Разработка технологии ферментированных напитков на основе сыворотки Текст научной статьи по специальности «Промышленные биотехнологии»

Науковий вюник ЛНУВМБТ iMeHi С.З. Гжицького, 2016, т 18, № 2 (68)

HayKOBHH BicHHK .HbBiBCbKoro HaqioHa№Horo ymBepcurery BeTepHHapHOi MeguuHHH Ta 6i0TexH0H0riH iMeHi C.3. f^H^Koro Scientific Messenger of Lviv National University of Veterinary Medicine and Biotechnologies named after S.Z. Gzhytskyj

doi:10.15421/nvlvet6832

ISSN 2413-5550 print ISSN 2518-1327 online

http://nvlvet.com.ua/

УДК 637.14/.34

Розроблення технологи ферментованих напоУв на основ1 сироватки

Н.Б. Сливка, О.Р. Михайлицька, 1.М., Турчин slyvkanat@ukr.net, ola75@ukr.net, turchyn@ukr.net

Львiвський нацюнальнийутверситет ветеринарног медицини та бютехнологш iменi С.З. Гжицького,

вул. Пекарська, 50, м. Львiв, 79010, Украна

Метою дослгджень було розробити технологгю ферментованих сироваткових напо!в Iз екстрактом мелки. Зразки мелки лимонноI було згбрано протягом червня-серпня у смт. Красне ЛьвгвськоI областг, висушено за температури 40 °С. Стввгдношення сухоI мелки та екстрагенту (очищеноI води) 1:1. Тривалгсть процесу екстрагування складае 60 хв. при температург 60 °С. Для приготування сироваткових напогв використовували нативну молочну сироватку, отриману з-тд сиру кисломолочного з масовою часткою сухих речовин 5,5%, кислоттстю 70 °Т, та освгтлену молочну сироватку, отриману за допомогою тепловоI денатурацп за температури 90-95 °С з наступним вгддгленням быюв. Сироватковг напоI виготовляли резервуарним способом. Для заквашування використовували закваску Ке/гг12 компанп СИг.Иатеп. Для покра-щення кольору використовували натуральний барвник «Карамель», ктьюсть якого у дослгдних зразках становила вгд 0,5 до 1,5 кг/т.

Встановлено оптимальш дози рецептурних компонентгв, зокрема сироватки освгтленоI, цукру, екстракту мелгси, бар-вника «Карамель», регулятора кислотностг та заквашувального препарату.

Ключовi слова: сироватка, екстракт, мелка лимонна, технологгя, органолептичт показники, барвник.

Разработка технологии ферментированных напитков на основе сыворотки

Н.Б. Сливка, О.Р. Михайлицкая, И.М. Турчин slyvkanat@ukr.net, ola75@ukr.net, turchyn@ukr.net

Львовский национальный университет ветеринарной медицины и биотехнологий имени С.З. Гжицкого,

ул. Пекарская, 50, г. Львов, 79010, Украина

Целью исследований было разработать технологию ферментированных сывороточных напитков с экстрактом мелиссы. Образцы мелиссы лимонной были собраны в течение июня-августа в пгт. Красне Львовской области, высушено при температуре 40 °С. Соотношение сухой мелиссы и экстрагента (очищенной воды) 1:1. Продолжительность процесса извлечения составляет 60 мин. при температуре 60 °С. Для приготовления сывороточных напитков использовали натив-ную молочную сыворотку, полученную из-под творога, с массовой долей сухих веществ 5,5 %, кислотностью 70 °Т и осветленную молочную сыворотку, полученную с помощью тепловой денатурации при температуре 90-95 °С с последующим отделением белков. Сывороточные напитки изготавливали резервуарным способом. Для сквашивания использовали закваску Ке^1г12 компании СИг.Иатеп. Для улучшения цвета использовали натуральный краситель «Карамель», количество которого в опытных образцах составляло от 0,5 до 1,5 кг/т.

Установлены оптимальные дозы рецептурных компонентов, в частности сыворотки осветленной, сахара, экстракта мелиссы, красителя «Карамель», регулятора кислотности и заквасочного препарата.

Ключевые слова: сыворотка, экстракт, мелисса лимонная, технология, органолептические показатели, краситель.

Citation:

Slyvka, N., Myhaylytska, O., Turchyn, I. (2016). Development of technology of fermented drinks based on whey. Scientific Messenger LNUVMBT named after S.Z. Gzhytskyj, 18, 2(68), 153-156.

HayKOBHH BicHHK .HHyBMET iMeHi C.3. IW^KOTO, 2016, T 18, № 2 (68)

Development of technology of fermented drinks based on whey

N. Slyvka, O. Myhaylytska, I. Turchyn slyvkanat@ukr.net, ola75@ukr.net, turchyn@ukr.net

Lviv National University of Veterinary Medicine and Biotechnologies named after S.Z. Gzhytskyi,

Pekarska Str., 50, Lviv, 79010, Ukraine

The aim of research was to develop technology fermented whey drink with Melissa extract. The samples of Lemon Melissa were collected during June-August in the village Krasne in Lviv region, dried at 40 °C. Ratio of dry Melissa and extractant (purified water) was 1: 1. The duration of the extraction process is 60 minutes at 60 °C. To prepare the whey drinks used native whey obtained from the cottage cheese with a mass fraction of solids 5.5% acidity 70 °T and lit whey obtained by using the thermal denaturation at a temperature of90 - 95 °C with subsequent separation of proteins. For fermentation used starter Kefir12 of company Chr. Hansen. For improvement of color used natural coloring agent «Caramel», the quantity of that in the experimental samples ranged from 0.5 to 1.5 kg/t. Whey drinks were produced reservoir manner.

Whey make lighten at temperature 92 - 94 °C with an exposure of 15 - 20 seconds. The whey subjected filtering for remove the sediment. Then whey is cooled to a temperature offermentation, add Melissa extract and direct-vat-starter and fermented at temperature 30-45 °C during 6-8 hours to achieve an acidity in the range 120 - 200 °T. After fermentation sugar and natural colorant added to whey, stirred and cooled to a temperature of 2 - 8 °C. Then send the finished product to bottling. Then finished product send for bottling.

Determined the optimal dose of prescription components, including the whey lighted, sugar, Melissa extract, dye «Caramel», acidity regulator and ferment preparation.

Were conducted organoleptic assessment whey drinks, defined the main physical and chemical properties. It was determined by research that the acidity of drinks based on native whey was lower and amounted 127 °T against 142 °T in drinks with lighted whey. Also, the presence of whey protein in drinks has provided turbidity that worsened its organoleptic properties. The viscosity of the product increased with increasing amounts Melissa extract, which is associated with an increase of dry matter in the product and starters composition, which contains of Streptococcus thermophilus. Has increased ability to retain moisture, which compared to control larger on 2.2 - 3.9%.

Key words: whey, extract, lemon Melisa, technology, organoleptic indexes, dyes.

Вступ

У третьому тисячолгтп охорона довкшля стае першочерговим питаниям, яке привертае особливу увагу спшьноти. Недостатне промислове використан-ня вiдходiв зумовлюе велик! втрати щнних речовин, зниження ефективносп виробництва та необхщшсть сплати штраф!в за скидання виквдв.

Щд час виробництва сир!в утворюеться велика ш-льшсть сироватки - близько 85% в!д обему молока, яке переробляють. Основну частину сироватки разом i3 спчною водою скидають до канал!заци, що створюе еколопчну проблему. Серед загального обсягу слч-них вод вичизняних молокопереробних щдприемств 60% займае сироватка. Основними причинами е недо-тримання норматив!в збору; конструкцп обладнання, в яких ввдсутне пристосування для збору сироватки або вщсутшсть техшчно! бази для !! переробки; несвь доме ставлення кер!внишв щдприемств та держави до втрати щнних сировинних ресурав (Kaprelyants and Iorhachova, 2003; Domaretskyy et al., 2005; Bilyk and Dronyk, 2009).

Одним !з найпростших способ!в переробки моло-чно! сироватки з технолопчно! точки зору е !! викори-стання для виробництва напо1в як св1жих, так i фер-ментованих. Молочна сироватка мае профшактичш та л!кувальш властивосл завдяки вуглеводному i вгга-мшному комплексам. За яшсним складом та кшьшстю макро- i мжроелеменпв напо! з! сироватки значно перевершують традицшш осв!жаюч! напо!, серед них i мшеральш води. Також сироватка мютить вс неза-мшш амшокислоти.

Ферментованi напо! на 0CH0Bi сироватки мютять цiннi компоненти як сировини, так i продукти мета-болiзму мiкроорганiзмiв, що утворюються при бро-дiннi (етиловий спирт, летк1 кислоти, ферменти, аро-матичнi сполуки та ш.).

Широко! популярностi набувають сироватковi напо! i3 використанням рослинно! сировини, зокрема в комбiнацi! з рiзними фруктами, ягодами та соками. Це стало модною тенденщею в здоровому харчуванш. Перевагою тако! продукци е низька вартiсть, що ро-бить !х доступними для переачного споживача.

