Производство функциональных напитков на основе молочной сыворотки
62.Понятие вторичного сырья. Экономическая эффективность производства напитков из вторичного сырья.После выработки творога, масла и сыра остаются обезжиренное молоко и сыворотка. Это весьма ценное вторичное молочное сырье. Самой ценной частью всех видов вторичного сырья является белок. Однако он используется в питании далеко не так полно, как молочный жир. В сыворотке остается около 50% сухих веществ молока. Из-за невысокой концентрации этих веществ (6,4-7,0%) сыворотку часто рассматривали не как побочный продукт, а как отходы производства и использовали для откорма сельскохозяйственных животных.
Молочная сыворотка — это жидкость, которая остаётся после сворачивания и процеживания молока. Молочная сыворотка является побочным продуктом при производстве сыра или казеина и имеет некоторые коммерческие применения. Сладкая сыворотка получается при производстве твёрдых сыров, например, чеддера или швейцарского сыра. Кислая сыворотка получается при производстве кислых сыров, например, прессованного творога. Сыворотка практически не содержит жиров (а значит, она низкокалорийная), но богата ценными белками. Молочную сыворотку используют при производстве мягкого сыра рикотта из козьего молока, а также коричневых сыров. Молочная сыворотка является добавкой ко многим пищевым продуктам, например, используется при производстве хлеба, крекеров, кондитерских изделий и кормов для животных.Основными белками молочной плазмы являются альфа-лактальбумин и бета-лактоглобулин.
Похожие темы научных работ по прочим сельскохозяйственным наукам , автор научной работы — Демченко С. В., Барашкина Е. В., Малеева О. Л., Стрельникова Е. В., Батогов А. В.
нованно и проводиться с использованием таких параметров, как возраст, уровень двигательной и умственной активности, фактический пищевой статус.
Несмотря на расширяющийся ассортимент пищевой продукции для школьного питания, существенно не хватает функциональных пищевых продуктов, позволяющих решить проблему полноценного поступления в организм всех необходимых питательных веществ, витаминов, микроэлементов, минеральных элементов. Особый недостаток отмечается в функциональных продуктах, обладающих иммуномодулирующими, антиоксидантными, антитоксическими, радио-протекгорными и адаптогенными свойствами.
Существующие на рынке функциональные продукты либо имеют высокую стоимость и потому недоступны в школьном питании, либо характеризуются низкой привлекательностью для детей.
Чтобы мероприятия по реорганизации школьного питания имели реальный эффект, необходимо разработать не только сбалансированные рационы для различных возрастных групп школьников, позволяющие ликвидировать имеющийся дисбаланс в пищевом статусе, но итакие формы продуктов, которые были бы востребованы детьми, а технология их приготовления не требовала бы использования специального оборудования и стоимость укладывалась бы в бюджет школьного питания.
Проведенные исследования показали, что для реализации проблемы оптимизации школьного питания необходимо решить следующие задачи:
пересмотреть физиологические возрастные нормы питания школьников с учетом изменившего образа жизни, повышения уровня психоэмоциональной нагрузки, уменьшения объема движений и физической нагрузки;
пересмотреть натуральные нормы питания в свете изменившейся структуры питания населения, химического состава и калорийности пищевых продуктов;
обогатить рацион питания школьников продуктами, содержащими пробиотики, с учетом как фактической потребности в них организма, так и привлекательности этих продуктов для детей;
разработать ПДК для ксенобиотиков, содержащихся в продуктах питания, с учетом массы тела школьников, особенностей физиологии детского организма и негативного влияния ксенобиотиков на рост, развитие, уровень физической и умственной работоспособности;
разработать перечень экологически чистых и высококачественных продуктов питания для детей;
разработать варианты цикличного меню для питания школьников с различными хроническими заболеваниями;
повысить уровень образования всех возрастных групп населения в области здорового образа жизни и питания, начиная с дошкольного воспитания.
1. Шамкова Н.Т., Зайко Г.М., Шаззо Ф.Р. Основы здорового питания школьников. - Краснодар: КубГТУ, КНИИХП, 2001. -131 с.
2. Позняковский В.М. Гигиенические основы питания, качество и безопасность пищевых продуктов. - 5-е изд., испр. и доп. -Новосибирск: Сиб. унив. изд-во, 2007. - 455 с.
