Использование молочной сыворотки для производства напитков

Аннотация научной статьи по животноводству и молочному делу, автор научной работы — Габриелян Дина Сергеевна, Фатеева Наталия Владимировна, Грунская Вера Анатольевна

Рассмотрена возможность использования молочной сыворотки в качестве основы для производства ферментированных напитков. Показано, что использование сыворотки в составе молочной основы напитков позволяет повысить эффективность использования молочного сырья.

Economic manufacturing efficiency of drinks with milk whey

The possibility of using milk whey as a basis for fermented beverages production has been examined. It is shown that the use of whey in beverage dairy basis enables to increase the efficiency in the use of raw milk.

Экономическая эффективность производства напитков с использованием молочной сыворотки

Габриелян Дина Сергеевна, старший преподаватель кафедры технологии молока и молочных продуктов

Фатеева Наталия Владимировна, старший преподаватель кафедры организации производства и предпринимательства e-mail: nataliafateeva@rambler.ru

Грунская Вера Анатольевна, кандидат технических наук, доцент кафедры технологии молока и молочных продуктов e-mail: grunskaya.vera@yandex.ru

Аннотация: рассмотрена возможность использования молочной сыворотки в качестве основы для производства ферментированных напитков. Показано, что использование сыворотки в составе молочной основы напитков позволяет повысить эффективность использования молочного сырья.

Ключевые слова: сыворотка; обезжиренное молоко; белково-углеводная основа.

Проблема полного и рационального использования молочного сырья, в том числе молочной сыворотки, может быть решена за счет совершенствования ассортимента молочной продукции, применения ресурсосберегающих технологий.

Молочная сыворотка, являющаяся побочным продуктом при производстве сыров, творога, молочно-белковых концентратов и относящаяся к вторичным молочным ресурсам, характеризуется высокой пищевой и биологической ценностью, что свидетельствует о целесообразности использования сыворотки в качестве основы для производства продуктов с функциональными свойствами [1].

В России переработка молочной сыворотки на пищевые цели составляет около 12,2 %, из них на производство напитков - 1,3 %. Это вызвано рядом причин: незначительными инвестициями и отсутствием средств на внедрение современных технологий, недостаточной рекламой о достоинствах продуктов из сыворотки и их значении для здорового образа жизни, либерализмом экологической службы в отношении ее сброса в сточные воды [2].

Одним из перспективных и наиболее выгодных направлений использования молочной сыворотки, не требующих больших экономических затрат, является производство на ее основе напитков, обогащенных функциональными ингредиентами, придающими им профилактические свойства в отношении многих заболеваний (органов пищеварения, сердечно-сосудистых, сахарного диабета и др.).

Анализ ассортимента напитков, вырабатываемых на основе молочной сыворотки, показывает, что он представлен в основном напитками с использованием осветленной сыворотки, натуральных соков и пищевых добавок, при получении которых применяется предварительная обработка сыворотки (осветление) с целью выделения белков. Использование для производства напитков натуральной сыворотки, содержащей все ее составные части, в том числе, полноценные сывороточные белки, а также обогащение напитков пробиотической микрофлорой (лактобациллами, бифидобактериями, пропионовокислыми бактериями и др.), играющей важную роль в поддержании здоровья человека, будет способствовать повышению их пищевой и биологической ценности.

В связи с этим проведены исследования по разработке технологии обогащенных пробиотической микрофлорой ферментированных напитков на основе подсыр-ной сыворотки или белково-углеводной основы (БУО), получаемой ультрафильтрацией подсырной сыворотки, и обезжиренного молока.

Ультрафильтрация относится к перспективным мембранным методам переработки молочного сырья, она получает все более широкое применение при производстве кисломолочных продуктов, позволяя производить продукты с заданным химическим составом и биологической ценностью. В процессе ультрафильтраци-онного концентрирования происходит увеличение содержания белковой фазы молочного сырья, минеральных солей, находящихся в коллоидном состоянии и других веществ. Получение белково-углеводной основы из молочной сыворотки позволяет расширить ассортимент молочных продуктов высокой биологической ценности за счет обогащения молочной основы сывороточными белками, которые не имеют лимитированных незаменимых аминокислот. В них присутствуют в оптимальном количестве такие незаменимые для организма аминокислоты, как триптофан, метионин, лизин, цистин, валин. Причем по сравнению с другими белками сочетание этих аминокислот в сывороточных белках является одним из лучших.

Установлено, что использование в рецептурах напитков белково-углеводной основы (массовая доля сухих ве-

ществ 8-10 %, белковых азотистых веществ - 2,5-2,9, лактозы -

4,5-4,6 , зола - 0,65-0,68 %), положительно влияет на активность развития заква-сочной микрофлоры и активность кислотообразования, улучшает органолептические свойства, способствует повышению биологической ценности напитков.

Доказательством экономической целесообразности использования в составе молочной основы напитков сыворотки и БУО является сопоставление затрат на производство напитков, вырабатываемых из смеси сыворотки и обезжиренного молока (или БУО, полученной ультрафильтрацией подсырной сыворотки, и обезжиренного молока) в соотношении 1:3 (1:2), и напитка, производимого только из обезжиренного молока. Расчет экономической эффективности производства напитков на основе молочной сыворотки произведен в соответствии с рецептурами, представленными в таблице 1.

Таблица 1. Рецептуры на напитки (в кг на 1000 кг продукта без учета потерь)

Молоко обезжиренное (массовая доля сухих веществ 9 %) 712,5 633,3 950

Сыворотка подсырная (массовая доля сухих веществ 6 %) 237,5 - -

БУО (массовая доля сухих веществ 10 %) - 316,7 -

Закваска на обезжиренном молоке 50 50 50

Итого 1000 1000 1000

Показатели экономической эффективности производства напитков приведены в таблице 2.

Таблица 2. Показатели экономической эффективности производства напитков

Показатели Вид молочной основы напитка

сыворотка и обезжиренное молоко БуО и обезжиренное молоко обезжиренное молоко

Стоимость сырья и основных материалов, тыс. руб. 6,49 6,33 8,01

Стоимость вспомогательных материалов, тыс. руб. 2,4

Топливо и энергия на технологические цели, тыс.руб. 2,77

Переменные затраты, тыс. руб. 11,66 11,5 13,18

Постоянные затраты, тыс. руб. 2,74 2,7 3,09

Полная себестоимость единицы продукции (1 т), тыс.руб. 14,4 14,2 16,27

Рентабельность, % 38,89 40,85 22,93

Прибыль на единицу продукции, тыс. руб. 5,6 5,8 3,73

Оптовая цена на единицу продукции, тыс. руб. 20 20 20

Вид молочной основы напитка

Показатели сыворотка и обезжиренное молоко БуО и обезжиренное молоко обезжиренное молоко

Отпускная цена (с учетом НДС 10%) на единицу продукции, тыс. руб. 22 22 22

на 1 упаковку (0,5 кг), руб 11 11 11

Таким образом, расчет экономической эффективности подтвердил целесообразность использования молочной сыворотки, а также белково-углеводной основы, полученной методом ультрафильтрации, в производстве ферментированных напитков. Разработка технологии ферментированных напитков на основе молочной сыворотки, характеризующихся функциональными свойствами, является актуальной не только с позиций расширения ассортимента продуктов здорового питания, но и повышения эффективности переработки молока за счет внедрения ресурсосберегающих технологий.

список литературных источников:

1. Волкова, Т. А. И снова о сыворотке / Т. А. Волкова, Э. В. Кравченко // Молочная промышленность. - 2008. - № 12. - С. 34-36.

2. Кравченко, Э. В. Использование молочной сыворотки в России и за рубежом / Э. В. Кравченко, Т. А. Волкова // Молочная промышленность. - 2005. - № 4. - С. 56-58.

Economic manufacturing efficiency of drinks with milk whey

Gabrielyan Dina Sergeevna, senior lecturer of the Milk and Dairy Products Technology Chair

The Federal State Budget Higher Educational Institution Higher Professional Education the Vereshchagin Vologda State Dairy Farming Academy

Fateeva Natalia Vladimirovna, senior lecturer of the Organization of Production and Enterpreneurship Chair

The Federal State Budget Higher Educational Institution Higher Professional Education the Vereshchagin Vologda State Dairy Farming Academy

Grunskaya Vera Anatol'evna, Cand. of Sciences (Technics), associate professor of the Milk and Dairy Products Technology Chair

The Federal State Budget Higher Educational Institution Higher Professional Education the Vereshchagin Vologda State Dairy Farming Academy.

Abstract: The possibility of using milk whey as a basis for fermented beverages production has been examined. It is shown that the use of whey in beverage dairy basis enables to increase the efficiency in the use of raw milk.

Keywords: whey; skim milk; protein-low carbohydrate basis.

Напитки вырабатывают из свежей сыворотки с сохранением всех ее составных частей, как без добавления, так и с добавлением вкусовых и ароматических веществ. Разработана технология большого числа таких напитков. Для изготовления прохладительных напитков используют также свежую осветленную сыворотку после выделения из нее сывороточных белков тепловой коагуляцией или мембранными методами. Для изготовления прохладительных напитков широко пользуются гидролизованной сывороткой.

1 – насосы; 2 – емкость для хранения пахты; 3 – трубчатый пастеризатор; 4 – промежуточные резервуары; 5 - вакуум-выпарная установка; 6 – емкость для хранения сгущенной пахты; 7 – гомогенизатор; 8 – распылительная сушилка

Рисунок 9.9 – Схема технологической линии производства сухой пахты

Для изготовления напитков из сыворотки ее фильтруют или сепарируют для освобождения от хлопьев белка, пастеризуют при 74-76 °С с выдержкой 15-20 с, чтобы вызвать коагуляцию сывороточных белков, охлаждают до 4-10 °С и фасуют в мелкую и крупную тару. Если напитки изготовляют с наполнителями, то перед фасованием по рецептуре их вносят в сыворотку.

Пастеризованную молочную сывороткувырабатывают без наполнителей. Срок реализации не более 36 ч при температуре не выше 8 °С.

Сывороточный напиток с томатным сокомизготовляют из осветленной сыворотки, в которую при 15 °С вносят томатный сок с солью, перемешивают, охлаждают до 6-8 °С, разливают в стеклянные молочные бутылки 0,5 л и выдерживают при 8 °С в течение 5-6 ч для приобретения напитком требуемого аромата. После перемешивания готовый продукт – однородная, оранжевого цвета жидкость, допускается расслоение, вкус кисловато-солоноватый с привкусом томата. Соли в продукте 0,5 %, томатного сока 15 %, кислотность 50-70 °Т.

Напитки из свежей творожной сыворотки с добавлением и без добавления вкусовых и ароматических веществ:питьевая сыворотка, сывороточный напиток с сахаром, сывороточный напиток с ванилином, сывороточный напиток с кориандром. Для их изготовления сыворотку фильтруют, пастеризуют, охлаждают для коагуляции белков, вносят по рецептуре наполнители: сахар в виде прокипяченного сиропа, кориандр в виде отвара. Можно в напиток вносить колер (жженый сахар). Напиток охлаждают до 6-8 °С, выдерживают при 6 °С в течение 5 ч в холодильной камере для созревания и фасуют в стеклянную тару, фляги, цистерны. Срок реализации не более 48 ч с момента выработки. Кислотность продукта 60-75 °Т, сухих веществ 9,5-10,5 %, для сыворотки питьевой 6-7,3 %. Представляет однородную жидкость с незначительным осадком, цвет обусловлен добавленными компонентами от зеленовато-желтого до светло-коричневого, вкус кисломолочный.

Во многих странах выпускают большой ассортимент напитков из осветленной гидролизованной сыворотки с добавлением соков ягод, фруктов, плодов.

Питательный напитоквырабатывают из концентрата сывороточных белков (4,21 %), апельсинового концентрата (19,48 %), сахара (5,85 %), маисового крахмала, воды, ванили, красителей. Производят диспергирование крахмала в воде (35 % от общего количества воды) и кипячение; горячую смесь добавляют в раствор холодной воды с сахаром, сывороточными белками, ванилью. Смесь затем пастеризуют при температуре 85 °С, охлаждают до 38 °С и вносят остальные вкусовые добавки и красители. Напиток замораживают или в горячем виде фасуют в консервные банки.

Молочное шампанскоевырабатывают из пастеризованной сыворотки с добавлением шампанских дрожжей, жженого сахара, изюма (погружают в мешочке). Брожение ведут при 28±2 °С, по его окончании мешочек с изюмом удаляют, продукт охлаждают до 6±2 °С, разливают в цистерны. Готовый продукт представляет собой однородную жидкость светло-коричневого цвета, допускается до 3 % осадка к объему; вкус кисло-сладкий, газированный, освежающий; кислотность 100 °Т.

Вырабатывают также газированный напиток типа шампанского из сыворотки с добавление 12 % воды, 7 % сахара, 1 % карамели, хлебопекарных дрожжей, изюма и эссенции для улучшения аромата.

Ацидофильно-дрожжевой напиток.Вырабатывают из пастеризованной осветленной молочной сыворотки с добавлением вкусовых и ароматических веществ, путем сквашивания ее закваской, приготовленной на чистых культурах ацидофильной палочки и дрожжей, сбраживающих лактозу.

Технология изготовления ацидофильно-дрожжевого напитка включает приемку и подготовку сырья, осветление сыворотки, варку сиропа, заквашивание сыворотки и внесение компонентов, розлив и упаковку, сквашивание и сбраживание, охлаждение, созревание и хранение.

Схема 9.1 – Классификация напитков из молочной сыворотки

Заквашенную сыворотку разливают в стеклянные узкогорлые бутылки вместимостью 0,5 л, укупоривают и помещают в термостат, в котором выдерживают при 30-33 °С в течение 16-18 ч.

Окончание сквашивания определяют по кислотности напитка 75-100 °Т.

Готовый напиток помещают в холодильную камеру и охлаждают до 6-8 °С. В холодильной камере происходит его дальнейшее созревание в течение 12 ч. Ацидофильно-дрожжевой напиток хранят при температуре, не превышающей 8 °С, не более 7 суток с момента выпуск.

Готовый продукт имеет жидкую консистенцию, цвет слабо-зеленоватый или коричневый (допускается незначительный осадок), вкус и запах – кисломолочный освежающий.

Физико-химические показатели ацидофильно-дрожжевого напитка следующие: содержание спирта – 0,9-1 %, плотность по сахарозе – 12,5 %, кислотность 75-100 °Т.

Технология изготовления напитка включает прием и подготовку сырья, пастеризацию, осветление и охлаждение сыворотки, внесение сахара или плодово-ягодного сиропа, заквашивание, сквашивание и охлаждение, внесение жженого сахара, розлив, укупорку, маркировку и доохлаждение продукта, хранение.

Полученную при производстве творога сыворотку фильтруют, сепарируют, затем пастеризуют в ванне ВДП при 95-97 °С с выдержкой 45-60 мин для осаждения белка. После осаждения белка сыворотку охлаждают до 35 °С и осторожно сливают сифоном или через спусковой кран в другой резервуар, не допуская дробления белкового сгустка. В резервуар с подготовленной к сквашиванию сывороткой подают сахарный или плодово-ягодный сироп при включенной мешалке в количествах, предусмотренных рецептурам. После охлаждения и внесения наполнителей сыворотку немедленно заквашивают в резервуарах для кисломолочных напитков с охлаждаемой рубашкой, снабженных специальными мешалками, обеспечивающими равномерное тщательное перемешивание. Сквашивают сыворотку при 26-28 °С в течение 16-18 ч до кислотности 100-110 °Т, затем охлаждают до 12-15 °С, пуская в межстенное пространство резервуара ледяную воду, или на пластинчатых охладителях. Перед розливом с целью придания напитку выраженного цвета вносят жженый сахар в количествах, предусмотренных рецептурой.

Сыворотка является продуктом с естественным набором жизненно важных минеральных соединений. Минеральные соли и микроэлементы способствуют утолению жажды и поддержанию водно-солевого баланса организма. По содержанию и составу минеральных солей сыворотка приближается к минеральным водам, но по питательности значительно их превосходит. По сравнению с молоком вещества, растворенные в сыворотке, всасываются организмом легче, поскольку диффузия электролитов из водных растворов протекает быстрее, чем из жировых эмульсий.

Поэтому потребление напитков из молочной сыворотки является прекрасным выбором для людей всех возрастов, которые ценят свое здоровье и стремятся сохранить и укрепить его.

Воспринимаемые органами чувств такие свойства пищевых продуктов, как вкус, запах и внешний вид, гораздо больше влияют на выбор потребителями определённого продукта, чем его состав и питательная ценность. Для сывороточных напитков эти показатели играют решающую роль, т. к. сыворотка имеет специфические вкус и запах. В процессе производства различными техническими приемами удается достигнуть приемлемых для потребителей органолептических показателей сывороточных напитков.

Напитки, вырабатываемые из молочной сыворотки, различаются по способу производства, составу, пищевой и биологической ценности. Условно их можно разделить на две большие группы - напитки свежие и напитки биологически обработанные. Ассортимент напитков может быть расширен за счет внесения сахара, плодово-ягодных соков и сиропов, ароматических добавок. Для повышения биологической ценности в них добавляют витамины [18].

Массовый сезон получения сыворотки (лето) совпадает с максимумом потребления напитков, что создает благоприятные условия для их сбыта.

В напитках из осветленной сыворотки отсутствует жир, казеин, и сывороточные белки. Они являются диетическими продуктами. Эти напитки освежают, утоляют жажду. Их рекомендуется употреблять людям, работающим в условиях высокой температуры воздуха.

В молочной сыворотке часто отмечается так называемый сывороточный привкус. Нежелательный привкус можно устранить за счет удалении азотсодержащих соединений. По этой причине большую часть молочной сыворотки подвергают предварительному осветлению (осаждением удаляют белок). Выделение значительной части белков из сыворотки позволяет получить прозрачные освежающие напитки. Белки увеличивают мутность, снижают стойкость при хранении и ослабляют освежающий эффект. В осветленной сыворотке ослабляется, либо полностью отсутствует специфический сывороточный привкус [26].

Хорошая пенообразующая и газоудерживающая способность сыворотки оказывает положительное влияние на освежающие свойства сывороточных напитков. На этом свойстве основана технология приготовления газированных освежающих напитков с использованием углекислого газа.

Биологическая обработка повышает питательную ценность напитков вследствие увеличения массовой доли некоторых водорастворимых витаминов и лактатов. Сбраживание лактозы до молочной кислоты и других веществ позволяет направленно изменять соотношение белок: углеводы в желаемую сторону и улучшить вкус напитка [26].

По технологическим особенностям производства напитки из осветленной сыворотки можно разделить на ферментированные и неферментированные (сокосодержащие и ароматизированные)

Технология таких напитков проста, не требует специального оборудования (рис. 1) и легко осуществима на любом молочном заводе. В общем, технологический процесс включает следующие операции: приемка и подготовка сырья; осветление сыворотки; составление смеси; пастеризация и охлаждение смеси; розлив, упаковка и доохлаждение готового напитка.

В зависимости от вида вырабатываемого напитка операции выполняются в различной последовательности, что отражено на блок-схеме (рис. 2).

Блок 1. Приёмка и подготовка сырья.

Для обеспечения качества при производстве напитков необходимо тщательно подбирать и контролировать все используемые компоненты. Основным молочным сырьём является молочная сыворотка, которую необходимо предварительно подготовить удалив казеиновую пыль и излишки жира.

Рис. 1. Аппаратурно-технологическая схема производства напитков: 1 - резервуар для отваривания альбумина; 2 - насос; 3 - резервуар для белковой массы; 4 - установка для отделения белков; 5 - пластинчатая пастеризационно-охладительная установка; 6 - ёмкость для ферментированных напитков; 7 - заквасочник; 8 - резервуар; 9 - пластинчатая пастеризационная установка; 10 - пластинчатая охладительная установка; 11 - резервуар для сахарного сиропа; 12 - сатуратор для насыщения СО₂; 13 - автомат для розлива продукта.

Используемые концентраты натуральных осветленных соков, композиционные вкусоароматические наполнители, красители, сахар, лимонная, аскорбиновая кислота и другие компоненты, по составу и свойствам должны соответствовать требованиям ТУ или стандартов, по которым они подготавливались.

Рис. 2. Блок-схема производства напитков на основе осветленной сыворотки

Блок 2. Резервирование.

Молочное сырьё после оценки качества может быть направлено на резервирование. Хранят сыворотку при температуре от 4 до 8°С не более 12 ч.

Блок 3. Осветление сыворотки.

На данной стадии выделение коагулированных сывороточных белков (после тепловой или химической коагуляции) и получение осветленной сыворотки проводят при помощи отстаивания, фильтрации или с применением центробежных методов, также возможно использование мембранного метода осветления на ультрафильтрационной установке.

В случае использовании на данном этапе хитозана для выделения белков из молочной сыворотки, готовят его раствор концентрацией от 3 до 5%. Приготовленный раствор вносят в сыворотку в количестве от 4 до 9% и интенсивно перемешивают. Систему оставляют в покое при температуре от 15 до 25°С.

При использовании хитозана необходимо проведение дополнительных операций на следующих этапах производства напитков.

Блоки 4-6. Анализ производственной ситуации.

Сыворотка может быть направлена на приготовление напитков из осветленной сыворотки с различными наполнителями (блоки 11,12) или на производство биологически обработанных напитков (блок 7).

Блок 7. Пастеризация.

Пастеризация проводится с целью повышения санитарно-гигиенического качества готового продукта. Ее проводят при температуре от 74 до 85°С с выдержкой от 15 до 20 с. Эти режимы являются необходимыми и достаточными для достижения поставленных целей.

Блок 8. Охлаждение.

Эта операция проводится в аппаратах любой конструкции до температуры благоприятной для проведения процедуры заквашивания (43±2°С).

Блок 9. Внесение компонентов.

При необходимости регулирования органолептических показателей в основу для напитка вносят необходимые вкусоароматические добавки.

Блок 10. Заквашивание, сквашивание.

Закваска составляет до 5% массы заквашиваемой сыворотки. Сквашивание проводят при температуре 43±2°С около 8 ч., до достижения необходимой кислотности.

Блоки 11-13. Анализ производственной ситуации.

Сыворотка может быть направлена на составление смеси (блок 14) при производстве напитков с натуральными осветленными соками или на дополнительное осветление, при использовании раствора хитозана (блок 19), или на операцию внесения купажа (блок 20). Последние две операции проводят при производстве ароматизированных напитков.

Блок 14. Составление смеси (напитки с натуральными соками).

В молочную сыворотку вносят концентраты соков, сахар и другие немолочные компоненты включенные в рецептуру напитка до тепловой обработки. Фруктовые концентраты с содержанием сухих веществ выше 60% нормализует по влаге, используя молочную сыворотку, при этом соотношение сок - сыворотка подбирается так, чтобы массовая доля сухих веществ была не более 12%. Сахар вносят в виде сиропа 50% концентрации приготовленного сыворотке.

Блок 15. Пастеризация.

Пастеризация проводится с целью повышения санитарно-гигиенического качества готового продукта. Ее проводят при 85±2°С с выдержкой от 15 до 20 с. Этот режим является необходимым и достаточным для достижения поставленных целей.

Длительное воздействие более высоких температур на продукт нежелательно, т. к. это приводит к разрушению витаминов и минеральных веществ, содержащихся в натуральном сырьё, и увеличению энергозатрат.

При использовании для осветления сыворотки раствора хитозана пастеризация способствует также более полному выделению белков из сыворотки за счет уплотнения структуры белково-хитозанового комплекса при нагревании.

Блок 16. Отделение осадка.

При производства осветленных напитков с помощью хитозана содержащих натуральные соки, необходимо удаление белкового осадка.

Белковая масса имеет достаточно плотную волокнистую структуру и может быть отделена любым из известных способов.

Блок 17. Внесение компонентов.

Для регулирования органолептических показателей в основу для напитка вносят необходимые вкусоароматические добавки и консерванты (сорбиновую кислоту, сорбат калия) - для напитков с длительными сроками хранения.

Блок 19. Дополнительное осветление (ароматизированные напитки).

При производстве напитков с помощью хитозана на данном этапе следует полностью удалить белковый осадок. Хитозан образует с сывороточными белками прочные комплексы, поэтому белковая фракция легко удаляется.

Блок 20. Внесение купажа.

Необходимые по рецептуре компоненты напитка перед внесением в смесь следует подготовить. Сахар просеивают и растворяют в молочной сыворотке, получая сироп 50% концентрации, вносят лимонную кислоту и смесь подогревают до полного растворения сахара. Раствор пастеризуют при 95°С, охлаждают и фильтруют. В охлажденный сироп добавляют при необходимости вкусоароматические добавки, полученный купаж вносят в осветленную сыворотку.

Блоки 21. Пастеризация.

Для обеспечения санитарно-гигиенического качества продукта готовый напиток пастеризуют при 80±2°С без выдержки. Такая температура является необходимой и достаточной для обеспечения чистоты продукта. Ее повышение приводит к изменению витаминно-минерального состава напитка и дополнительным энергозатратам.

Блоки 18, 22. Охлаждение.

Операция проводится в любых охладительных установках до температуры 4±2°С.

Блоки 23-25. Анализ производственной ситуации.

Ароматизированные напитки можно выпускать с насыщением и без насыщения углекислым газом. Газированные напитки насыщают СО2 (блок 26), а негазированные после охлаждения направляют на розлив (блок 27).

Блок 26. Насыщение СО₂.

Для производства газированных ароматизированных напитков предусматривается операция насыщения углекислым газом на сатураторе. Рекомендуется выпускать такие напитки слабо- и среднегазированными.

Блок 27. Розлив, упаковка.

Блок 28. Хранение и реализация напитков.

Напитки на основе молочной сыворотки необходимо хранить в холодильных камерах при температуре от 4 до 8°С. Сроки реализации в зависимости от производственных условий, вида напитка и вида тары колеблются в пределах 14 суток [12].

Таким образом, молочная сыворотка это продукт с естественным набором жизненно важных соединений. Её ценность обусловлена: углеводами, липидами, минеральными солями, витаминами, органическими кислотами, ферментами, иммунными телами и микроэлементами. Биологические свойства сыворотки позволяют производить на её основе разнообразные напитки с различными наполнителями. Производимые из осветленной сыворотки напитки являются прекрасным выбором для людей, которые ценят свое здоровье и стремятся сохранить и укрепить его.

Патент 2027373

Способ производства напитка из молочной сыворотки

Использование: в молочной промышленности при производстве напитков из сыворотки. Сущность изобретения: проводят пастеризацию молочной сыворотки, ее осветление, подсгущение, электродиализ, гидролиз углеводной части молочной сыворотки препаратом -галактозидазы и сбраживание ее промышленными расами пекарских дрожжей. 5 з.п. ф-лы.

Изобретение относится к молочной промышленности и может быть использовано при производстве слабоалкогольных напитков из творожной и подсырной сыворотки.

В настоящее время существует ряд способов производства напитков из молочной сыворотки.

За рубежом (Германия, Польша и др.) разработаны различные ваpиации технологии получения сывороточных напитков из творожной и подсырной сыворотки. Основные технологические операции производства таких напитков таковы: пастеризация и депротеинизация сыворотки, охлаждение, внесение 8-10% сахарозы и дрожжевой закваски, добавление различных ароматизаторов. Сахароза сбраживается дрожжами, а лактоза остается в первоначальном виде. Такие напитки содержат часть несброженной сахарозы, лактозу, минеральные и азотистые вещества, витамины, обладают приятным освежающим вкусом и пользуются большой популярностью (F.Lang, E.Lang. - The Milk Indastry - 1979, v. 81, N 11).

Технология напитка "Тоника" включает молочнокислое и спиртовое брожение пермеата творожной сыворотки с добавлением сахарозы. Напиток имеет приятный освежающий кисло-сладкий вкус, кислотность 90-120 о Т, содержание алкоголя 2% (Kravchenko E. F. Bulletin of the International dairy Federation, N 233-(1988) - 61-67).

Известна также технология сывороточного напитка, получившего название квас "Новый". Его вырабатывают из осветленной подсырной или творожной сыворотки с добавлением сахарного сиропа, хлебного экстракта и дрожжей. После брожения и созревания квас приобретает кисло-сладкий освежающий вкус с привкусом ржаного хлеба (Калмыш В.С. - Товароведение, 1983, N 16, 49-51).

Молочный квас получают из пастеризованной молочной сыворотки, добавляя вкусовые вещества, жженый сахар и хлебопекарные дрожжи. Технологические операции производства молочного кваса идентичны технологическим операциям кваса "Новый" (Храмцов А. Г. Молочная сыворотка. - М.: ВО Агропромиздат, 1990).

Наиболее близким к предлагаемому способу производства сывороточного напитка является разработанная в Литве технология слабоалкогольного напитка "Бочю", включающая осветление сыворотки методом тепловой коагуляции с последующим разбавлением в 2,5 раза водой, внесение 7,5% сахарозы и добавление изюма, сбраживание сахарозы пекарскими дрожжами, добавление жженого сахара и экстракта хмеля и созревание напитка. По данным разработчиков, готовый напиток обладает приятным, освежающим кисло-молочным вкусом с привкусом хмеля (Залашко Н.В. Биотехнология переработки молочной сыворотки. - М.: ВО Агропромиздат, 1990).

Основным недостатком существующих технологий является необходимость использования значительных количеств остродефицитной в нашей стране сахарозы, сбраживание которой и положено в основу получения разработанных напитков. При этом лактоза - нативный углевод сыворотки, составляющий 70% ее сухих веществ - не используется дрожжами для образования вкусовых метаболитов ввиду неспособности сбраживать этот углевод. Значительные количества лактозы, содержащиеся в напитках, исключают возможность потребления их людьми, страдающими интолерантностью к лактозе.

Целью изобретения является разработка способа производства слабоалкогольного сывороточного напитка, основанного на использовании лактозы сыворотки в качестве субстрата для брожения и подсластителя напитка.

Поставленная цель достигается путем ферментативного гидролиза лактозы сыворотки на моносахариды (глюкозу и галактозу) с последующим сбраживанием глюкозы промышленными расами хлебопекарных дрожжей. Для раскисления и деминерализации сыворотки используется электродиализ. Разработанный способ исключает необходимость применения сахарозы при получении напитка и расширяет круг потребителей за счет тех, кто плохо переносит лактозу.

Технологическая схема предлагаемого способа включает следующие основные операции: раскисление (для подсырной сыворотки), осветление сыворотки методом тепловой коагуляции, концентрирование осветленной сыворотки методом тепловой коагуляции, концентрирование осветленной сыворотки (до содержания сухих веществ 18-22%), гидролиз лактозы сыворотки (кислотный или ферментативный посредством двух форм препаратов: растворимый "Лактоканесцин" или иммобилизованный "Галактосил" до степени гидролиза не менее 60%), деминерализация сыворотки методом электродиализа (до снижения солесодержания не менее чем на 70%), сбраживание углеводной части деминерализованного гидролизата дрожжами, внесение вкусовых компонентов и созревание напитка.

Последовательность технологических операций зависит от вида применяемого ферментного препарата.

Примеры с использованием творожной сыворотки.

Сыворотку в количестве 300 л с содержанием лактозы 4,25, кислотностью 60 о Т, рН 4,4, содержанием сухих веществ 5,5% нагревают до 96 о С и выдерживают в течение 20 мин. После коагуляции белка сыворотку сепарируют, на ваккум-выпарной установке сыворотку подсгущают до содержания сухих веществ 18%. Подсгущение проводят при 55 о С, после чего сыворотку охлаждают до 44 о С.

30 г ферментного препарата растворимой -галактозидазы "Лактоканесцин" растворяют в 10 л сыворотки, фильтруют через двойной слой марли и вносят в подсгущенную сыворотку. Гидролиз лактозы подсгущенной сыворотки и ее деминерализацию проводят на электродиализной установке при 44 о С до снижения содержания солей на 70%. Степень деминерализации контролируют по изменению удельной проводимости сыворотки. В конце процесса она составила 6,0 см/с. По достижении 70% степени деминерализации степень гидролиза составила 72%. После этого сыворотку пастеризуют при 80 о С и охлаждают до температуры сбраживания. т. е. до 26 о С. Дрожжи в количестве 200 г растирают в эмалированной посуде, заливают 2 л теплой сыворотки (26 о С) с гидролизованной лактозой и выдерживают при комнатной температуре до появления газовых пузырьков на поверхности дрожжевой массы, после чего вносят их в подготовленную для сбраживания сыворотку. Туда же вносят 20 г промытого в горячей воде и обсушенного изюма.

Сбраживание проводят при 26 о С в течение 12 ч. Приготавливают хмельный экстракт: 30 г хмеля заливают 0,5 л воды, и кипятят 0,5 ч, затем охлаждают и фильтруют.

В сброженную сыворотку вносят приготовленный хмельный экстракт, все тщательно перемешивают и фильтруют через двойной слой марли, Затем напиток охлаждают до 8 о С и помещают в камеру с температурой 6-8 о С для созревания в течение 12 ч.

В результате получают сладковатый освежающий напиток, который сильно пенится и содержит 1,7% спирта.

30 л сыворотки с содержанием лактозы 4,25%, кислотностью 60 о Т, рН 4,4, содержанием сухих веществ 5,5% нагревают до 96 о С и выдерживают в течение 20 мин. После коагуляции белка сыворотку сепарируют и охлаждают до 40 о С. Гидролиз проводят в стеклянном двухколоночном реакторе, заполненном на 50% по объему иммобилизованной -галактозидазой "Галактосил". Сыворотку подают в реактор с температурой 40 о С непрерывным потоком. Степень гидролиза лактозы составила 70%. Гидролизованную сыворотку подсгущают на ваккум-выпарной установке при 55 о С до массовой доли сухих веществ 18%, после чего ее охлаждают до 44 о С. Далее деминерализацию гидролизованной сыворотки проводят на электродиализной установке при 44 о С до снижения содержания солей на 70%. Степень деминерализации контролируют по величине удельной проводимости сыворотки, в конце процесса она составила 6,0 См/м. После деминерализации сыворотку пастеризуют при 80 о С и охлаждают до температуры сбраживания, т.е. до 26 о С.

Дрожжи в количестве 20 г растирают в эмалированной посуде, заливают 200 мл сыворотки с гидролизованной лактозой (26 о С) и выдерживают при комнатной температуре до появления газовых пузырьков на поверхности дрожжевой массы, после чего вносят их в подготовленную для сбраживания сыворотку. Туда же вносят 2 г промытого в горячей воде и обсушенного изюма.

Сбраживание проводят при 26 о С в течение 12 ч. Готовят хмельный экстракт: 3 г хмеля заливают 50 мл воды и кипятят в течение 0,5 ч, затем охлаждают и фильтруют.

В сброженную сыворотку вносят приготовленный хмельный экстракт, все тщательно перемешивают и фильтруют через двойной слой марли. Затем напиток охлаждают до 8 о С и помещают в камеру с температурой 6-8 о С для созревания в течение 12 ч.

В результате получают сладковатый освежающий напиток, который сильно пенится и содержит 1,7% спирта.

П р и м е р 3. Сыворотку в количестве 300 л с содержанием лактозы 4,5%, кислотностью 20 о Т, рН 6,0, содержанием сухих веществ 6,5% подкисляют соляной кислотой (до рН 4,5), нагревают до 96 о С и выдерживают в течение 20 мин. После коагуляции белка сыворотку сепарируют, на ваккум-выпаpной установке подсгущают до содержания сухих веществ 18%. Подсгущение проводят при 55 о С, после чего сыворотку охлаждают до 44 о С.

30 г ферментного препарата растворимой -галактозидазы "Лактоканесцин" растворяют в 10 л сыворотки, фильтруют через двойной слой марли и вносят в подсгущенную сыворотку. Гидролиз лактозы подсгущенной сыворотки и ее деминерализацию проводят на электродиализной установке при 44 о С до снижения содержания солей на 70%. Степень деминерализации контролируют по изменению удельной проводимости сыворотки. В конце процесса она составила 6,0 См/м. По достижении 70% степени деминерализации степень гидролиза составила 72%. После этого сыворотку пастеризуют при 80 о С и охлаждают до температуры сбраживания, т.е. до 26 о С. Дрожжи в количестве 200 г растирают в эмалированной посуде, заливают 2 л теплой сыворотки (26 о С) с гидролизованной лактозой и выдерживают при комнатной температуре до появления газовых пузырьков на поверхности дрожжевой массы, после чего вносят их в подготовленную для сбраживания сыворотку. Туда же вносят 20 г промытого в горячей воде и обсушенного изюма.

Сбраживание проводят при 26 о С в течение 12 ч. Приготавливают хмельный экстракт: 30 г хмеля заливают 0,5 л воды и кипятят 0,5 ч, затем охлаждают и фильтруют.

В результате получают сладковатый освежающий напиток, который сильно пенится и содержит 1,8% спирта.

30 л сыворотки с содержанием лактозы 4,5%, кислотностью 20 о Т, рН 6,0, содержанием сухих веществ 6,5% подкисляют соляной кислотой (до рН 4.5), нагревают до 46 о С и выдерживают в течение 20 мин. После коагуляции белка сыворотку сепарируют, охлаждают до 40 о С. Гидролиз проводят в стеклянном двухколоночном реакторе, заполненном на 50% по объему иммобилизованной -галактозидазой "Галактосил". Сыворотку подают в реактор с температурой 40 о С непрерывным потоком. Степень гидролиза лактозы составила 70%. Гидролизованную сыворотку подсгущают на вакуум-выпарной установке при 55 о С до массовой доли сухих веществ 18%, после чего ее охлаждают до 44 о С. Далее деминерализацию гидролизованной сыворотки проводят на электродиализной установке при 44 о С до снижения содержания солей на 70%. Степень деминерализации контролируют по величине удельной проводимости сыворотки, в конце процесса она составила 6,0 см/м. После деминерализации сыворотку пастеризуют при 80 о С и охлаждают до температуры сбраживания, т.е. до 26 о С.

В результате получают сладковатый освежающий напиток, который сильно пенится и содержит 1,9% спирта.

1. СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА НАПИТКА ИЗ МОЛОЧНОЙ СЫВОРОТКИ, предусматривающий пастеризацию молочной сыворотки, ее осветление, подсгущение, снижение кислотности и солесодержания сыворотки, сбраживание углеводной части промышленными расами пекарских дрожжей, добавление вкусовых компонентов и созревание напитка, отличающийся тем, что в качестве углеводной части используется смесь сахаров, полученная в результате гидролиза лактозы сыворотки препаратом -галактозидазы, а снижение кислотности и солесодержания сыворотки осуществляют электродиализом.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что гидролиз лактозы сыворотки ведут препаратом растворимой b -галактозидазы.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что гидролиз лактозы сыворотки ведут препаратом иммобилизованной b -галактозидазы.

4. Способ по п.1, отличающийся тем, что при использовании подсырной сыворотки ее предварительно подкисляют соляной кислотой до pH 4,5 - 4,7.

5. Способ по п.1, отличающийся тем, что гидролиз лактозы осуществляют до степени не ниже 60%.

Читайте также: