молекулами пищеварительного фермента ксантиоксидазы !

А теперь переходим к заключительному этапу нашего расследования.

При употреблении человеком какой-либо жирной пищи микро-капельки жира, которые называются хиломикронами,  могут попадать через стенки желудочно-кишечного тракта в кровеносную систему. Это абсолютно нормальный процесс, который нужен для снабжения организма питательными веществами. Капельки жира, проникшие сквозь стенки ЖКТ, разносятся  кровотоком по всему организму и быстро расходуются на его нужды. 

Но все дело в том, что наш организм воспринимает липосомы молочной эмульсии, которые получились после искусственной гомогенизации как крупные жировые хиломикроны и часть их также попадает в нашу кровеносную систему, то есть, ВНУТРЬ наших кровеносных сосудов !!!

Вот тут-то и начинается самое страшное.

Микроскопические молочные шарики, покрытые жировой оболочкой, разносятся по всем сосудам и системам нашего тела. Жировая оболочка шариков рассасывается, скрученные под давлением молекулы ксантиоксидазы восстанавливаются и начинают делать свою работу, а именно, перевариваривать наши сосуды изнутри. 

Так как сосуды буквально разъедаются чужеродным для них пищеварительрным ферментом, организм начинает предпринимать все возможные усилия, чтобы "залатать дыры". Чем же он может это сделать ? Что есть в его распоряжении ? Догадались ?

Конечно холестерин ! Таким образом, холестерин, который забивает все сосуды при атеросклерозе, сам по себе вовсе не является каким-то вредным веществом. Это просто способ нашего организма защитить себя от полного катастрофического разрушения. 

Вот как выглядят сосуды в месте их повреждения после их "ремонта" холестерином. 

Рис 3 "Типичная картина атеросклероза"

В зависимости от места основного повреждения сосудов у человека могут возникать самые различные дегенеративные заболевания: если повреждены сосуды сердца, то возникает ишемическая болезнь, если сосуды мозга - болезнь Альцгеймера, сосуды поджелудочной железы - диабет и т.д. Локализация проблемы может проявиться абсолютно в любом месте !  

Конечно, гомогенизированное молоко - это далеко не единственный источник дегенеративных болезней, существует множество других факторов, но влияние искусственно измененного молока, которое подавляющее большинство людей планеты пьет каждый день, весьма и весьма существенно.   

Имеется множество доказательств достоверности данной теории:

1. После введения в молочную промышленность процесса гомогенизации статистика смертей от сердечно-сосудистых заболеваний в США за несколько лет выросла в десятки раз.

2. Мировая статистика уровня потребления гомогенизированного молока в определенных странах полностью совпадает со статистикой уровня денегеративных заболеваний на этих же территориях.

3.  И самое главное - существуют методики эффективного лечения целого букета "неизлечимых" и "загадочных" дегенеративных заболеваний, построенные с применением данной теории появления патогенеза болезней. Это самое главное доказательство, ведь оно основано на принципе "убери причину - уйдет и следствие". 

Поэтому, молочная индустрия всего мира должна полностью изменить технические регламенты производства питьевого молока. Гомогенизированное молоко, продукт ежедневного потребления миллиардов людей,  должно наконец перестать быть бомбой замедленного действия для всего населения планеты ! 

 

ЗАКЛЮЧЕНИЕ. ЧТО ЖЕ ДЕЛАТЬ ???

 

Фермент ксантиоксидаза разрушается при кратковременном достаточно высоком или продолжительном умеренном нагревании.

Нагревание используется при разных видах обработки молока на производстве: при пастеризации, стерилизации и ультрапастеризации. Однако, при продолжительном нагревании молоко теряет свои полезные свойства.

Поэтому для того, чтобы соблюсти баланс между безопасностью молока и его пользой, рекомендуем перейти на потребление только ультрапастеризованного молока (сделанного по технологии UHT - Ultra High Temperature). 

Этот вид обработки позволяет производить качественное питьевое молоко, которое не нужно кипятить. А кипяченое молоко утрачивает многие свои целебные свойства. Во время кипячения происходит разложение белков и уничтожается чувствительный к теплу витамин С. Кальций и фосфор переходят в нерастворимые соединения, которые не усваиваются организмом человека.

Ультрапастеризации обычно подвергается сырое молоко и фруктовые соки. Жидкость на 2-3 секунды нагревают до температуры 135—150 °C и тут же охлаждают до 4—5 °C. При этом патогены и микроорганизмы уничтожаются полностью. Молоко после такой обработки хранится 6 недель и дольше при комнатной температуре.

Из молока таким образом убирается микрофлора и споры бактерий, которые приводят к скисанию молока, разрушается ксантиоксидаза, а природные полезные свойства сохраняются с минимальными потерями. 

 

 

БУДЬТЕ ЗДОРОВЫ ! 