3. Беляев Е.Н., Тутельян В.А. Качество и безопасность продуктов детского питания вРоссии: медико-биологическиетребо-вания и результаты мониторинга // Вопр. питания. - 1996. - № 5. -С. 8-12.
4. Масанский С. Система управления школьным питанием // Питание и общество. - 2005. - № 1. - С. 6-7.
5. Политика здорового питания. Федеральный и региональный уровни / В.И. Покровский, Г.А. Романенко, В.А. Кряжев и др. -Новосибирск: Сиб. кн. изд-во, 2002.-344 с.
6. Влияние природных и антропогенных факторов на экосистемы //Межрегион. сб. науч. тр., посвященный 10-летию экологического факультета. -Рязань, 2005. -323 с.
Кафедра технологии жиров, косметики и экспертизы товаров
Поступила 24.10.07 г.
НОВЫЕ ТЕХНОЛОГИИ ПРОИЗВОДСТВА ФУНКЦИОНАЛЬНЫХ НАПИТКОВ НА ОСНОВЕ МОЛОЧНОЙ СЫВОРОТКИ
С.В. ДЕМЧЕНКО, Е.В. БАРАШКИНА, О.Л. МАЛЕЕВА,
Е.В. СТРЕЛЬНИКОВА, АВ. БАТОГОВ
Кубанский государственный технологический университет
Безалкогольные напитки широко применяют в лечебном и профилактическом питании. Они полезны не только для нормализации во дно-электролитного обмена, но также для оптимизации химической структуры рациона. Безалкогольные напитки используются для улучшения органолептических свойств диетических блюд, обогащения рациона биологически активными веществами (витаминами, макро- и микроэлементами,
пищевыми волокнами и др.) при различных заболеваниях в качестве природных лечебных факторов, а также способны выполнять защитную роль при хронических интоксикациях, в условиях экологического неблагополучия, в стрессовых ситуациях и т. п.
Широкий ассортимент безалкогольных напитков, применяемых в лечебном и профилактическом питании, представлен плодовыми, овощными и фруктовыми соками, минеральными водами, молочными и молочнокислыми напитками, тонизирующими экстрактами, отварами и др. Особое место в диетологии отводится специализированным напиткам, предназначенным
для питания больных с целью замены традиционных, запрещенных по медицинским показаниям: это напитки, приготовленные на основе сахарозаменителей и подсластителей, заменители кофе, с пониженным содержанием жира и других ингредиентов.
Особое место в функциональном питании отводится напиткам из сыворотки. Сыворотку можно использовать при производстве множества освежающих напитков типа кваса окрошечного, напитков с соками, концентратами квасного сусла, солодовыми экстрактами, продуктами ферментации углеводов картофеля и другими растительными компонентами. Химический состав, высокая пищевая и биологическая ценность, с одной стороны, и лечебные свойства - с другой, обусловливают лечебно-профилактические свойства напитков из сыворотки. По качественному составу и количеству минеральных соединений сыворотка значительно превосходит традиционные безалкогольные напитки и приближается к минеральным водам. Поэтому ее можно использовать при получении искусственных минеральных вод (типа сельтерской), специализированных напитков, восстанавливающих водно-солевой баланс у людей, работа которых сопряжена со значительными физическими усилиями или проводится в жарких условиях (спортсмены, работники горячих цехов, геологи, туристы).
В отличие от химических лечебных препаратов сыворотка не оказывает побочных отрицательных воздействий на организм и практически не имеет противопоказаний к применению. Она оказывает активное стимулирующее влияние на секреторную функцию пищеварительных органов и может применяться с лечебной целью.
Биологическая обработка сыворотки ферментами и микроорганизмами, добавление трав, соков и безалкогольных напитков позволяют расширить спектр ее лечебно-профилактического применения. В некоторых
случаях сыворотка может дополнять или частично заменять медицинские препараты химического происхождения. Однако наибольшее значение сывороточные напитки могут иметь для профилактики заболеваний при их употреблении в качестве продуктов питания.
