CC BY
147
УДК 637.344
Использование сухой деминерализованной молочной сыворотки в производстве концентрированных молочных продуктов
Липатникова Светлана Николаевна, студентка технологического факультета
e-mail:svetlana.lipatnikova.93@mail.ru
ФГБОУ ВПО «Вологодская государственная молочнохозяйственная академия имени Н.В. Верещагина»
Гнездилова Анна Ивановна, доктор технических наук, профессор кафедры технологического оборудования
e-mail:gnezdilova.anna@mail.ru
ФГБОУ ВПО «Вологодская государственная молочнохозяйственная академия имени Н.В. Верещагина»
Музыкантова Анна Владимировна, соискатель кафедры технологического оборудования
e-mail: glushkova1987@mail.ru
ФГБОУ ВПО «Вологодская государственная молочнохозяйственная академия имени Н.В. Верещагина»
Аннотация. В лабораторных условиях способом рекомбинирования были выработаны образцы концентрированного молочного продукта с различными долями замены сухого обезжиренного молока на сухую деминерализованную молочную сыворотку. В результате установлено, что разработанные продукты по физико-химическим и по органолептическим показателям качества в целом соответствуют требованиям нормативной документации на традиционное сгущенное молоко с сахаром. Использование сухой деминерализованной молочной сыворотки в рецептуре концентрированного молочного продукта с сахаром позволяет повысить биологическую ценность продукта.
Ключевые слова: сгущенное молоко, сахар, сыворотка, вязкость, кристаллы лактозы, активная кислотность, активность воды.
В последние годы наблюдается тенденция увеличения доли концентрированных молочных продуктов (КМП) с сахаром, произведенных способом рекомбиниро-вания, т.е. смешением сухих компонентов по рецептуре. Преимущество рассматриваемого способа заключается в том, что он позволяет расширить ассортимент продукции, организовать производство на минимальных площадях и исключить сезонность. В работах [1-4] предлагается использовать наряду с сухим обезжиренным молоком (СОМ) сухую деминерализованную молочную сыворотку (СДМС). Данные разработки позволяют решить вопросы более полной утилизации вторичного молочно-белкового сырья и повышения биологической ценности КМП с сахаром. Однако в этих работах недостаточно полно исследованы физико-химические показатели качества проектируемых продуктов, а некоторые показатели противоречивы, например, вязкость.
Целью настоящей работы является разработка концентрированного молочного продукта с сахаром и исследование его физико-химических и органолептиче-ских показателей качества.
В соответствии с поставленной целью объектом исследования явились КМП с сахаром, в которых СОМ на 10, 20 и 25 % заменялось на СДМС. Одна проба (без замены) оставалась в качестве контрольной. Режим охлаждения моделировался в соответствии с требованиями технологической инструкции [5]. Рецептура разрабатываемого продукта представлена в таблице 1.
Таблица 1 — Рецептура разрабатываемого продукта, кг/1000 кг продукта
Компонент Доля замены СОМ на СДМС,%
0 10 20 25
Сухое обезжиренное молоко 230,00 207,00 184,00 172,50
Масло «Крестьянское», Ж=72,5 % 118,94 118,94 118,94 118,94
Сахар-песок 435,00 435,00 435,00 435,00
СДМС - 23,00 46,00 57,50
Вода 215,86 215,86 215,86 215,86
Мелкокристаллическая лактоза 0,20 0,20 0,20 0,20
В соответствии с представленной рецептурой (таблица 1) были выработаны образцы продуктов. В образцах были определены физико-химические показатели качества: массовая доля сухих веществ, вязкость, активная кислотность, активность воды, средний линейный размер кристаллов лактозы, а также органолептические показатели. Массовая доля сухих веществ измерялась рефрактометрическим методом, вязкость - вискозиметром Гепплера, активная кислотность - рН-метром, активность воды с помощью гигрометра Яо^отс НудгоРа1т, гранулометрический состав кристаллов лактозы - с помощью микроскопа BIOLAR. Полученные данные для свежевыработанных КМП и в процессе трех месяцев хранения представлены в таблице 2.