Корпорация "Интеллект России"

 

Подробнее о проблеме

 

 

 

 

 

 

 

 

xn----itbakdalgarrxoaff.xn--p1ai

НПО "Альтернатива" - ГОМОГЕНИЗАЦИЯ МОЛОКА

Гомогенизация — это обработка молока (сливок), заключающаяся в дроблении (диспергировании) жировых шариков путем воздействия на молоко значительных внешних усилий. Известно, что при хранении свежего молока и сливок из-за разницы в плотности молочного жира и плазмы происходит всплывание жировой фракции, или ее отстаивание. Скорость отстаивания жира зависит от размеров жировых шариков, вязкости, от возможности соединения жировых шариков друг с другом. Как известно, размеры жировых шариков колеблются в широких пределах — от 0,5 до 18 мкм. Согласно формуле Стокса скорость выделения (всплывания) жирового шарика прямо пропорциональна квадрату его радиуса. 

 

В процессе гомогенизации размеры жировых шариков уменьшаются примерно в 10 раз (размер -1,0 мкм), а скорость всплывания их соответственно становится примерно в 100 раз меньше. В процессе дробления жирового шарика перераспределяется его оболочечное вещество. На построение оболочек образовавшихся мелких шариков мобилизуются плазменные белки, а часть фосфатидов переходит с поверхности жировых шариков в плазму молока. Этот процесс способствует стабилизации высокодисперсной жировой эмульсии гомогенизированного молока. Поэтому при высокой дисперсности жировых шариков гомогенизированное молоко практически не отстаивается.

 

Механизм дробления жировых шариков заключается в следующем. В гомогенизирующем клапане на границе седла гомогенизатора и клапанной щели имеется порог резкого изменения сечения потока, а следовательно, и изменения скорости движения. При переходе от малых скоростей движения к высоким жировой шарик деформируется: его передняя часть, включаясь в поток в гомогенизирующей щели с большой скоростью, вытягивается в нить и дробится на мелкие капельки. Таким образом, степень раздробленности, или эффективность гомогенизации, зависит прежде всего от скорости потока при входе в гомогенизирующую щель, а следовательно, от давления гомогенизации, которое всегда определяет скорость. С повышением давления усиливается механическое воздействие на продукт, возрастает дисперсность жира, а средний диаметр жировых шариков уменьшается.При давлении 15МПа средний диаметр жировых шариков составляет 1,43 мкм, а эффективность гомогенизации 74%, при давлении 20 МПа средний диаметр шариков уменьшается до 0,97 мкм, а эффективность возрастает до 80%. 

 

Повышения давления можно достигнуть, снабдив гомогенизатор двумя или тремя клапанами. Такие гомогенизаторы называют двух- или трехступенчатыми. Однако повышение давления приводит к увеличению расхода электроэнергии, поэтому оптимальное давление составляет 10-20 МПа. Рекомендуемое давление гомогенизации зависит от вида и состава изготовляемого продукта. С повышением содержания жира и сухих веществ в продукте следует применять более низкое давление гомогенизации, что обусловлено необходимостью снижения энергетических затрат.

Интенсивность гомогенизации возрастает с повышением температуры, так как при этом жир переходит полностью в жидкое состояние и уменьшается вязкость продукта. При повышении температуры снижается также отстаивание жира. При температурах ниже 50 °С отстаивание жира усиливается, что приводит к ухудшению качества продукта. Наиболее предпочтительной считают температуру гомогенизации 60-65 °С. При чрезмерно высоких температурах сывороточные белки в гомогенизаторе могут осаждаться.

 

Кроме того, эффективность гомогенизации зависит от свойств и состава продукта (вязкость, плотность, кислотность, содержание жира и сухих веществ). С повышением кислотности молока эффективность гомогенизации уменьшается, так как в кислом молоке снижается стабильность белков и образуются белковые агломе-раты, затрудняющие дробление жировых шариков. При повышении вязкости и плотности молока эффективность гомогенизации также щшжается.

В настоящее время применяют два вида гомогенизации: одно-и двухступенчатую. При одноступенчатой гомогенизации могут образовываться агрегаты мелких жировых шариков, а при двухступенчатой происходит разрушение этих агрегатов и дальнейшее диспергирование жировых шариков. 

 

Иногда при производстве молочных напитков и сыров используют раздельную гомогенизацию. Раздельная гомогенизация предназначена для получения гомогенизированного молока с требуемым содержанием жира, повышенной стабильностью жировой дисперсной фазы и белков. Раздельная гомогенизация отличается от полной тем, что при ней механическому воздействию подвергается лишь высококонцентрированная жировая эмульсия (сливки определенной жирности). Сущность раздельной гомогенизации заключается в том, что молоко вначале сепарируют, а полученные сливки гомогенизируют, после гомогенизации их смешивают с обезжиренным молоком, нормализуют, пастеризуют и охлаждают. 

 

При производстве раздельно гомогенизированного молока с использованием двухступенчатой гомогенизации массовая доля жира в сливках не должна превышать 25%, а при одноступенчатой гомогенизации 16%. Раздельную гомогенизацию применяют для того, чтобы увеличить производительность гомогенизации и ограничить нежелательное механическое воздействие на молочный белок при выработке питьевого молока, кисломолочных продуктов и сыров. Полученное при раздельной гомогенизации молоко по своим физико-химическим и органолептическим свойствам не отличается от обычного гомогенизированного молока при условии, если массовая доля жира в сливках, используемых при гомогенизации, не превышает 12%. В молоке, полученном из сливок с повышенным содержанием жира и гомогенизированном раздельным способом, наблюдается усиленное отстаивание жира.

alternativa-sar.ru


Смотрите также