Получение различных видов сывороточных напитков - одно из наиболее перспективных направлений использования сыворотки для пищевых целей. Эго обусловлено следующими факторами: свойствами и составом молочной сыворотки; ее относительной дешевизной и доступностью; решением экологической проблемы использования компонентов молока, являющихся побочным продуктом при изготовлении творога и сыра; сезонным совпадением максимума потребления населением напитков и производством на предприятиях молочной сыворотки всех видов; целесообразностью использования натуральной жидкой сыворотки в диетическом и лечебном питании.
Все напитки с использованием сыворотки можно условно разделить на два класса (рисунок):
2-й - напитки с использованием отдельных компонентов сыворотки; выделяют какой-либо особо ценный компонент или их группу; из сыворотки могут быть удалены белки - это напитки с использованием небелковых компонентов сыворотки: безалкогольного (Пермеат, Нежность), слабоалкогольного (Ритм, Бриз и Эллада) и спиртного направления; существуют также направления с использованием только лактозы, сывороточных белков или минеральных солей; в отдельное направление выделяют напитки с использованием
только сухих веществ сыворотки (концентраты сгущенные и сухие), их используют в основном при комбинировании напитков функционального направления (детское и функциональное направление) [1, 2].
На кафедре технологии молочных продуктов, товароведения и экспертизы товаров Во сгочно-Сибирского государственного технологического университета разработана технология безалкогольных напитков на основе творожной сыворотки. При производстве напитков Янтарь, Забайкальский, Солнечный различия в свойствах обусловлены введением наполнителей, подсластителей, красителей. При этом предпочтение отдавалось природным компонентам, обеспечивающим высокие органолептические свойства и полноценно сть продукта. Так, в производстве напитка Янтарь рекомендовано вводить в рецептуру облепиховый сок, Забайкальский - тонизирующую добавку Байкал [3].
При разработке технологии напитков лечебно-профилактического и тонизирующего действия Тонус А и Тонус Б использованы отвары и настои трав или сборов, усиливающих целенаправленные лечебные свойства сыворотки, действующие на болезни желчевыводящих путей печени и почек. Эти напитки имеют высокие органолептические показатели, что обеспечивается выбором допустимой дозы отвара или настоя. Напитки рекомендовано использовать в практике санаторно-курортного лечения.
В технологии приготовления слабоалкогольного напитка Ритм для активации спиртового брожения, улучшения внешнего вида в рецептуру вводились крас-ноесусло ихмель. Это значительно ослабило специфический привкус сыворотки. Для этого вида напитка рекомендовано также использование растительных зерновых добавок, которые вносят в виде отваров, приготовленных на зерновых злаковых культурах. При этом сокращается время адаптации хлебопекарных дрожжей к условиям среды, активизируется процесс спиртового брожения, в том числе газообразование, что приближает по свойствам напиток к пиву [3].
Разработаны технологии новых прохладительных напитков пробиотического и синбиотическош действия. Напиток кисломолочный питьевой Биобакгон вырабатывают из творожной или подсырной сыворотки с добавлением 34-50% кисломолочного напитка Био-бактон. Последний представляет собой продукт на основе лактобактерий, которые обладают способностью угнетать или подавлять рост микроорганизмов, вызывающих расстройства желудочно-кишечного тракта. В качестве закваски для него используют лиофилизиро-ванную ацидофильную культуру, выпускаемую в виде
биологически активной добавки Биобактон. Эта добавка послужила основой для разработки серии кисломолочных напитков лечебно-профилактического питания, которые обладают следующими положительными характеристиками в сравнении с существующими пробиотическими напитками: высоким содержанием живых ацидофильных лакгобакгерий, что позволяет направленно использовать их для подавления вредной микрофлоры и существенно снизить уровень заболеваемости желудочно-кишечного тракта; устойчивостью к ряду антибиотиков, предотвращая их вредное воздействие на микрофлору желудочно-кишечного тракта человека; способностью существенно повышать устойчивость иммунной системы; приятным кисломолочным вкусом и запахом. Питьевой напиток, полученный из смеси молочной сыворотки и кисломолочного напитка Биобакгон, обладает всеми совокупными положительными свойствами входящих в него компонентов. При добавлении в него натурального подсластителя Свита, получаемого из стевии, напиток приобретает сладкий вкус без повышения калорийности [4].
В особую группу следует выделить напитки на комбинированной молочной основе. Эта группа пока не получила широкого распространения в нашей стране, но популярна в европейских странах и США. В напитки дополнительно к молочной сыворотке добавляют цельное или обезжиренное молоко, пахту, сывороточные белки, творог, сухой концентрат фруктовой пульпы, добавки растительного происхождения и др. Вкус и запах таких напитков - чистые кисломолочные, с легким солоноватым привкусом или сладкие, с выраженным ароматом плодово-ягодного наполнителя. Для консистенции характерен слегка тягучий сгусток без газообразований, однородный ненарушенный (термостатный способ выработки) или нарушенный (резерву-арный способ). Цвет напитков - белый, равномерный по всей массе, или характерный для цвета наполнителя
Для выработки напитков функционального назначения можно использовать сыворотку, полученную методом ультрафильтрации (пермеат). Пермеат практически не содержит жира и белка, азотсодержащие вещества в нем представлены растворимыми соединениями. Эго позволяет не проводить дополнительную очистку от белка и жира, которые увеличивают мутность, снижают стойкость при хранении и ослабляют освежающий эффект напитков. В пермеате присутствуют лактоза и органические кислоты (в основном молочная), что позволяет использовать его как экстрагент для извлечения лекарственных веществ, например из крапивы двудомной [6].
Особый интерес представляют напитки с функциональными свойствами с использованием хитозана. Во многих странах хитозан включают в состав продуктов диетического питания; в связи с тем, что он нерастворим в воде и соответственно в молоке, наибольший интерес представляет введение хитозана в активированном состоянии, т. е. в виде коллоидного раствора. Однако применение хитозана в виде коллоидного раствора в кислотах затруднено, так как получаемые раство-
ры имеют посторонний вяжущии привкус, что ухудшает органолептические свойства пищевого продукта. Вариант растворения хитозана в молочной сыворотке впервые был предложен в 1990-х гг Замена широко употребляемой в качестве растворителя уксусной кислоты на сыворотку позволила снизить вяжущий вкус, полностью устранить привкус в молочном продукте и посторонний запах, при этом продукт обогащается компонентами молочной сыворотки. Раствор хитозана в молочной сыворотке получил широкое применение в технологиях различных молочных продуктов [7].
Наибольшим спросом на рынке инноваций пользуются технологии безалкогольных фруктовых напитков на основе обезжиренной молочной сыворотки
Сывороточные напитки представляют собой новые, нетрадиционные продукты питания, поэтому важно как их производство, так и организация сбыта. Необходимо не только учитывать вкусы потребителей, но и направленно их формировать с помощью рекламы, доказывающей полезность сывороточных напитков, хороших органолептических показателей, грамотной ценовой политики и т. д.
Одной из главных проблем молочной промышленности является переработка молочной сыворотки. Важность ее решения обусловлена не только возможностью получения дополнительной продукции из этого ценного сырья, но и необходимостью предотвращения загрязнения окружающей среды.
Развитие современных пищевых технологий позволяет получать безалкогольные напитки с заданным хи-
мическим составом, предназначенные для использования в питании различных возрастных и профессиональных групп населения. Рецептуры таких напитков разрабатываются в соответствии с физиологическими особенностями организма, поэтому для них должны быть установлены свои медико-биологические требования, разработаны новые высокочувствительные методы оценки безопасности и функциональной активности, пригодные для использования в производственных условиях.
1. Храмцов А.Г., Жидков В.Е., Холодов Г.И., Пономарев А.Н. Молочная сыворотка - ценное сырье для производства напитков: Обзор, информ. -М.: АгроНИИТЭИММП, 1993. - 32 с.
3. Васильева P.A., Лев Г.Б. Напитки из творожной сыворотки // Изв. вузов. Пищевая технология. - 1998. - № 2-3. - С. 41-42.
4. Напитки нового поколения из молочной сыворотки / А.Г. Храмцов, М.А. Жилина, П.Г. Нестеренко и др. // Молочная пром-сть. - 2006. - № 6. - С. 87.
5. Храмцов А.Г., Василисин С.В., Рябцева С.А., Воротникова Т.С. Оригинальные напитки из молочной сыворотки // Там же.-С. 88-89.