Лiкарськi рослини поки що не е традицшною си-ровиною для виробництва харчових продукпв, проте спектр !х застосування в харчовш промисловостi стрiмко зростае.

На наш погляд, прекрасною сировиною для виго-товлення сироваткових напо!в е мелюа лимонна, яка поширена у захщних областях Укра!ни. Кориснi влас-тивосп листя мелiси були вiдомi ще в стародавнi часи. Авiценна використовував цю рослину для змiц-нення органiзму. Вона мiстить велику кшьшсть орга-нiчних кислот, сапонiни, флавоно!ди, смоли, танiни, дубильнi речовини, ефiрнi масла. Продовжити цей список можна такими мiкроелементами як Купрум, Манган, Ферум, Калiй, Селен, Цинк, Магнш, Кальцiй, а також вiтамiнами групи B i C. Наземна частина (в основному листки) мютить 0,30-0,35% ефiрно! ол^, 0,45% аскорбiново!' кислоти, смоли, близько 5% дуби-льних речовин тощо. Основнi компоненти ефiрно!' олй' - цитраль (60%), цитронелал, геранiол, лiнолоол. Ефi-рна олiя мае сильний запах. У 100 г трави мелки ли-монно! мiститься лише 44 ккал.

HayKOBHH BicHHK .HHyBMET iMeHi C.3. I®UILKOTO, 2016, T 18, № 2 (68)

MeToro Hämo! poöoth 6yno po3po6HTH TexHonoriro CHpoBaTKOBHx ^epMemoBaHux HanoiB i3 pocnuHHoro cnpoBHHoro Ta gocnignm ix BnacTuBocTi.

MaTepia^ Ta MeTogu gocrng^eHt

3pa3KH Menicu ^hmohhoi 6yno 3i6paHo npoTaroM He-pBHa-cepnHa y cmt. KpacHe .HbBiBcbKoi o6nacTi, Bucy-meHo 3a TeMneparypu 40 °C.

^na ogep®aHHa eKcrpaKTiB cupoBHHy nogpi6HTOBanu go po3Mipy HacTOK 3 mm gna 36inbmeHHa noBepxHi Hac-thhok chpobhhh i KoHTaKTy TBepgoi Ta pigKoi $a3H npu eKcTparyBaHHi. .3k eKcTpareHTH BuKopucToByBanu ohu-^eHy Bogy i nigcupHy cupoBarKy. CniBBigHomeHHa cyxoi Menicu Ta eKcTpareHTy 1:1. EKcrparyBanu npu nepioguHHoMy cTpymyBaHHi go gocarHeHHa MaKcuManb-Horo BMicTy cyxHx penoBHH y eKcTpaKTi.

MarepianoM gna gocnig®eHb cranu BogHun Ta cupo-BaTKoBHH eKcTpaKT.

^na npuroryBaHHa cupoBaTKoBux HanoiB BuKopuc-ToByBanu TaKi Bugu MonoHHoi cupoBaTKu:

- HaTuBHy MonoHHy cupoBaTKy, oTpuMaHy 3-nig cu-py KucnoMonoHHoro 3 MacoBoro HacTKoro cyxux penoBuH 5,5%, KucnoTHicTro 70 °T;

- ocBiTneHy MonoHHy cupoBarKy, orpuMaHy 3a gono-Mororo TennoBoi geHarypaiii 3a TeMneparypu 90-95 °C 3 HacTynHuM BiggineHHaM 6inKiB.

^na 3aKBamyBaHHa BuKopucTOByBanu 3aKBacKy Kefir12 KoMnaHii Chr.Hansen, go cKnagy aKoi' BxogaTb Me3o$inbHi Ta TepMo^inbHi MiKpoopraHi3Mu, a TaKo® MonoHHi gpi®g®i. ^na 36inbmeHHa rycTOTu npogyKTy b 3aKBacKy b KoM6iHaiii 3 Me3o$inbHuMu MiKpoopraHi3-MaMu BBegeHun crpyKTypoyTBoproBaH Streptococcus thermophilus.

^na noKpa^eHHa Konbopy BuKopucToByBanu Hary-panbHun 6apBHuK «KapaMenb» KoMnaHii' Chr.Hansen, aKun oTpuMyroTb mnaxoM KoHTponboBaHoro HarpiBaHHa xapHoBux ByrneBogiB. KinbKicTb 6apBHuKa y gocnigHux 3pa3Kax craHoBuna Big 0,5 go 1,5 kt/t.

Pe3ymTaTH Ta ix oßroBopeHHH

Haнзpyннimнмн gna BuKopucTaHHa b TexHonorii $e-pMeHToBaHux MonoHHux HanoiB BBa®aroTbca eKcrpaKra - BuTaru 3 pocnuHHoi cupoBuHu.

OnTuManbHa TpuBanicTb npoiecy eKcTparyBaHHa bo-goro cKnagae 60 xb. npu TeMnepaTypi 60 °C, nigcupHoro cupoBaTKoro - 90 xb. npu iin ®e TeMnepaTypi.

npu Bupo6HuuTBi MonoHHux npogyKTiB Ba®nuBuM e ix opraHonenTuHHi noKa3HuKu. ToMy cnig gocnignm opraHonenTuHHi xapaKTepucTuKu oTpuMaHux eKcTpaK-TiB. y Ta6n. 1 npegcTaBneHo xapaKTepucTuKy 3oBHim-Hboro Burnagy, 3anaxy Ta cMaKy BogHoro Ta cupoBaTKo-Boro eKcTpaKTiB.

Та6мицм 1

Opiaiio.ieirni'iiii iiokiiiiiiiKii eucTpauTiB 3 ^hcth Meiicii

Bug eKcTpaKT 3oBHimHi h Burnag 3anax CMaK

BogHun cBimo-opaHxeBun cna6кнн, npueMHun TpaB'aHun 3 HoTaMu nuMoHy cna6кoвнpa®eннн, npaHun 3 KucnuHKoro

CupoBaTKoBun KanaMyTHun po3HuH cBirno-opaH®eBoro Kontopy cBoepigHun TpaB'aHun 3 negb BigHyTHuMu BigriHKaMu KucnoTu кнcnyвaтнн, Tpoxu TepHKun

3 Ta6n. 4.3. BugHo, ^o Kpa^uMu xapaKTepucTuKaMu

Bonogie BogHun eKcTpaKT, ToMy nponoHyeMo noro 3any-hutu go peienrypu MonoHHux HanoiB.

EKcrpaKra nicna ogep®aHHa 36epiranu 3a TeMnepa-Typu +4 °C, gocnig®yroHu guHaMiKy 3MiH opraHonenra-HHux Ta MiKpo6ionoriHHux noKa3HuKiB npoTaroM 7 gi6

nicna ix ogep®aHHa. nepmi o3HaKu ncyBaHHa BogHux Ta cupoBaTKoBux eKcTpaKTiB 3'aBunuca Ha n'aTy go6y.

®epMeHToBaHi cupoBaTKoBi Hanoi BuroTOBnanu pe-3epByapHuM cnoco6oM. CupoBuHoro 6yna HaTuBHa Ta ocBiTneHa cupoBaTKu. CupoBarKy ocBirnroroTb npu TeMnepaTypi 92-94 °C 3 BuTpuMKoro 15-20 ceKyHg. ^,na BuganeHHa ocagy niggaroTb ^inbrpyBaHHro. noTiM cupo-BaTKy oxonog®yroTb go TeMneparypu 3aKBamyBaHHa, gogaroTb eKcTpaKT Menicu Ta 3aKBacKy npaMoro BHeceH-Ha i cKBamyroTb npu TeMnepaTypi 30-45 °C npoTaroM 6-

8 roguH go gocarHeHHa KucnoTHocTi b Me®ax 120200 °T. no 3aKiHHeHHi cKBamyBaHHa go cupoBarKu go-garoTb uyKop Ta 6apBHuK HaTypanbHun, nepeMimyroTb i oxonog®yroTb go TeMnepaTypu 2-8 °C. Aani totobuh npogyKT BignpaBnaroTb Ha po3nuB.

nig Hac ^epMeHTaqii 3 pi3HuMu BugaMu MonoHHoi cupoBaTKu KoHTponroBanu TuTpoBaHy KucnoTHicTb Ta opraHonenTuHHi noKa3HuKu. Cnig 3a3HaHuTu, ^o Kucno-THicTb HanoiB Ha ocHoBi HaTuBHoi cupoBaTKu 6yna hu®-

Horo i cTaHoBuna 127 °T npoTu 142 °T y Hanoax i3 ocBiT-neHoi cupoBaTKu. TaKo® npucyTHicTb cupoBaTKoBux 6inKiB HagaBana HanoaM MyTHicTb. Пoзнтнвннм npu BuKopucTaHHi ocBirneHoi cupoBaTKu gna ^epMeHToBa-hux HanoiB e Te, ^o npu BuganeHHi aзoтнcтнx cnonyK cyTTeBo nocna6nroeTbca He3BuHHun gna cno®uBaHa cneuu^iHHun npucMaK cupoBaTKu. Ochobhumu npuHu-HaMu yTBopeHHa ocraHHboro e peaKqii 3a yHacTi 6inKiB (po3HenneHHa, gia cBiTna i kuchto, peaKuii Mi® 6inKaMu Ta ByrneBogaMu).

ToMy go peuenTypu mu BHecnu ocBiTneHy cupoBaTKy.

Eynu 3po6neHi eKcnepuMenra i3 BBegeHHaM y MonoHHy ocHoBy pi3Hoi KinbKocTi 6apBHuKa Ta eKcTpaKTy Menicu 3 MeToro nomyKy noganbmux onTuManbHux no-Ka3HuKiB. nig Hac npoBegeHHa gocnig®eHb Bu3HaHanu opraHonenruHHi noKa3HuKu. Cnig 3a3HaHuTu, ^o 3MiH 3a3HaBaB nume Konip npogyKTy. npu BHeceHHi 0,5 % Konip MonoHHoro Hanoro 6yB conoM'aHo-®oBTun, npue-MHun, npu BHeceHHi 1% - cBiTno-KopuHHeBun, a npu 1,5% - HacuHeHun KopuHHeBun. B pe3ynbrari opraHone-nTuHHux gocnig®eHb o6paHo onruManbHy KinbKicTb 6apBHuKa, aKa cTaHoBuTb 0,5%.

C^opMoBaHi peijenTypu (Ta6n. 2) HanoiB Ha ocHoBi cupoBaTKu i3 gogaBaHHaM iyKpoBoro Konepy Ta eKcTpa-KTy Menicu.

Науковий вюник ЛНУВМБТ ÍMern С.З. Гжицького, 2016, т 18, № 2 (68)

Таблиця 2

Рецептури ферментованих сироваткових наиоТв_

Компонента Маса компонент^

Контроль Дослщ 1 Дослщ 2 Дослвд 3

Сироватка тдсирна 950,0 919,0 909,5 900,0

Цукор 50,0 50,0 50.0 50.0

Екстракт мелки - 27,0 37,0 47,0

Барвник карамель - 1,5 1,0 0,5

Регулятор кислотност - 2,5 2,5 2,5

Всього 1000 1000 1000 1000

Таблиця 3

Фiзико-хiмiчиi иоказники ферментованих сироваткових напо'1'в_

Найменування показника Контроль Варiанти

1 2 3

Титрована кислоттсть, °Т 120 74 ± 1 70 ± 1 69 ± 1

Активна кислоттсть, од. рН 4,6 4,5 4,5 4,5

В'язюсть 100 см3 згустку,с 94,5 99,5 110,5 111,8

Синерезис, % 18,0 15,0 12,0 11,0

Вологоутримувальна здатшсть, % 92,3 94,5 95,4 96,2

Дослщження ф1зико-х1м1чних показник1в наведено у табл. 3.

Як видно з табл. 3 в'язшсть продукту збшьшуеться Í3 зб1льшенням кшькосп екстракту мелки, що пов'язано Í3 збшьшення сухих речовин у продукт! Збшьшення в'язкост можна пояснити також i складом закваски, до складу яко! належать Streptococcus thermophilus. Це веде до пвдвищення вологоутримува-льно! здатностi. Порiвняно з контролем вона бшьша на 2,2 - 3,9%.

Висновки

Розроблено рецептури ферментованих сироваткових напо!в та дослвджено органолептичнi та фiзико-

xiMi4Hi властивосп готових продуктiв. Розроблено технологiчну схему для !х виробництва.

Бiблiографiчнi посилання

Bilyk, O.Y., Dronyk, H.V. (2009). Molochna syrovatka -tsinna syrovyna dlya vyrobnytstva funktsionalnykh produktiv. Naukovyy visnyk LNUVMBT imeni S.Z. Hzhytskoho. 11, 2(41), 422a-422 (in Ukrainian). Domaretskyy, V.A., Prybylskyy, V.L., Mykhaylov, M.H. (2005). Tekhnolohiya ekstraktiv, kontsentrativ i napoyiv iz roslyn- noyi syrovyn: pidruch. Vinnytsya: Nova knyha (in Ukrainian). Kaprelyants, L.V., Iorhachova, K.H. (2003). Funktsionalni produkty. Odesa: Druk (in Ukrainian).

Стаття надiйшла до редакцп 4.10.2016