Таблица 2 - Физико-химические показатели качества продукта
Наименование показателя Контроль- Замена СОМ на СДМС, %
ный образец 10 20 25
Свежевыработанный продукт
Массовая доля сухих веществ, % 73,6±0,10 73,4±0,10 73,5±0,10 73,2±0,10
Вязкость, Па*с 2,67±0,08 2,78±0,08 3,09±0,08 3,59±0,08
Активная кислотность (рН), ед. 6,30±0,05 6,30±0,05 6,35±0,05 6,36±0,05
Активность воды, аи 0,766±0,013 0,760±0,013 0,733±0,013 0,745±0,013
Средний размер кристаллов лактозы, d , мкм ' ср.' 4,50±0,13 5,11±0,13 5,25±0,13 5,79±0,13
Через 3 месяца хранения
Массовая доля сухих веществ, % 73,6±0,10 73,5±0,10 73,5±0,10 73,3±0,10
Вязкость, Па*с 3,51±0,08 3,69±0,08 4,02±0,08 4,67±0,08
Активная кислотность (рН), ед. 6,65±0,05 6,60±0,05 6,64±0,05 6,55±0,05
Активность воды, аи 0,750±0,013 0,756±0,013 0,740±0,013 0,757±0,013
Средний размер кристаллов лактозы, 1 , мкм ср. 5,10±0,13 6,02±0,13 6,1±0,13 6,57±0,13
Анализ таблицы 2 свидетельствует о том, что средний линейный размер кристаллов I растет с увеличением массовой доли сыворотки, что согласуется с данными авторов [2, 3]. В ходе проводимых исследований было выявлено, что замена СОМ на СДМС более чем на 20 % является нецелесообразной, так как приводит к увеличению 1ср на 28-30 %. Однако к трем месяцам хранения I не превышает 10-15 мкм, что соответствует требованиям [6].
Данный характер изменения I может быть объяснен следующим образом. При добавлении сухой молочной сыворотки взамен СОМ в КМП с сахаром вводится дополнительное количество лактозы, что приводит к увеличению коэффициента пересыщения и, следовательно, к изменению температуры усиленной кристаллизации лактозы и требует корректировки температуры внесения затравки. Для определения температуры внесения затравки авторами [7] предлагается уточнения границы метастабильности, что необходимо учесть в последующих исследованиях.
Как следует из таблицы 2, при увеличении массовой доли СДМС вязкость всех образцов повышается. Это можно объяснить тем, что сывороточные белки участвуют в структурообразовании наряду с казеином.
Активная кислотность в контрольном и рабочих образцах изменяется в пределах погрешности измерений. При хранении в течение трех месяцев наблюдается незначительное повышение активной кислотности по отношению к свежевы-работанным образцам. В целом значение рН находится в допустимом диапазоне значений для данных продуктов.
Активность воды является комплексным показателем хранимоустойчивости молочных консервов. Во всех образцах этот показатель несколько ниже, чем пределы допустимых для сгущенного молока с сахаром значений (0,80-0,85) и составляет 0,73-0,76, что свидетельствует о достаточно высокой хранимоустойчивости вырабатываемых продуктов.
По органолептическим показателям образцы продукта соответствовали требованиям ГОСТ Р 53947 [6].
Кроме того, использование в составе продукта молочной сыворотки приводит к увеличению биологической ценности продукта, о чем свидетельствует сравнительный аминокислотный скор сывороточных белков и белков молока (таблица 3).
Таблица 3 - Аминокислотный скор, % [8 -10]
Наименование аминокислоты Нефракционированный белок молока Сывороточные белки молока
Изолейцин 152,50 155,00
Лейцин 142,86 175,71
Лизин 150,91 165,45
Метионин+цистин 102,86 162,86
Фенилаланин+тирозин 178,33 136,67
Треонин 122,50 130,00
Триптофан 170,00 220,00
Валин 138,00 114,00
Как следует из таблицы 3, сывороточный белок в наибольшей степени обогащает продукт лейцином, метионином и цистином, а также триптофаном. Лейцин снижает уровень содержания сахара в крови человека, предотвращает появление преждевременной усталости, укрепляет систему иммунитета и необходим для нормального развития мышечных тканей. Метионин защищает суставы и обеспечивает детоксикацию организма, препятствует отложению жиров, оказывает выраженное антиоксидантное действие. Он также необходим для синтеза нуклеиновых кислот, коллагена и многих других белков. Триптофан играет важную роль в работе нервной системы, особенно в процессах, связанных с релаксацией, отдыхом и сном.
Выводы:
1. Сухую деминерализованную молочную сыворотку следует рекомендовать в производстве концентрированных сладких молочных продуктов.
2. Сухую деминерализованную молочную сыворотку необходимо добавлять в продукт в количестве 10-20 % от массы СОМ.