6. Лупинская С.М., Байматова Е.В. Напитки из сыворотки с лекарственными растениями // Там же. - С. 89.
7. Алиева Л.Р., Василисин С.В., Евдокимов И.А., Золотарева М.С. Продукты из сыворотки и хитозана // Там же. -С. 74-75.
Кафедра биохимии и технической микробиологии
Поступила 28.06.07 г.
Патент № 2300888. Способ приготовления хлебобулочного изделия / A.A. Петрик, В.В. Сорокина, Е.Н Пахомова и др. Заявка № 2005134923 от 11.11.05; Опубл 20.06.2007.
Изобретение относится к производству хлебобулочных изделий, предназначенных для профилактического питания. Способ включает получение опары из части муки, воды и дрожжей, брожение опары, последующее получение теста путем смешивания оставшейся части муки, всего количества опары, фосфолипидов, соли и воды, брожение теста, разделку, расстойку и выпечку тестовых заготовок. В качестве фосфолипидов используют масложировой фосфолипидный продукт, полученный путем экстракции этиловым спиртом фос-фолипидных концентратов при соотношении их со спиртом (1 : 3)—(1 : 7) и температуре 40-60°С с образованием спирторастворимой и спиртонерастворимой фракций фосфолипидов. После отделения последней
от спирторастворимой фракции она сушится под вакуумом с получением масложирового фосфолипидно-го продукта, который вводят в количестве 3-5% к массе муки в виде водно-фосфолипидной эмульсии при соотношении масложировой фосфолипидный продукт-вода (1 : 2)-(1 : 5). Дополнительно вносят порошок из выжимок тыквы, полученный путем их сушки до влажности 6-7%), последующего измельчения в тонкой вращающейся по спирали пленке толщиной 0,1-0,5 мм при пульсирующем градиенте давления 20-40 МПа и температуре 20-30°С, в количестве 1—3%> к массе муки. Порошок из выжимок тыквы вводят в виде суспензии в воде при соотношении его с водой (1 : 2)-(1 : 5). В результате улучшается качество хлебобулочного изделия: повышаются его органолептические и физико-химические показатели, возрастает пищевая ценность, увеличивается срок сохранения свежести.
Рубрика: Технические науки
Дата публикации: 08.06.2015 2015-06-08
Статья просмотрена: 1999 раз
Недостаточное поступление микронутриентов с пищей — общая проблема всех цивилизованных стран. Рацион питания, достаточный для восполнения умеренных энергозатрат, не может обеспечить организм необходимым количеством витаминов, минеральных веществ и пищевых волокон, потребность в которых у современного человека существенно возросла вследствие роста стрессовых и экологически неблагоприятных факторов [1,2]. Зарубежный и отечественный опыт свидетельствуют, что эффективно и экономически доступно обеспечить население микронутриентами можно за счет создания недорогих комбинированных пищевых продуктов, обогащенных витаминами, минеральными веществами и пищевыми волокнами [3].
Широкое распространение получили комбинированные продукты на основе молочной сыворотки. Сыворотка технологична в переработке, что облегчает получение разных типов новых продуктов. Кроме того, вкус молочной сыворотки хорошо сочетается со вкусом вводимых компонентов [2]. В настоящее время большое внимание уделяется разработке продуктов для лечебного и профилактического питания, обогащенных различными биологически активными веществами, в том числе и витаминами. [3,4]. Овощи являются основным источником минеральных солей и витаминов. Содержание в овощах органических кислот (яблочная, лимонная, винная) и ароматических веществ способствует улучшению аппетита, хорошему усвоению пищи.
Целью исследования являлась разработка технологии новых напитков функционального назначения на основе молочной сыворотки с овощными наполнителями.
Наличие в сыворотке большого количества лактозы делает ее хорошей средой для различных типов брожений (молочнокислое, спиртовое, пропионовокислое и другие), а наличие белков позволяет повышать биологическую ценность вырабатываемых на ее основе продуктов. Сывороточные белки, которые являются важным компонентом сыворотки, оптимально сбалансированы по аминокислотному набору [1].
