На правах рукописи

УДК 637.143.6:544.57

АРТЕМОВА ЯНА АЛЕКСАНДРОВНА

РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ И ТОВАРОВЕДНАЯ ОЦЕНКА КАЧЕСТВА

МОЛОЧНЫХ НАПИТКОВ, ПОЛУЧЕННЫХ С ПРИМЕНЕНИЕМ

СОНОХИМИЧЕСКОЙ ВОДОПОДГОТОВКИ

Специальность – 05.18.15 Технология и товароведение пищевых продуктов и функционального и специализированного назначения и общественного питания

АВТОРЕФЕРАТ

ДИССЕРТАЦИИ

на соискание ученой степени кандидата технических наук

Москва

РАБОТА ВЫПОЛНЕНА В ФГБОУ ВПО МОСКОВСКОМ ГОСУДАРСТВЕННОМ

УНИВЕРСИТЕТЕ ТЕХНОЛОГИЙ И УПРАВЛЕНИЯ ИМЕНИ К.Г. РАЗУМОВСКОГО

(МГУТУ ИМ. К.Г. РАЗУМОВСКОГО ) доктор технических наук, профессор

Научный руководитель –

КРАСУЛЯ ОЛЬГА НИКОЛАЕВНА

доктор технических наук, профессор

Официальные оппоненты:

БАРАНОВ БОРИС АЛЕКСЕЕВИЧ

кандидат технических наук, доцент

КАТКОВА НАТАЛЬЯ НИКОЛАЕВНА

Вологодская государственная молочнохозяйственная академия Ведущая им. Н.В. Верещагина организация:

Защита диссертации состоится 25 ноября 2011в 11 часов на заседании диссертационного совета Д 212.122.05 при ФГБОУ ВПО «Московский Государственный Университет технологий и управления имени К.Г. Разумовского»

по адресу: 109316, г.Москва, ул. Талалихина, 31, ауд. 13.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГБОУ ВПО МГУТУ им. К.Г.

Разумовского (109004, Россия, Москва, ул. Земляной вал, 73)

Автореферат размещен на сайте ФГБОУ ВПО МГУТУ им. К.Г. Разумовского www.mgutm.ru Автореферат разослан 25 октября 2011 г.

Ученый секретарь диссертационного совета, кандидат технических наук, доцент КОЗЯРИНА ГАЛИНА ИВАНОВНА

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Проблема водоподготовки в пищевой промышленности становится все значимее по мере увеличения объемов пищевого сырья, которые необходимо хранить в высушенном виде. Молочная промышленность находится в числе лидеров, по использованию воды, как компонента пищевых продуктов, производя их путем восстановления из сухого цельного, сухого обезжиренного молока, молочной сыворотки и воды. Производство таких продуктов регламентировано новым Федеральным законом №88-ФЗ и №163-ФЗ «Технический регламент на молоко и молочную продукцию», однако требований к используемой воде не приведен; констатируется, что она должна быть питьевой.

Известно, что химически чистый белок в результате реакции гидратации теоретически может связать до 40% воды по массе. Гидратные оболочки белка увеличивают его гидрофильность в водных коллоидных системах, что повышает качество молочных продуктов, получаемых восстановлением, приближая их к натуральным. Энергия связи воды с белком, принимает наибольшее значение, когда гидратная оболочка белка строится из отдельных молекул воды, не связанных до этого между собой в надмолекулярную структуру. Но в обычном состоянии вода, также как и белок, имеет собственную структуру, образованную водородными связями между молекулами. Эта структура разрушается за счет теплового движения молекул при достижении температуры среды около 70°С.

Для разделения воды на отдельные молекулы одним из наиболее эффективных является сонохимический метод, относящийся к методам химии высоких энергий. Его действие основано на распространении в воде периодических импульсов давления, которые под воздействием переменного давления в упругой ультразвуковой волне испускают кавитационные пузырьки.

Ультразвуковая сонохимия – достаточно молодая область знаний, которая официально стала самостоятельной наукой чуть более полувека назад. Значительный вклад в развитие направления использования ультразвуковой сонохимии, при производстве пищевых продуктов внесли Акопян В.Б., Большаков О.В., Красуля О.Н., Панфилов В.А., Поландова Р.Д., Рогов И.А., Тихомирова Н.А., Цыганова Т.Б., Шестаков С.Д., Шлёнская Т.В., Юдаев В.Ф., и др. Наиболее известными зарубежными учеными в области пищевой сонохимии являются T.J. Maison и L. Paniwnyk из Великобритании, M. Ashokkumar из Австралии., Z.Heved из Хорватии, E. Rieva из Испании и др.

Учитывая вышеизложенное, можно утверждать, что применение технологии сонохимической обработки воды и водных растворов при производстве молочных продуктов является актуальным научным направлением.

Цель и задачи исследования. Целью настоящей работы явилась разработка технологии и товароведная оценка качества молочных напитков на основе регулирования свойств воды.

Для реализации поставленной цели были решены следующие задачи:

- изучить влияние сонохимических воздействий на качество воды, используемой при производстве восстановленных молочных напитков;

- создать лабораторный стенд для сонохимической обработки воды и получения восстановленных молочных напитков;

- разработать технологию приготовления молочных напитков из сухого цельного молока (СЦМ) и сухой молочной сыворотки (СМС). Оценить их физико-химические, органолептические показатели и биологическую ценность и провести исследования по изучению влияния продолжительности сонохимической обработки воды на показатели качества напитков;

- сформировать и математически обработать массивы данных о характере временных трендов удельной электрической проводимости (УЭП) образцов, полученных при различных режимах сонохимической водоподготовки. Установить зависимость временных функций трендов УЭП от роста в экспоненциальной фазе общего числа микроорганизмов в молочных напитках, приготовленных с применением сонохимической водоподготовки;

- разработать метод контроля содержания микроорганизмов в молочных напитках по показателю УЭП и прогнозирования сроков годности этих продуктов в зависимости от продолжительности обработки с применением сонохимических воздействий;

- сформулировать требования к организации промышленного процесса приготовления восстановленных молочных напитков с применением сонохимической водоподготовки;

- разработать технологию промышленного производства молочных напитков, полученных с применением сонохимической водоподготовки, и осуществить товароведную оценку их качества.

Научная новизна работы. На основании результатов проведенных комплексных исследований установлено, что при сонохимической обработке воды происходит изменение ее физико-химических структурно-динамических и микробиологических характеристик: разрушается ее структура, увеличивается растворяющая и экстрагирующая способности, улучшается микробиологическая чистота и показатели безопасности.

Установлен ранее неизвестный факт зависимости повышения растворяющей способности воды от продолжительности ее сонохимической обработки, который имеет асимптотически насыщаемый характер. Это позволяет управлять процессом сонохимической водоподготовки путем изменения длительности ее воздействия при фиксированной интенсивности ультразвука. Установлено, что удельная энергоемкость процесса должна составлять 1,9 КВтч/м3.

Выдвинута и подтверждена гипотеза о линейности роста логарифма общего числа микроорганизмов в молочных напитках, приготовленных из сухого молочного сырья с использованием сонохимической водоподготовки.

Предположено и экспериментально доказано, что от количества использованной при водоподготовке акустической энергии меняется только время, за которое число бактерий удваивается. Установлено, что от количества используемой акустической энергии зависит величина второго коэффициента линейной регрессии, описывающей логарифмическую функцию роста микроорганизмов. Определены значения коэффициентов линейной регрессии.

Обоснован новый метод контроля общего числа микроорганизмов в восстановленных молочных напитках, полученных с использованием сонохимической водоподготовки, по их удельной электрической проводимости.

Предложена методика прогнозирования сроков годности молочных напитков в зависимости от степени использования сонохимических воздействий.

Практическая значимость. Выбран технологический режим сонохимической водоподготовки с целью его использования в технологии производства молочных напитков из сухого цельного молока и сухой молочной сыворотки.

Разработан метод контроля содержания микроорганизмов в молочных напитках по показателю УЭП, который позволяет прогнозировать сроки годности этих продуктов в зависимости от температуры хранения и степени использования сонохимических воздействий при их производстве.

Сформулированы требования к организации промышленного производства восстановленных молочных напитков с применением сонохимической водоподготовки на молочных комбинатах, позволяющего применять разработанный метод микробиологического контроля и товароведной оценки качества в лабораториях санитарно-технологических служб предприятий.

Материалы научных исследований включены в учебные программы и курсы лекций по специальности «Товароведение и экспертиза однородных групп продовольственных товаров» (МГУТУ) и «Технология молока и молочных продуктов» (МГУПП) В условиях ООО «Л.Е.В.» г. Домодедово, проведена промышленная апробация разработанной технологии восстановленных молочных напитков, полученных с применением сонохимической водоподготовки (акт производственных испытаний от 22.04.2011 г.) Апробация работы. Основные результаты исследований по теме диссертации были доложены на III Межведомственной научно-практической конференции с международным участием «Товароведение, экспертиза и технология продовольственных товаров – Товаровед 2010» (Москва, 2010), Международной научно-практической конференции «Прикладные научные разработки - 2011» (София, 2011), XXIV Сессии РАО, совмещенную с сессией Научного Совета РАН по акустике, (12-15 сентября 2011, Саратов), Четвертой международной научно-практической конференции «Перспективы производства продуктов питания нового поколения» (Омск, 2011) Публикации. По результатам диссертационных исследований опубликовано печатных работ (из них рекомендованных ВАК - 2), получен патент РФ №2402909 и подано в Роспатент две заявки на изобретения №2010126334 и №2010144303. По заявке №2010144303 получено решение РОСПАТЕНТа о выдаче патента на изобретение от 07.09.2011 г.

Структура и объем диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, пяти глав, общих выводов, а также списка литературы и приложения. Текст диссертации изложен на 106 страницах, содержит 27 рисунков и 16 таблиц. Список используемой литературы включает 170 наименований, в том числе 19 публикаций иностранных авторов.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы диссертационной работы, показаны ее теоретическая и практическая значимости, научная новизна, определены цели и задачи диссертационной работы.

В первой главе «Аналитический обзор литературы» на основе обобщения информации, полученной из научной и патентной литературы, проведен анализ технологий и аппаратурного оформления процессов водоподготовки, применяемых на предприятиях пищевой промышленности. Показано, что именно сонохимическая обработка является наиболее эффективной для этих целей. Описан механизм реакций обусловленных импульсами давления, возникающих при кавитации, которые открывают возможность регулирования свойств воды. На основе изучения источников информации показана необходимость учета уровня содержания микроорганизмов при товароведной оценки качества пищевых продуктов и разработки для этих целей соответствующего экспресс-метода. Кроме того, работами отечественных и зарубежных ученых установлено наличие бактериостатического эффекта при применении сонотехнологий в сочетании с тепловой обработкой, что позволяет его рекомендовать для использования в целях продления сроков годности и улучшения потребительских характеристик получаемых молочных напитков.

На основе результатов проведенного анализа информационных источников по проблеме сформулированы цель и задачи исследования.

Во второй главе «Объекты и методы исследований» представлена структурная схема исследований (рис. 1).

Диссертация выполнена на кафедре "Технологии продуктов питания и экспертизы товаров" в ФГБОУ ВПО Московском Государственном Университете технологий и управления имени К.Г Разумовского в рамках проведения следующих НИР:

«Исследование технологии водоподготовки для нужд пищевой промышленности и энергетики», «Разработка теоретических основ пищевой сонохимии» и «Повышение терморезистентности биологически активных компонентов пищевого сырья путем их гидратации сонохимически обработанной водой». НИР выполнялась в рамках Аналитической ведомственной целевой программы «Развитие научного потенциала высшей школы (2009 – 2010 годы)», утвержденной приказом Министерства образования и науки России от 16 апреля 2007 г. № 115. Исследования проводились в лаборатории пищевой сонохимии кафедры «Технологии продуктов питания и экспертизы товаров», в институте Биоорганической химии им. Н.М. Эммануэля РАН, НИИ Экологии человека и гигиены окружающей среды им. А.Н. Сысина РАМН В соответствии с целью и задачами диссертационной работы, основными объектами работы служили:

Вода и технология ее сонохимической обработки;

молочные напитки из сухого цельного молока (СЦМ) и сухой молочной сыворотки (СМС) - подсырной и творожной, восстановленных сонохимически обработанной в различных режимах водой, их физико-химические свойства, органолептические и микробиологические показатели.

В качестве исследуемой технологии была использована технология сонохимической обработки воды, согласно техническим условиям ТУ5130-002-26784341-2008. Образцы напитков готовились из СЦМ по ГОСТ 4495-87, СМС-по ГОСТ Р 53492-2009 и Федеральным законом №88-ФЗ и №163-ФЗ «Технический регламент на молоко и молочную продукцию», и воды питьевой бутилированной по ГОСТ Р 52109-2003 и СанПиН 2.1.4.1116-2002. Для измерения УЭП был использован отечественный, программируемый кондуктометр марки «АНИОН-7051».

Для проведения экспериментальных работ впервые создан лабораторный стенд для сонохимической обработки воды и получения молочных напитков (рис. 2). Акустическая мощность реактора составляет 350 Вт и объем ресивера 5л.

ТЕХНОЛОГИЯ ПРОИЗВОДСТВА ТОВАРОВЕДНАЯ ОЦЕНКА

КАЧЕСТВА МОЛОЧНЫХ НАПИТКОВ, ПОЛУЧЕННЫХ С

ПРИМЕНЕНИЕМ СОНОХИМИЧЕСКОЙ ВОДОПОДГОТОВКИ

Теоретические и экспериментальные исследования влияния продолжительности сонохимической обработки воды на показатели качества воды и молочных напитков из сухого цельного молока и сухой молочной сыворотки Изучить влияние Создать лабораторный Подтвердить гипотезу о Предложить и обосновать новый метод контроля общего числа бактерий в молочных напитках, созданных с использованием сонохимической водоподготовки, по их удельной электрической проводимости и предложить методику прогнозирования сроков годности продуктов в зависимости от степени использования сонохимического воздействия Разработать метод контроля содержания КМАФАнМ в молочных напитках прогнозирования сроков годности этих продуктов В работе применяли как общепринятые, так и специальные методы оценки свойств воды, а также молочных напитков, приготовленных с ее использованием. О физикохимических свойствах воды судили по показателям: рН и окислительновосстановительному потенциалу (ОВП) определяемым потенциометрическим методом с применением рН-метра «ЭКОТЕСТ–2м»), содержанию пероксидных соединений (методы перманганатометрии по - ИСО 8467 и йодометрического титрования), общая жесткость - по ГОСТ 4151-72; содержание танинов и лигнинов – по МИ № 8193; удельная электропроводность – по ИСО 7888; органолептические показатели воды – запах и вкус (баллы) - по ГОСТ 3351-74, цветность - по ПНД A 14.1:2:3:4:207-04, мутность - по ПНД 14.1:2:3:4.213-05. Показатели безопасности воды: Содержание Цианидов, Хрома, Бериллия по ГОСТ 3351-74; Никеля, Цинк, Кадмия, Свинца - по ИСО 8281; Стронция - по ГОСТ 23950-88; Нитратов - по ГОСТ 18826-73; Мышьяка - по МВИ М 01-26-2001; Фенольный индекс - по РД 52.24.480-95; Ртуть - по ГОСТ Р 51212-98; Железо общее - по ГОСТ 4011-72;

Пестициды и хлорорганические соединения (ГХЦГ, ГХЦГ, ДДТ) - по МУ 2142-80.

Изменение структуры воды определяли по показателям протонной магнитной релаксации на приборе «Minispek - RS-120», фирмы «Brucker» (Германия). Определение вязкости воды определяли на вискозиметре фирмы «A&D» (Япония).

Для определения качества восстановленных молочных напитков с применением сонохимической водоподготовки использовали следующие методы: кислотность определяли методом кислотного титрования по ГОСТ Р 51455; Плотность - при помощи ареометра типа АОН-4; Химический состав: жир - по ГОСТ 30648.1-99, белок - по ГОСТ 30648.2-99, лактозу - по ГОСТ 30648.3-99. Органолептическая оценка проводилась по ГОСТ Р 53159-2008; Микробиологические показатели (КМАФАнМ)- по ГОСТ 10444.11-89.

Пищевую безопасность молочных напитков исследовали путем биотестирования по методике токсикологической оценки пищевых продуктов, разработанной МГУПБ совместно с ВНИИ Ветеринарной Санитарии, Гигиены и Экологии. Биотестирование осуществляли на инфузориях Tetrahymena pyriformis по параметру прироста культуры в течение 7 суток с использованием прибора «БиоЛаТ – 2». Для оценки влияния активации воды на жизнеспособность биологических тест-объектов (микроорганизмов, простейших, ракообразных) использована методика оценки корреляционных связей развития микроорганизмов с параметрами энергетического распределения воды по тесту «Эколюм»

(Стехин А.А. и Яковлева Г.В., 2008), разработанная в НИИ Экологии человека и гигиены окружающей среды им. А.Н. Сысина РАМН.

При выполнении исследований применялись методы сравнительного эксперимента.

Для обработки экспериментальных данных использовались методы регрессионного анализа и математической статистики с использованием соответствующих программ для ЭВМ.

Эксперименты проводили в пятикратной повторности.

В третьей главе «Исследование качественных характеристик воды с применением сонохимической обработки» представлены результаты исследования качественных характеристик воды до и после сонохимической обработки (таблица 1), а также сформулирована концепция пищевой сонохимии, которая состоит из трех положений.

Во-первых, это ограничение либо полное исключение применения сонохимической обработки в отношении коллоидных растворов биополимеров пищевого сырья, а обработка только воды и водных растворов пищевых электролитов типа сахара, поваренной соли и т.д.

Во-вторых, это максимальное ослабление химических реакций, происходящих при сжатии кавитационных пузырьков в газовой фазе внутри них, и минимизация взаимодействия с обрабатываемой жидкостью продуктов этих реакций. В-третьих, это использование при разработке промышленных сонохимических аппаратов теории физического подобия кавитационных процессов, позволяющей избавиться от трудоемких и затратных этапов натурного макетирования и выполнять их инженерные расчеты, опираясь на результаты оптимизации того или иного процесса в малогабаритном реакторе.

Таб. 1. Физико-химические показатели качества воды до и после сонохимической Результаты исследований, приведенные в таб.1, показывают, что происходит понижение показателей общего солесодержания и, как следствие, понижение общей жесткости воды в результате сонохимических воздействий на воду и возрастании значений показателей активной кислотности (сдвиг в щелочную сторону) и температуры воды (на 2°С).

Механизм реакции основан на разрушении импульсами давления, возникающего при кавитации, растворенных минеральных веществ и их соединений. Кроме того, за счет временного изменения структуры воды происходит выделение энергии, о чем свидетельствует повышение ее температуры после кавитационной обработки.

При использовании кавитационных технологий наблюдается повышение температуры кристаллизации, что указывает на ослабление межмолекулярного взаимодействия в системе рис. 2.

Органолептические показатели проб воды до и после кавитационной обработки остались без изменений, кроме показателя мутности, который увеличился на 30%, что связано с повышением растворимости минеральных веществ, которые до обработки в реакторе находились в связанном состоянии, а после – образовали осадок на дне емкости, в которой происходит обработка. Показатели безопасности воды соответствуют требованиям нормативных документов, предъявляемых к питьевой воде. Все исследуемые показатели не превышают нормируемых значений, при этом количество нитратов в обработанной воде уменьшилось на 25%, цинка – на 75%, железа – на 17%, а фенольный индекс снизился на порядок, т.е. можно утверждать, что применение кавитационной обработки способствует очищению воды от вредных примесей с выпадением их в осадок.

Изучением эффектов влияния ультразвука на водные растворы занимались, начиная с 60-70х годов прошлого столетия. Существующие в то время технические решения и соответствующие установки при воздействии на водные растворы способствовали образованию значительного количества перекисных соединений, способствующих окислению эссенциальных веществ (жиров, белков, углеводов, витаминов). Профессору Шестакову С.Д. удалось найти такой акустический диапазон, при котором воздействие ультразвуковой волны не приводит к образованию огромного количества перекисных соединений.

В ходе проведенных испытаний был установлен факт неизменяемости значения перманганатной окисляемости после кавитационной обработки пробы воды (таблица. 2).

Для этих целей специально подбиралась вода, где содержались гуминовые кислоты.

Неизменность перманганатной окисляемости воды после кавитационной обработки свидетельствует о том, что такие легко окисляемые соединения как гуминовые кислоты (показатель в таблице 2 «танины и лигнины») не трансформируются в перекисные или другие кислородосодержащие соединения, являющиеся восстановителями по отношению к перманганату калия. Из результатов исследований, проведенных нами при сертификации реакторов серии РКУ-0,63 в аккредитованной аттестатом РОСС RU.0001. испытательной лаборатории «ЭкоЗонд» стало известно что, кавитация, образующаяся при амплитудах звукового давления, не превышающих порогового значения, соответствующего волне, вызванной интенсивностью колебаний около 4 Вт/см2, не приводит к образованию перекисных соединений в количествах, которые могут быть определены официальными методами контроля по показателю «окисляемость перманганатная» (табл. 2) их предельно допустимых концентраций.

Таб. 2 Изменение показателей воды при сонохимической обработке.

перманганатная, мг О2/л По данным Торопкова В.В., Алехина С.А., и др. использование активированных сред, что достигается применением кавитационной обработки воды, приводит к продлению сроков хранения продуктов питания, что объясняется наличием в обработанной воде короткоживущего реактива Фентона, который подавляет активность микроорганизмов.

Результаты исследования образования в обработанной воде активных форм люминолгеминовохемилюминесценции позволяют утверждать, что после кавитационной обработки в воде накапливаются перекись водорода в диссоциируемой форме, регистрируемых по времени выхода максимума интенсивности хемилюминесценции в пределах от 5- 30 сек. Отсутствие в кинетической зависимости времен выхода порядка 0,1…0,2 сек. указывает на малый вклад в суммарную хемилюминесценцию свободных радикалов. Очевидно, что подобные закономерности обусловлены протекающими процессами структуризации воды непосредственно после ее кавитационной обработки.

Идентификация активных форм кислорода, выполненная на основе анализа кинетической зависимости хемилюминесценции позволила определить концентрацию индуцированных активных форм кислорода в воде. Исходная вода характеризовалась фоновой ионрадикальной концентрацией в воде на уровне 1,2 х 10 -6 моль/л, а кавитационно обработанная вода имела показатель 1,9 х 10 -6 моль/л. К исходу суток активность была ниже фоновой, т.е. индуцированные активные формы кислорода практически полностью претерпели превращение с образованием неактивных соединений.

Растворяющая способность обработанной воды, значительно увеличивается. На рисунке 3 отчетливо видно наличие осадка, образованного нерастворенной СМС, в обычной воде и отсутствие осадка – в кавитационно обработанной воде, после 2 часов выдержки в равных температурных условиях (t = 22 оC).

С позиций физической химии и акустики этот факт объясняется тем, что при низких амплитудах звукового давления в среднем частота следования кавитационных импульсов давления больше, чем при высоких, а абсолютные величины достигаемых давлений в пузырьках при их сжатии – меньше. Отсюда следует, что термодинамические условия внутри пузырьков при небольших амплитудах звукового давления разрушают ассоциативную структуру воды так же хорошо, как и при более высоких амплитудах. Эти импульсы становятся по абсолютной величине давления меньше,но их в единицу времени становится больше, то есть величина работы по разрушению водородных связей, которые Без обработки принято характеризовать количеством энергии, остается в большом диапазоне практически неизменной. Поэтому, при определении режима сонохимической водоподготовки в пищевых технологиях следует исходить из интенсивности ультразвука, соответствующей амплитуде среднего в реакторе звукового давления не выше 0,2 МПа.

Зависимость растворяющей способности воды от продолжительности сонохимической водоподготовки при запатентованной амплитуде (0,2-0,25 мПа) звукового давления была исследована экспериментально на стенде. При помощи оснастки, показанной на рис.4, и соответствующей «Программе и методике проверки функционирования реакторов МХРТ.066751.002 ПМФ» измерялась скорость растворения сухого электролита в воде, соответствующей СанПиН 2.1.4.1074-01. В качестве электролита был взят таблетированный натрий хлорид по ТУ2152-001-84091640-2008, обладающий равномерным растворением таблеток (эффектом таяния).

Скорость растворения измерялась по убыли массы пяти таблеток электролита 4, которые равномерно размещались на сетке лабораторного сита 3 по ГОСТ Р 51568-99, плотно вставленного нижним краем обечайки в металлический стакан 2 со штуцером, помещенный в емкость 1. Вода подавалась через реактор насосом-эмульгатором по трубке, соединенной со штуцером 5 в емкость 1 через сито 3 с находящимися в нем таблетками электролита 4. Скорость подачи была установлена с помощью дросселя и составляла 2, л/мин. Потеря массы таблетками при растворении измерялась взвешиванием на лабораторных весах и выражалась в процентах:

где: М – суммарная исходная масса пяти таблеток;

т – суммарная масса таблеток после частичного растворения в течение 5 мин, измеряемых с момента начала поступления воды через сетку сита.

Эксперименты с пятикратной повторностью были проведены при комнатной температуре, которая поддерживалась с точностью 1°С. Полученные результаты эксперимента с доверительными интервалами погрешности, при 99,5%-ном уровне значимости, сведены в таблицу 3.

Таб. 3 Влияние сонохимической обработки на растворимость Na Cl в воде.

ОБЪЕКТ Ед. КОНТРОЛЬ ОПЫТЫ

обработки Из таблицы 3 видно, что полученная зависимость растворения натрия хлорида в воде от продолжительности ее сонохимической обработки (длительности включения реактора) без непосредственного воздействия кавитации на таблетки электролита имеет асимптотический характер. Он аналогичен, известной зависимости содержания в воде мономолекулярной фазы от длительности кавитационного воздействия (Рогов И.А., Шестаков С.Д.). Это свидетельствует о том, что сонохимический процесс является асимптотически насыщаемым и подтверждает обоснованность исследований процесса сонохимической водоподготовки с целью его оптимизации, используя разные временные режимы, при заданной интенсивности ультразвука.

Совместно с Институтом химической физики им. Н.Н. Семенова РАН с целью установления продолжительности процесса возврата к равновесию нами были выполнены измерения протонной магнитной релаксации в дистиллированной воде, подвергнутой сонохимической обработке в кавитационном реакторе РКУ-0,63. Они показали, что спинспиновая релаксация с характеристическим временем Т2 приобретает после сонохимической обработки двухкомпонентный характер (рис.5). Такой двухкомпонентный спад отчетливо наблюдается в течение 2…3 часов, что говорит о появлении в воде фазы с сильно отличающейся молекулярной подвижностью, которая существует достаточно продолжительное время. Это время релаксации приобретенной избыточной энергии, полученной водой от кавитации.

Протекающие динамические изменения метастабильной фазы воды, прошедшей кавитационную обработку, свидетельствуют о ее высокой биологической активности, имеющей направленность на поддержание метаболических процессов в живых организмах.

Действие воды на биологические объекты, определяется несколькими факторами, наиболее сложное влияние на жизнеспособность организмов оказывает энергетическое распределение структурированной фазы воды, т.к. именно эта фаза воды выступает в роли интермедиата электронов между внешней средой и средой микроорганизмов, находящихся в воде. Для оценки влияния активации на жизнеспособность биологических тест-объектов (микроорганизмы, простейшие, ракообразные) использованы, полученные в работе Стехина А.А., Яковлевой Г.В., оценки корреляционных связей развития микроорганизмов с параметрами энергетического распределения воды.

Экспериментальные результаты оценки жизнеспособности (Кж) по тесту «Эколюм»

составляют 1,78 – контроль (без обработки воды) и сразу после кавитационной обработки – 1,74, через два часа выдержки – 0,65, через сутки (24 часа) – 0,85. Причем высокие концентрации донатов электронов (супероксид и пероксид ион-радикалов) оказывают бактериостатическое, по отношению к микроорганизмам, действие в первые часы после обработки воды. Анализ полученных данных указывает на то, что электронная активация воды способствует увеличению жизнеспособности организмов спустя один час после ее обработки.

Значения показателя абсолютной вязкости воды (, сП) до и после обработки имеют аналогичную зависимость, которая характерна для показателя Кж: контроль (без обработки) - 1,0210,007, сразу после кавитационной обработки - 0,9650,007, через 2 часа - 0,9750,008, через сутки (24 часа) - 0,9920,004.

В четвертой главе «Исследование влияния сонохимической водоподготовки на качество молочных напитков» приведено описание результатов экспериментов по формированию массивов данных, дискретно описывающих временные функции роста микроорганизмов в образцах напитков, полученных при помощи лабораторного стенда (Рис. 1) при различных режимах сонохимической обработки воды. Эти функции заданы на точечных множествах, полученных следующим образом. Готовили три варианта восстановленного молочного напитка с массовой долей жира 3,2%, 2,8% и 2,5%, с целью, чтобы весь диапазон характеристик экспериментальных напитков соответствовал физикохимическим показателям идентификации молочных напитков, предписанных Федеральным законом №88-ФЗ и №163-ФЗ «Технический регламент на молоко и молочную продукцию». Состав и варианты рецептур молочных напитков показан в таблице 4. В ходе исследований, органолептических и физико-химических показателей нами выбрана подсырная сыворотка, что связано с ее сладковатым вкусом, по сравнению с творожной сывороткой (она имеет кислый вкус).

Химический состав полученных образцов напитков и их физико-химические показатели приведены в таблице 5.

Органолептическая оценка этих вариантов молочных напитков была осуществлена дегустационной комиссией из сотрудников кафедры «Технологии продуктов питания и экспертиза товаров» МГУТУ им. К.Г. Разумовского. Дегустация была проведена закрытым способом, без сообщения дегустаторам их характеристик. Была применена 9-балльная шкала оценки результатов. Результаты органолептической экспертизы приведены в таблице Таб. 4. Варианты рецептур молочных напитков.

КОМПОНЕНТ

ПОКАЗАТЕЛИ Кислотность Плотность, Химический состав, %

РЕЦЕПТУР

Таб. 6. Результаты органолептической оценки молочных напитков.

ПОКАЗАТЕЛЬ

Вкус и запах «7» Недостаточно «9» Чистый, без «5» Вкус слегка Консистенция «5» Однородная, без «9» Однородная, без «7» Однородная, без Пищевую безопасность исследовали путем биотестирования., которое осуществляли на инфузориях Tetrahymena pyriformis. Исследовали пробы молочных напитков, приготовленных путем растворения в питьевой водопроводной воде и этой же воде, прошедшей кавитационную обработку. Было произведено сравнение количества клеток в пробах восстановленных подсырной и творожной сыворотках распылительной сушки через определенные промежутки времени. Результаты, полученные при исследовании подсырной сыворотки, приведены на рисунке 6 (у творожной сыворотки эффект был несколько слабее, но все тенденции сохранялись).

В напитках, восстановленных прошедшей кавитационную обработку воде, в течение всего опыта количество клеток Tetrahymena pyriformis было больше, чем в молочных напитках, восстановленных на необработанной воде (рис.6).

И, кроме того, увеличение их количества со временем также превалировало. Это объясняется тем, что кавитационная обработка значительно изменяет физико-химические свойства воды и не создает при этом факторов, отрицательно влияющих на рост и размножение Tetrahymena pyriformis. Увеличенный рост культуры определяется большей концентрацией в растворе полезных веществ, доступных простейшим.

Результаты проведенных предварительных микробиологических исследований по ГОСТ 9225обычной и кавитационно 84 вариантов напитка, были проанализированы. В результате, поскольку динамика роста КМАФАнМ в напитках оказалась идентичной, то для дальнейших исследований была выбрана рецептура второго варианта напитка, как наиболее сбалансированного по органолептическим показателям и химическому составу, в частности, по содержанию сывороточных белков и кальциевых соединений, которые необходимы для нормального функционирования организма человека.

Молочные напитки (по составу второго варианта) приготавливались четырьмя способами на лабораторном стенде (рис.2). Контрольный образец - по традиционной технологии восстановления молока. Для этого в ресивер заливалось 5 литров питьевой воды, соответствующей СанПиН 2.1.4.1116-02 «Питьевая вода. Гигиенические требования к качеству воды, расфасованной в емкости» и нагретой до 50°С. Затем в воду закладывались сухие компоненты и перемешивались бытовым электромиксером до полного растворения комочков. Смесь выдерживалась при закрытой крышке ресивера в течение получаса, затем отфильтровывалась через ватно-марлевый фильтр и ускоренно охлаждалась в холодильной камере до комнатной температуры. Второй, третий и четвертый образцы готовились с использованием воды прошедшей сонохимическую водоподготовку (вместо ее нагрева). Это делалось после заливки воды в ресивер включением реактора (1) при установленном на производительность реактора 2,5 л/мин дросселе (6) путем запуска преобразователя (2) ультразвуковым генератором (3) на 100, 200 и 300 секунд, соответственно. Далее выполнялись технологические операции по растворению и перемешиванию сухих компонентов для молочного напитка, аналогично технологии приготовления контрольного образца.

Известно, что размножение микроорганизмов в молоке и молочных продуктах происходит в несколько фаз. Первая – это так называемая фаза адаптации или лаг-фаза.

Для напитков, содержащих СЦМ и СМС, лаг-фаза, в конкретном случае, начинается от момента их растворения в воде и заканчивается началом их интенсивного размножения.

Продолжительность фазы зависит от времени адаптации микроорганизмов в коллоидной системе восстановленного напитка, а также от температуры и бактериостатического воздействия сонохимически обработанной воды, то есть в конечном итоге от продолжительности этой обработки. Фаза логарифмического размножения (экспоненциальная фаза), характеризует постоянное деление микроорганизмов. Время деления также зависит от температуры и, как оказалось, от количества акустической энергии, полученной водой при ее сонохимической обработке, т.е. от приобретенных ею бактериостатических свойств. Стационарная фаза микробиологического процесса наступает, когда в среде напитка накапливаются продукты обмена веществ микроорганизмов, например, молочная кислота.

Известно, что молочнокислые бактерии являются антагонистами по отношению к остальным представителям микрофлоры молочных продуктов. Марьин В.А. (ВНИМИ) в своих работах называет этот период пассивацией. Последняя фаза отмирания наступает, когда жизнедеятельность чувствительных к кислотам микроорганизмов, подавляется молочной кислотой, образуемой молочнокислыми бактериями.

Полученные результаты исследований показали, что сонохимически обработанная вода характеризуется пониженными значениями абсолютной вязкости, и она приобретает бактериостатические свойства, что создает условия для гидратации обрабатываемых продуктов питания и придания им полезных потребительских качеств. Образец напитка (Вариант 2) был подвергнут исследованию динамики роста КМАФАнМ в его пробах, хранящихся при температуре 22°С. Посевы микрофлоры производили каждый час в течение 16 часов после предполагаемого окончания лаг-фазы. Полученные на точечных множествах зависимости были прологарифмированы и математически обработаны с применением метода наименьших квадратов. Аппроксимирующая функция N(t) – содержания КМАФАнМ, КОЕ/см3 имела вид:

На Рисунке 7 отчетливо видно, что спустя два часа (окончание лаг-фазы) наблюдается рост числа КМАФАнМ по экспоненте при комнатной температуре хранения.

Для установления зависимости УЭП от фактора роста микроорганизмов был использован Кондуктометр «АНИОН-7051», который был запрограммирован на измерения УЭП (j) и запись в память компьютера результатов j = 1, 2,…100 этих измерений через каждые мин. Так, для свежеприготовленных контрольного и трех опытных образцов (с различным содержанием жира) при комнатной температуре были получены точечные множества значений временных трендов УЭП, из которых были выделены шестнадцатичасовые участки экспоненциального роста количества микроорганизмов (рис. 8).

Далее, был найден вид функции, связывающей тренд УЭП в образце, изготовленном как контрольный, и скорость изменения в нем количества микроорганизмов. В этих целях использовалась теория среднеквадратичного приближения дискретных функций полиномами.

Порядок сглаживающего полинома, имеющего вид (3), равнялся 9:

Значения полиномиальных коэффициентов приведены в таблице 7.

Таб. 7 Значения полиномиальных коэффициентов.

коэффициент Значение Используя полученную функцию, множества временного тренда УЭП, в пределах отрезка времени в 16 часов (от 2 до 18 часов после приготовления образцов) можно преобразовать во множества изменения во времени логарифма содержания КМАФАнМ, гипотетически слаживаемыми прямыми. Математически это можно сделать следующим образом. Аналогично (1), найти вторые коэффициенты 1,n (n – число образцов) предполагаемо линейных регрессий, в качестве первых коэффициентов которых возможно использовать первый коэффициент регрессии контрольного 1,n:

Общий первый коэффициент 0,1 сводит все функции lgNn(t) в общую начальную точку. Эта точка соответствует исходной бактериальной обсемененности молочного напитка, складывающейся из количества микроорганизмов в воде, в сухих компонентах (СМС и СЦМ) и качества микроорганизмов с поверхности оборудования и оснастки.

Вторые коэффициенты фактически показывают скорость увеличения при комнатной температуре логарифма содержания микроорганизмов в час в экспоненциальной фазе их роста в молочных напитках, приготовленных всеми исследованными способами.

Преобразованные таким образом множества имеют линейный вид, (рис. 8), что подтверждает выдвинутую гипотезу экспоненциального, но с другими степенными показателями, роста количества микроорганизмов в образцах, приготовленных по новой технологии (с применением сонохимической водоподготовки).

Полученные данные показывают, что от длительности сонохимической водоподготовки, то есть от количества получаемой водой акустической энергии, меняется только время, за которое количество микроорганизмов удваивается. Этот позволяет создать новый метод контроля содержания КМАФАнМ в молочных напитках по показателю УЭП и прогнозировать сроки годности этих продуктов в зависимости от степени использования сонохимических воздействий. Найденные значения коэффициентов регрессии приведены в таблице 8.

Таб. 8 Коэффициенты регрессии.

регрессии В пятой главе «Организация процесса промышленного производства молочных напитков с применением сонохимической водоподготовки» сформулированы требования к организации промышленного процесса приготовления молочных напитков с применением сонохимической водоподготовки, позволяющего применять разработанный метод товароведной оценки их качества.

В диссертации установлено, что функции, растворяющей способности и увеличения на порядок количества микроорганизмов в молочных напитках (рис. 8) от времени сонохимической водоподготовки являются асимптотически приближающимися каждая к своему пределу, также как и зависимость содержания мономолекулярной фазы в воде (по И.А. Рогову и С.Д. Шестакову). Это значит, что сонохимический процесс – действительно насыщаемый, как предполагалось и не имеет смысла стремиться к его максимально возможному эффекту, возможно связанному с неоправданно большими затратами энергии.

К такому же выводу независимо пришли ученые Загребского университета, исследуя ультразвуковую гомогенизацию цельного молока. Они доказали, что с увеличением амплитуды ультразвуковых колебаний значительного влияния на степень гомогенизации молока не наблюдается.

Предлагаемый способ в промышленном масштабе может быть осуществлен при помощи аппаратов и технологии (рис. 9 и 10) сонохимической обработки воды при производстве молочных напитков. В них в качестве акустических источников упругих колебаний могут быть использованы ультразвуковые индустриальные процессоры отечественного или зарубежного производства (например, фирмы Hielscher Systems GmbH (Германия)). Собранные в одном блоке шесть процессоров типа UIP-500 общей механической мощностью 2,7 кВт при комнатной температуре обрабатываемой воды обеспечат требуемую водоподготовку. При производстве напитков по типу второго образца ее производительность будет 2,3…2,4 м3/ч. Это соответствует серийно выпускаемому узлу восстановления сухого молока. В качестве диспергатора может быть использован роторный дезинтегратор нового поколения (Р. Ринк, С.Д. Шестаков, 2011).

Его целесообразно использовать в этой промышленной установке, как показано на рис 10.

Технологический Параметры и Приготовление молочного напитка с применением сонохимической водоподготовки Сухое цельное В соответствии с Рис.9. Схема технологического сыворотка ГОСТ Р 53492-2009 применением сонохимической Вода питьевая В соответствии с водоподготовки.

Сонохимическая водоподготовка Перемешивание дезинтеграция гидратация Охлаждение Разработанный метод контроля общего содержания микроорганизмов в молочных напитков по УЭП и прогнозирования их сроков годности в зависимости от степени использования сонохимических воздействий заключается в следующем.

После установления вида функций lgNn() вычисляют их доверительные интервалы при 99,5%-ном уровне значимости и соответствующие погрешности (табл. 9).

Таб. 9 Значения погрещности.

Размеры доверительных интервалов закономерностей роста при +8°С и комнатной температуре (22 оС) общего числа бактерий в молочных напитках, приготовленных с разной степенью сонохимической обработки воды показаны на рисунке 11. Если найти точки пересечения их верхних граней этих интервалов со значением, предписанного Федеральным законом №88-ФЗ и №163-ФЗ «Технический регламент на молоко и молочную продукцию, предельного содержания бактерий в напитках, то можно, зная технологию их приготовления и установив начальную обсемененность, спрогнозировать каков будет срок годности напитка при его хранении (охлажденным или нет).

На графиках (рис. 8 и рис. 11) видно, что сонохимическая водоподготовка, даже при максимальной производительности процесса обеспечивает в 1,6 раза больший срок их годности. Если такой молочный напиток будет реализован с молочного комбината в розницу, то при хранении вне холодильника в течение суток он не потеряет требуемого регламентом качества. Зная режимы водоподготовки, можно организовать экспресс-анализ микробиологических свойств молочных напитков, получаемым на молочных комбинатах в лабораториях их санитарно-технологических служб. Алгоритм этого анализа будет заключаться в измерении с помощью электрокондуктометра УЭП, вычислении на программируемом калькуляторе по приведенным формулам текущего содержания КМАФАнМ и составлении прогноза его роста на срок до реализации напитков. Анализ должен быть осуществлен в течение 8 часов после приготовления напитка, если он был охлажден и хранился при температуре не выше +8°С. Разработанная методика такого вида контроля полностью приведена в тексте диссертации.

ВЫВОДЫ

1. Разработана технология промышленного производства молочных напитков с применением сонохимической водоподготовки, обеспечивающая улучшение микробиальной чистоты, повышение качественных показателей продуктов и товароведной оценки характеристик восстановленных молочных напитков.

2. Изучено влияние сонохимических воздействий на качество воды, используемой при производстве восстановленных молочных напитков из СЦМ и СМС. Показано, что при сонохимической обработке воды происходит понижение общего солесодержания и, как следствие, снижается общая жесткость воды. При этом повышается ее растворяющая способность при запатентованной амплитуде звукового давления (0,2 – 0,25 мПа), температура (на 2-3 С), рН сдвигается в щелочную сторону (на 0,2-0,3 ед.). Улучшаются показатели безопасности, что подтверждается снижением фенольного индекса, количества нитратов - на 25%, цинка - на 75%, железа - на 17%. В результате обработки воды в кавитационном реакторе количество перекисных соединений остается на уровне фоновой концентрации (10 -6 моль/л). Происходят структурные изменения, о чем свидетельствует появление в воде фазы с сильно отличающейся молекулярной подвижностью, что установлено с применением метода ЯМР. После кавитационной обработки воды происходит уменьшение на порядок количества микроорганизмов, и вода приобретает бактериостатические свойства. При этом, органолептические показатели воды не ухудшаются.

3. Создан лабораторный стенд для сонохимической обработки воды и получения на ее основе молочных напитков на базе кавитационного реактора, изготовленного согласно ТУ 5130Стенд включает в себя: сонохимический реактор РКУ-0,63, электроакустический преобразователь, ультразвуковой генератор, насос-эмульгатор, ресивер (емкость), дроссель, мановакуумметр.

4. Сформированы и математически обработаны массивы данных о характере временных трендов УЭП образцов, полученных при помощи сонохимической обработки воды, и установлена логарифмическая зависимость временных функций трендов УЭП от роста микроорганизмов в молочных напитках, приготовленных с использованием сонохимической водоподготовки.

5. Разработан метод контроля содержания микроорганизмов в молочных напитках по показателю УЭП и прогнозирования сроков годности этих продуктов в зависимости от степени использования сонохимической обработки. Суть метода заключатся в измерении с помощью электрокондуктометра показателя УЭП, вычислении на программируемом калькуляторе текущего содержания КМАФАнМ и составлении прогноза его роста на срок до реализации напитков 6. Сформулированы требования к организации промышленного процесса приготовления восстановленных молочных напитков с применением сонохимической водоподготовки. С помощью лабораторного стенда отработана технология приготовления образцов молочных напитков из СЦМ и СМС и оценены их физико-химические, органолептические свойства и биологическая ценность. В качестве базовой рецептуры напитка выбрана рецептура, включающая СМС – 5,5%, СЦМ – 10,9%, вода питьевая – 83,6%, как наиболее сбалансированная по составу.

СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ:

1. Патент РФ № 2402909, А23В 4/26. от 10.11.2010г. Способ сонохимической обработки рассола [Текст] / Артемова Я.А., Бефус А.П., Богуш В.И., Косарев А.Е., Красуля О.Н., Шестаков С.Д., Шленская Т.В. Приоритет 27.04.2009г 2. Решение о выдаче патента на изобретение по заявке № 2010144303 РФ, A23L 1/01. от 07.09.2011г. Способ повышения терморезистентности биологически активных компонентов пищевого и лекарственного сырья растительного и животного происхождения [Текст] / Артемова Я.А., Богуш В.И., Красуля О.Н., Красуля Б.А., Шестаков С.Д., Шленская Т.В.. Приоритет с 29.10. 3. Заявка № 2010126334 РФ, A23L 1/31, А23В 4/02, B01F 1/00 от 29.06.2010г.

Способ приготовления водного раствора посолочных веществ [Текст] / Артемова Я.А., Богуш В.И., Красуля О.Н., Шестаков С.Д., Шленская Т.В. Приоритет с 29.06.2010г.

ОСНОВНЫЕ СТАТЬИ В НАУЧНЫХ ЖУРНАЛАХ:

4. Артемова Я.А. О результатах исследований в области процессов и аппаратов пищевой сонотехнологии [Текст], Богуш В.И., Городищенский П.А., Красуля О.Н., Косарев А.Е., Шестаков С.Д.// Статья в журнале "Мясной ряд", №1, 2009, Москва. - С.

54- 5. Артемова Я.А. Процессы и аппараты пищевой сонотехнологии для мясной промышленности [Текст], Богуш В.И., Бефус А.П., Городищенский П.А., Иванов А.А., Красуля О.Н., Косарев А.Е., Шестаков С.Д. // Статья в журнале "Мясная индустрия",№ 2009, Москва. - С. 43- 6. Артемова Я.А. Ультразвуковая сонохимическая водоподготовка [Текст], Красуля О.Н., Тихомирова Н.А., Шестаков С.Д. // Статья в журнале "Молочная промышленность", №5, 2011, Москва. - С. 39- 7. Артемова Я.А. Кавитация: энергосбережения в производстве восстановленных молочных продуктов. [Текст], Красуля О.Н., Тихомирова Н.А., Шестаков С.Д., Эль Магази А.Х // Статья в журнале "Переработка молока", №7, 2011, Москва. - С. 14-16.

ПРОЧИЕ ПУБЛИКАЦИИ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ:

8. Артемова Я.А. Опыт исследований МГУТУ в области пищевой сонохимии.

[Текст] Бефус А.П., Красуля О.Н., Шленская Т.В., Шестаков С.Д. - М.: в сб-ке трудов III Межведомственной научно-практической конференции с международным участием «Товароведение, экспертиза и технология продовольственных товаров – Товаровед 2010», МГУПП, 2010. - С. 301-306.

9. Артемова Я.А. Ультразвуковая сонохимия в гидратации полярных компонентов сред обратных эмульсий [Текст] Богуш В.И., Красуля О.Н., Ринк Р., Смешек Э.Ю.

Шестаков С.Д., Шленская Т.В. - М.: в сб-ке. трудов ХХIV сессии Российского акустического общества РАН, ГЕОС, 2011. - С. 324 -327.

10. Артемова Я.А. Сонохимическая водоподготовка в производстве молочных напитков для детского питания из восстановленного сырья [Текст] Красуля О.Н., Тихомирова Н.А., Шестаков С.Д. - Омск. : в сборнике материалов IV международной научно-практической конференции «Перспективы производства продуктов питания нового поколения», «Вариант – ОМСК», 2011. - С.260-263.

11. Артемова Я.А. Повышение при сонохимической водоподготовке терморезистентности биологически активных компонентов пищевого сырья [Текст] Богуш В.И., Красуля О.Н., Шестаков С.Д., Шленская Т.В. - Омск.: в сборнике материалов IV международной научно-практической конференции «Перспективы производства продуктов питания нового поколения», «Вариант – ОМСК», 2011. – С. 289- 12. Артемова Я.А. Технология сонохимической водоподготовки в производстве молочных напитков из восстановленного сырья [Текст] Красуля О.Н., Тихомирова Н.А., Шестаков С.Д. - София Материали за VII международна научна практична конференция «Найновите постижения на европейската наука – 2011», Том 38 Селско стопанство, 2011, София, «Бял ГРАБ-БГ» ООД, С. 89-