CC BY
85
УДК 637.1
Кисломолочный напиток
с микропартикулятом сывороточных белков
А. Н. Лосев, генеральный директор
ОАО Молочный комбинат «Воронежский»
Е. И. Мельникова, д-р техн. наук, профессор,
Е. Б. Станиславская, канд. техн. наук, доцент
Воронежский государственный университет инженерных технологий
Перспективной тенденцией развития рынка кисломолочных продуктов является применение в их составе имитаторов жира. Использование пищевых композиций белковой
и углеводной природы, имитирующих свойства жира, позволяет снижать калорийность при сохранении традиционных органолептических характеристик полножирного про-
Таблица 1
Состав и свойства творожной сыворотки и микропартикулята сывороточных белков
Показатель Значение показателя Методы испыта-
Творожная сыворотка Микропартикулят ний
Массовая доля сухих веществ, % 5,9 14,2 ГОСТ Р 546682011
Массовая доля жира, % Менее 0,01 0,4 ГОСТ 5867-90
Массовая доля общего белка, % 0,48 7,46 ГОСТ Р 539512010
Массовая доля истинного белка, % 0,33 7,33 ГОСТ Р 552462012
Массовая доля сывороточных белков, % 0,23 5,67 ГОСТ Р 547562011
Содержание общего азота, % 0,08 1,23 ГОСТ Р 539512010
Содержание небелкового азота, % 0,0271 0,063 ГОСТ Р 552462012
Массовая доля лактозы, % 4,3 5,2 ГОСТ Р 546672011
Зола, % 0,65 0,67 ГОСТ Р 51466-99
Титруемая кислотность, °Т 63 120 ГОСТ Р 546692011
Активная кислотность, ед. рН 4,7 4,3 ГОСТ 30648.5-99
Плотность, кг /м3 1024,5 1043 ГОСТ Р 547582011
Вязкость, 10-3 Па-с 2,7 22,3
Внешний вид и консистенция Однородная жидкость Однородная непрозрачная, в меру вязкая жидкость ГОСТ 28283-89
Вкус и запах Свойственный молочной сыворотке -кисловатый Чистый молочный с легким привкусом и запахом кипячения ГОСТ 28283-89
Цвет Бледно-зеленый Белый с кремовым оттенком ГОСТ 28283-89
Таблица 2
Хaрaктеристикa oбрaзцoв нoрмaлизoвaннoй смеси
Массовая доля микропартикулята, % Массовая доля белка, % Соотношение казеин/ сывороточные белки Титруемая кислотность, °Т
5 2,85 77 / 23 22
7 2,95 76 / 24 24
10 3,10 74 / 26 26
0 (контроль) 2,80 80 / 20 22
дукта. На наш взгляд, актуально использование для этих целей микропартикулята сывороточных белков [1-4]. В качестве сырья для его получения целесообразно рассматривать творожную сыворотку, переработка которой осложнена нестабильными составом и свойствами, высокой кислотностью и специфическими органолептическими характеристиками [5].
Цель работы - разработка технологии микропартикулята сывороточных белков на основе творожной сыворотки и применение ее в производстве кисломолочных напитков.
Для получения микропартикулята использовали сыворотку, полученную при производстве рассыпчатого творога с массовой долей жира 9% (см. табл. 1). Модификация состава и свойств творожной сыворотки предусматривала ультрафильтрацию до массовой доли сухих веществ 14-16% и белка 7-8%, а также последующую микропартикуляцию полученного концентрата. Термоинду-цированная агрегация молекул белка и диспергирование полученных агрегатов с образованием сферических частиц со средним размером 7 мкм способствовали формированию на-нотрубок из белкового кластера молочной сыворотки [6]. Выполненная модификация обеспечивает получение пищевой композиции, имитирующей флейвор молочного жира. Состав микропартикулята сывороточных белков (табл. 1) подтверждает его высокую пищевую и биологическую ценность и обеспечивает возможность замены обезжиренного молока в традиционных кисломолочных напитках.
Ценные свойства нового имитатора жира реализованы в технологии кисломолочного напитка «Снежок». Напиток вырабатывали резервуарным способом путем сквашивания нормализованной смеси при температуре (39±1) °С до образования плотного сгустка кислотностью 85-90 °Т.
Предложены два варианта внесения микропартикулята сывороточных белков: в молочную основу перед сквашиванием и в сквашенный продукт перед розливом. С точки зрения микробиологической безопасности производства целесообразно применение первого способа. Однако большой проблемой при его реализации является изменение соотношения казеин / сывороточные белки в сторону увеличения последних и кислотности нормализованной смеси, что может оказать негативное влияние на развитие и жизнедеятельность микрофлоры закваски (табл. 2).
INNOVATIONS IN FOOD PRODUCTION
85,
лет журналу
Рис. 1. Динамика кислотообразования нормализованной смеси с микропартикулятом сывороточных белков
Сливочность
Гладкость
Кислый вкус
Мягкость
Сливочность
Гладкость
Показатели лактозосбраживающей активности
Таблица 3
Кислый вкус
Мягкость
Массовая доля микропартикулята Начальная кислотность, °Т Конечная кислотность, °Т Расчетное количество сброженной лактозы, г [7]
5 22 88 0,56
7 24 90 0,56
10 26 90 0,55
0 (контроль) 22 89 0,57
Сливочность
Для продуктов с измененным соотношением казеин / сывороточные белки важное значение имеет подбор заквасочных культур. Нами рассмотрены и проведены исследования по применению различных заквасок смешанных культур Streptococcus thermophilus и Lactobacillus delbrueckii подвида bulgaricus производства компании «Хр. Хансен». При сравнении их исследовали органолептиче-ские, реологические и гистологические показатели сгустка.
Процесс сквашивания контролировали по динамике кислотообразования и вязкости напитка. Повышенная кислотность нормализованной смеси (массовая доля микропартикулята 7%) увеличивала продолжительность лаг-фазы (2-3 ч во всех образцах напитка), однако в дальнейшем процесс сквашивания интенсифицировался (рис. 1).
Установлено, что применение закваски Уо-FlexMild 1.0 способствовало получению наиболее густой, вязкой и сливочной консистенции напитка (рис. 2).
Массовую долю микропартикулята подбирали с учетом органолептиче-ских, физико-химических и реологических показателей готового продукта. В процессе сквашивания образцов напитка происходила утилизация лактозы в количестве, сходном с контрольным образцом (без использования микропартикулята) (табл. 3).
Достижение необходимого значения титруемой кислотности (8590 °Т) происходило через 5,5-6 ч при всех исследованных дозировках микропартикулята. Таким образом,
Кислый вкус
Гладкость
Мягкость
Рис. 2. Профилограммы кисломолочных сгустков, полученные с применением различных заквасок: а ■ FlexMild 1.0; б - Yo-FlexHarmony 1.0; в - YF-L901
Yo-
Приемка и подготовка молочного сырья Приемка творожной сыворотки, оценка качества
Ф
Нормализация, очистка Очистка от казеиновой пыли и жира "
*
Гомогенизация (р 12,5-17,5 МПа, 1 = 55...65 °С) Пастеризация (1 = 70.. .74 °С, выдержка 15 с)
+ Ф
Пастеризация (1 = 85...89 °С, выдержка 10-15 мин) Ультрафильтрация (г- 10...12 °С,р = 0,1 МПа)
* Ф
Охлаждение до температуры заквашивания (38...40 °С) Микропартикуляция
* Ъ
Внесение компонентов {сахар, микропаргикулят), заквашивание Охлаждение микропар! ику.чягл сывороточных белков (1 = 38.. .40 °С)
*
Сквашивание до достижения кислотности сгустка 85-90 °Т
*
Перемешивание, охлаждение готового продукта до 2... 6 °С
Рис. 3. Принципиальная технологическая схема получения кисломолочного напитка «Снежок» с микропартикулятом сывороточных белков
а
б
в
применение микропартикулята сывороточных белков в количестве 5-10% не оказывало негативного влияния на процесс сквашивания.
Наилучшими качественными показателями (значение вязкости и ор-ганолептические свойства) характеризовался напиток с массовой долей микропартикулята 7%. Сравнительный анализ свойств разработанного кисломолочного продукта и контрольного образца не выявил существенных различий. Напиток «Снежок» с микропартикулятом сывороточных белков характеризовался более высоким значением массовой доли сухих обезжиренных веществ и белка, что обеспечивает его высокую пищевую ценность.
Для производства кисломолочного напитка разработана технологическая схема, предусматривающая модификацию традиционной путем дополнения операцией по получению имитатора жира (рис. 3).
Данная технология прошла промышленную апробацию в условиях ОАО Молочный комбинат «Воронеж-
ский», которая подтвердила ее устойчивое функционирование и экономическую целесообразность.
Разработанная схема позволяет использовать вторичный сырьевой ресурс молочной отрасли - творожную сыворотку - как полноценное сырье, реализуя, таким образом замкнутый технологический цикл. Преимущества разработанной технологии - повышение биологической ценности, за счет обогащения сывороточными белками, снижение себестоимости полученного продукта, улучшение его функционально-технологических свойств, в частности, реологических характеристик.
ЛИТЕРАТУРА
1. Дымар, О. В. Технологические аспекты использования микропартикулятов сывороточных белков при производстве молочных продуктов/ О. В. Дымар // Молочная промышленность. - 2014. -№ 6. - С. 19-21.
2. Евдокимов, И. А. Творог и творожные изделия с молочной сывороткой
и ее компонентами/ И. А. Евдокимов, Д. Н. Володин, В. А. Михнева // Молочная промышленность. - 2011. - № 11. -С. 62-63.
3. Мельникова, Е. И. Имитатор молочного жира для симбиотических про-дуктов/Е. И. Мельникова, Н. А. Подгорный, Е. Б. Станиславская // Молочная промышленность. - 2010. - № 7. -С. 55-56.
4. Микропартикулированные сывороточные белки в технологии симбиотических продуктов [Текст]/А. Н. Пономарев, Н. А. Подгорный, Е. И. Мельникова, А. Н. Лосев // Молочная промышленность. - № 7. - 2013. - С. 62-63.
5. Храмцов, А. Г. Феномен молочной сыворотки/А. Г. Храмцов. - СПб.: Профессия, 2011. - 900 с.
6. Мельникова, Е. И. Применение функциональных молочных белков в технологии мороженого/ Е. И. Мельникова, А. Н. Пономарев, Е. Е. Попова // Молочная промышленность. - 2012. -№ 12. - С. 64-65.
7. Горбатова, К. К. Биохимия молока и молочных продуктов/ СПб.: ГИОРД, 2003. - 320 с.
Кисломолочный напиток с микропартикулятом сывороточных белков
Ключевые слова
кисломолочный напиток; микропартикуляция; творожная сыворотка; ультрафильтрация
Реферат
Перспективной тенденцией развития рынка кисломолочных продуктов является применение в их составе имитаторов жира, в частности микропартикулята сывороточных белков. Для его получения проводили модификацию состава и свойств творожной сыворотки с помощью ультрафильтрациии и последующую микропартикуляцию полученного концентрата. Ценные свойства нового имитатора жира реализованы в технологии кисломолочного напитка «Снежок». Для продуктов с измененным соотношением казеин/сывороточные белки важное значение имеет подбор за-квасочных культур. Нами рассмотрены и проведены исследования по применению различных заквасок смешанных культур Streptococcus thermophilus и Lactobacillus delbrueckii подвида bulgaricus производства компании «Хр. Хансен». При их сравнении исследовали органолептические, реологические и гистологические показатели сгустка. Массовую долю микропартикулята подбирали с учетом органолептических, физико-химических и реологических показателей готового продукта. Применение микропартикулята сывороточных белков в количестве 5-10 % не оказывало негативного влияния на процесс сквашивания. Наилучшими качественными показателями характеризовался напиток с массовой долей микропартикулята 7%. Для производства кисломолочного напитка «Снежок» с микропартикулятом сывороточных белков разработана технологическая схема, предусматривающая модификацию традиционной путем дополнения операциями по получению имитатора жира. Разработанная схема позволяет использовать вторичный сырьевой ресурс молочной отрасли -творожную сыворотку - как полноценное сырье, реализуя таким образом, замкнутый технологический цикл.
Авторы
Лосев Анатолий Николаевич,
ОАО Молочный комбинат «Воронежский», 394016, г. Воронеж, ул. 45 Стрелковой Дивизии, д. 259. Мельникова Елена Ивановна, д-р техн. наук, профессор, Станиславская Екатерина Борисовна, канд. техн. наук, доцент, Воронежский государственный университет инженерных технологий, 394036, г. Воронеж, пр. Революции, д. 19, [email protected], [email protected].
Fermented Milk Drink with microparticulate of Whey Protein
Key words
curd whey, ultrafiltration, microparticulation, dairy drink
Abstracts
A promising tendency of the dairy products market development is the application of fat-imitators in their compound, whey proteins microparticulate in particular. To obtain it the modification of the compound and properties of curd whey has been carried out with the help of ultrafiltration and the following microparticulation of the obtained concentrate. Valuable properties of the new fat imitator are shown in technology of dairy drink «Snezhok». The selection of starter cultures is of great importance for the products with the changed casein/whey proteins correlation. We have developed and made the researches of different cultures of mixed starters application, such as Streptococcus thermophilus and Lactobacillus delbrueckii, subspecies bulgaricus of Chr. Hansen company production. Organoleptic, rheological and histological clot indicators have been examined when compared. Microparticulate mass fraction has been selected on the basis of organoleptic, physical, chemical and rheological properties of the finished product. Whey proteins microparticulate in an amount of 5-10 % application did not affect fermentation process in a negative way. The drink with microparticulate mass fraction of 7% was characterized by the best quality indicators. The technological scheme for dairy drink «Snezhok» production with whey proteins microparticulate has been developed, it provided the traditional process modification - additional operations of fat imitators production. The developed scheme allows to use dairy branch secondary raw material -curd whey - as high-grade raw materials, thus, implementing closed technological cycle.
Authors
Losev Anatoly Nikolaevich,
JSC Dairy Plant «Voronezhsky», 259, 45 Strelkovoy Divizii St., Voronezh, 394016.
Melnikova Elena Ivanovna, Doctor of Technical Science, Professor, Stanislavskaya Ekaterina Borisovna, Candidate of Technical Science, Docent,
Voronezh State University of Engineering Technology, 19, Revolyutsii Pr., Voronezh, 394036, [email protected], [email protected].