3. Введение сухой деминерализованной молочной сыворотки в концентрированные сладкие молочные продукты повышает их биологическую ценность.
Список литературных источников:
1. Пат. 2407347 Российская Федерация, МПК А23С9/18. Способ производства молокосодержащего концентрированного продукта с сахаром / А. И. Гнездилова, В. Г. Куленко, А. В. Глушкова; заявитель и патентообладатель ФГОУ ВПО ВГМХА имени Н.В. Верещагина. - № 2009127165/10; заявл. 14.07.2009; опубл. 27.12.2010, Бюл. № 36. - 6 с.
2. Гнездилова, А. И. Консервированный молокосодержащий продукт с сахаром/ А. И. Гнездилова, Ю. В. Виноградова, А. В. Музыкантова // Молочная промышленность. - 2011. - №12. - С. 76 .
3. Гнездилова, А. И. Влияние сухой деминерализованной молочной сыворотки на физико-химические показатели качества консервов молокосодержащих сгущенных с сахаром/ А. И. Гнездилова, Ю. В. Виноградова, А. В. Музыкантова// Сб. материалов межд. научно-техн. конф. «Современные достижения биотехнологии» и межд. н-практ. семинара «Феномен молочной сыворотки: синтез науки, теории и практики». Часть 1. - Ставрополь, 2011. - С. 40-43.
4. Гнездилова, А. И. Влияние компонентов молочной сыворотки на процесс зародышеобразования при кристаллизации лактозы / А. И. Гнездилова, Ю. В. Виноградова, А. В. Музыкантова // Молочнохозяйственный вестник. - 2012.-№3(7). - С. 27-32.
5. Технологическая инструкция по производству молочных консервов. Часть 1, 2. - М. : ЦНИИТЭИММП, 1985. - 165 с.
6. ГОСТ Р 53436-2009. Консервы молочные. Молоко и сливки сгущенные с сахаром. Технические условия [Текст]. - Введ. 2011-01-01 - М. : Стандартинформ, 2010.
7. Гнездилова, А. И. Influence of some parameters on process of crystallization of lactose in the condensed dairy canned food with sugar / А. И. Гнездилова, Ю. В. Виноградова, А. В. Музыкантова // European Science and Technology. Materials of the IV international research and practice conference. - Vol.1. April. Munich. - Germany.-2013. - С. 184-189.
8. Охрименко, О. В. Исследование состава и свойств молока и молочных продуктов (практикум по «Химии и физике молока»): учеб. пособие для студентов и аспирантов вузов по специальности 271100 - технология молока и молочных продуктов, а также студентов и аспирантов зоооинженерных и ветеринарных факультетов вузов, слушателей институтов повышения квалификации / О. В. Охрименко, А. В. Охрименко. - Вологда : ВГМХА, 2000. - 162 с.
9. Храмцов, А. Г. Феномен молочной сыворотки/ А. Г. Храмцов. - СПб. : Профессия, 2011. - 804 с.
10. Залашко, М. В. Биотехнология переработки молочной сыворотки / М. В. Залашко. - М. : Агропромиздат, 1990. - 192 с.
The use of a dry demineralized whey in the production of
concentrated milks
Lipatnikova Svetlana Nikolaevna, student of the Technological faculty
e-mail:svetlana.lipatnikova.93@mail.ru
FSBEI HPE the Vereshchagin Vologda State Dairy Farming Academy
Gnezdilova Anna Ivanovna, Doc. of Sciences (Technics), professor of the Technological Dairy Equipment Chair
e-mail:gnezdilova.anna@mail.ru
FSBEI HPE the Vereshchagin Vologda State Dairy Farming Academy
Muzykantova Anna Vladimirovna, post graduate student of the Technological Dairy Equipment Chair
e-mail: glushkova1987@mail.ru
FSBEI HPE the Vereshchagin Vologda State Dairy Farming Academy
Abstract. Under laboratory conditions using recombinant samples of the concentrated milk product with different proportions of skim milk powder replacement to the dry demineralized whey was produced. The result determined that, the developed products according to the physical and chemical and organoleptic quality indicator in total correspond to requirements of normative documents on traditional condensed milk with sugar. Dry demineralized whey usage in the recipe of the concentrated milk product with sugar can increase the biological value of the product.
Keywords: condensed milk, sugar, milk whey, viscosity, crystals of lactose, active acidity, water activity.