Химический состав творожной молочной сыворотки, %
Массовая доля сухих веществ, всего
Кислотность, Т 0 , не более
Плотность, кг/м 3 , не менее
Температура, 0 С, не выше
При подборе микрофлоры и разработке технологии функциональных напитков на основе молочной сыворотки с овощными наполнителями необходимо учитывать специфические требования, предъявляемые к продуктам функционального назначения. К ним относятся физиологичность микрофлоры для организма, умеренная кислотность продукта, достаточное количество клеток жизнеспособных микроорганизмов, вводимых с заквасками, повышение питательной и биологической ценности, усвояемости и гигиенической надежности продукта.
Известно, что бифидобактерии дают достаточно высокий урожай клеток, способствуют улучшению вкуса продукта, устойчивы к кислой реакции среды и, следовательно, имеют высокие адгезивные свойства (выживаемость в желудочно-кишечном тракте в процессе микробной трансформации). Бифидобактерии являются основными представителями нормофлоры кишечника человека и это — единственный вид среды микроорганизмов, у которых не выявлено патогенных для человека свойств [3]. Ацидофильные палочки вырабатывают естественные антибиотики, которые подавляют рост бактерий группы кишечной палочки и др., оказывают направленное действие на некоторые метаболические процессы, важные для ускорения восстановления и повышения работоспособности организма [2,5].
Учитывая вышеизложенное, для разработки функционального напитка на основе молочной сыворотки с овощными наполнителями был выбран бактериальный концентрат, состоящая из комбинации культур В.bifidum 791 и L.acidophilus в соотношении 5:1. Как показано в работе [3,6] выбранная комбинация при использовании сухого концентрата бифидобактерии, обеспечивает комбинированной закваске высокие органолептические и реологические показатели, достаточное количество жизнеспособных клеток.
Источником минеральных солей, витаминов, органических кислот и ароматических веществ, способствующих улучшению аппетита и хорошему усвоению пищи наибольший интерес представляет топинамбур, свекла и морковь [7,8].
Для определения пробиотичских свойств используемой закваски изучали влияние овощного пюре на динамику сквашивания молока бакконцентратом, состоящим из В.bifidum 791 и L.acidophilus. На основании исследований литературных источников и практики в технологии напитков из молочной сыворотки был выбран процент вносимой закваски — 3 %.
При исследовании влияния растительных добавок на кинетику сквашивания молока в него вносили пюре свеклы, моркови и топинамбура в количестве 25 %. Полученные смеси пастеризовали, охлаждали до температуры заквашивания и вносили концентрат бифидобактерий. Термостатирование проводили при температуре 37 о С в течение 24 часов, контролем служил образец без растительных добавок. Введение растительных добавок интенсифицирует процесс ферментации. На конец срока сквашивания (24 часа) титруемая кислотность образцов с добавлением пюре овощей превышают контроль.
Следующей задачей, являлось определение влияния введения растительных добавок на динамику сквашивания творожной сыворотки бакконцентратом. Для этого пюре овощей вносили в сыворотку в количестве 30 %, контролем служила сыворотка без растительных добавок. В течение 24 часов закваска не проявляет активности.
Полученные результаты можно объясняется тем, что сыворотка, как среда для развития микроорганизмов, отличается от молока по массовой доли лактозы и активной кислотности, поэтому ее ферментация сухим бакконцентратом продолжительна по времени и приводит к его перерасходу.
Для обеспечения оптимальных условий развития микроорганизмов бакконцентрата необходимо было снизить уровень кислотности творожной сыворотки. На практике для нейтрализации сыворотки используются различные химические вещества (растворы аммиака, гидроксида натрия и др.) [3]. Исходя из этого, необходимо сначала проводить активацию бакконцентрата, а затем вносить активизированный концентрат непосредственно в сыворотку.
Активизация бакконцентрата проводилась двумя способами: активизация в обезжиренном молоке, до нарастания активной кислотности 4,9–5,2 ед.; активизация в нейтрализованной сыворотке, до нарастания кислотности 4,9–5,2 ед.
Ранее был проведен подбор раствор для нейтрализации (раскисления) творожной сыворотки и для этого был выбран раствор питьевой соды (гидрокарбоната натрия). Выбранная концентрация раствора пищевой соды позволяет качественно провести нейтрализацию до рН= 6,2–6,6 ед. перед началом процесса ферментации.
Нейтрализацию проводили добавлением в сыворотку 5 % NaHCO3 до значения рН= 6,2–6,6 ед. Введение растительных добавок интенсифицирует процесс кислотообразования. Наилучшие результаты были получены при использовании пюре топинамбура. Незначительно меньшая активность наблюдалась в образцах с пюре моркови и свеклы. Таким образом, введение растительных добавок, до сквашивания позволяет интенсифицировать процесс кислотообразования и тем самым сократить процесс ферментации. Установлено, что при использовании заквасок прямого внесения для ферментации сыворотки необходима предварительная их активизация. Наилучшие результаты наблюдаются при внесении концентрата, активизированного на нейтрализованной и электроактивированной сыворотке. В дальнейших испытаниях использовали закваску, приготовленную на нейтрализованной сыворотке.
Для разработки рецептуры функционального напитка необходимо подобрать оптимальное соотношение компонентов (топинамбур:морковь:свекла) для составления овощного пюре, при котором достигался наибольший пребиотический эффект, и при этом продукт обладал хорошими органолептическими показателями. С целью решения этой задачи пюре овощей вносили в сыворотку в количестве от 10 до 40 %, контролем служила сыворотка без растительных добавок.
После серии опытов выяснилось, что увеличение массовой доли растительного компонента интенсифицирует процесс кислотообразования, но одновременно с этим ухудшаются органолептические показатели продукта, поэтому оптимальной нормой внесения пюре является 20–30 %. Наибольший эффект достигался при использовании топинамбура. Это объясняется тем, что топинамбур богат инулином, который используется в процессе жизнедеятельности отдельными видами бифидобактерий как питательное вещество.
Из проведенных ранее исследовании можно сделать вывод, что образцы с пюре топинамбура уступают по внешнему виду, образцам с пюре моркови и свеклы, поэтому с целью улучшения органолептических свойств предложено использовать комбинации пюре топинамбур:морковь:свекла. Следует отметить, что свекла содержит природный краситель бетанин, который хорошо растворим в воде и способен давать более интенсивное окрашивание. Пюре из моркови в технологии сывороточного напитка также улучшает цвет продукта за счет наличия красящих пигментов — каратиноидов — и усиливает профилактические свойства за счет наличия таких функциональных ингредиентов, как пантотеновая кислота и ее производные, пищевые волокна и витамины. Пантотеновая кислота и ее производные обладает ростстимулирующим действием в отношении различных штаммов бифидобактерий.
Таким образом, добавление растительных компонентов при получении функциональных напитков из молочной сыворотки позволяет не только улучшать вкусовые качества продукта, сбалансировать микронутриентный состав, но и усилить пробиотический эффект и придать продукту симбиотические свойства.
Дегустационный анализ является наиболее распространенным и, вместе с тем, наиболее объективным и надежным способом оценки качества продуктов. Для дегустации были выбраны 3 опытных образцов сывороточного напитка с овощным пюре, состоящим из топинамбура, моркови и свеклы в соотношении:
1. Образец 1.-пюре топинамбура 70 %, моркови 20 %, свеклы 10 %.
2. Образец 2.-пюре топинамбура 60 %, моркови 20 % свеклы 20 %.
3. Образец 3.-пюре топинамбура 50 %, моркови 25 %, свеклы 25 %.
Результаты дегустации показывают, что наиболее низкие оценки дегустационной комиссии получил образец № 3 — в образце преобладает насыщенный яркий цвет, вкус и запах свеклы, не свойственный сывороточному напитку. Наиболее высокие оценки получил образец 1 — образец обладает мягким кисло-сладким вкусом, с запахом внесенного ароматизатора; цвет — приятный свекловичный, равномерный по всей массе, консистенция — однородная, в меру вязкая жидкость. На основание полученных данных дальнейшие исследования будут проводиться с опытным образцом 1 — т. е. в качестве овощной добавки при выработке функционального напитка на основе творожной сыворотки будет использоваться пюре, состоящее из 70 % топинамбура, 20 % моркови, 10 % свеклы.
Физико-химические показатели сывороточного напитка с овощными наполнителями
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.
Читайте также: