CC BY
142
Догарева Н.Г., Богатова О.В., Стадникова С.В.
Оренбургский государственный университет E-mail: [email protected]
ВЛИЯНИЕ РАЗЛИЧНЫХ РАСТИТЕЛЬНЫХ ЖИРОВ НА КАЧЕСТВО РЕКОМБИНИРОВАННОГО СГУЩЕННОГО МОЛОКА С САХАРОМ
Рассмотрена проблема нехватки молока-сырья, а также проблема направленного и сбалансированного питания, решить которые возможно частично заменой молочного жира жирами растительного происхождения. Лучшие результаты экспериментальных исследований по использованию различных растительных жиров при производстве рекомбинированного сгущенного молока с сахаром получены при замене молочного жира жиром «Союз 5/2Л».
Ключевые слова: молоко-сырье, растительные жиры, технология, рекомбинированное, сгущенное, молоко с сахаром
За последние годы молочное скотоводство России претерпело крупные изменения, характер которых в большей части сводится к негативным моментам, а именно - сокращению поголовья молочного скота и как следствие снижению валового производства молока. По сравнению с 1990 годом поголовье коров в 2008 году сократилось в 2,2 раза, а производство молока на 24 млн. тонн. Приостановить этот процесс удалось, благодаря реализации национального проекта «Программа развитие АПК на 20082012гг» по ускоренному развитию животноводства. Средний удой по стране на одну корову в 2008 году удалось поднять до 3758 кг, что на 977 кг выше по сравнению с 1990 годом.
В настоящее время утверждена долгосрочная федеральная программа развития сельскохозяйственного бизнеса на период 2013-2020 гг. Эта программа полностью адаптирована к режимам ВТО (общий объем субсидий 4,5 млрд. долл. ежегодно может быть сохранён до 2018 г.). Особое внимание в рамках программы будет направлено на возмещение 2/3 ставки рефинансирования по кредитам, в поддержку молочного и мясного скотоводства.
Однако, в первый год программы, продолжается снижение поголовья коров, а вместе с тем падение производства молока и рост цен на данный продукт.
Сократилась численность племенного молочного скота, в 2012 году по сравнению с 1990 годом - почти в 7 раз [1]. Сектор испытал нагрузку в связи со вступлением России в Таможенный союз, и увеличением поставок из соседних государств, главным образом Белоруссии. Осложнилась ситуация после вступления России в ВТО в прошлом году - из-за послабления мер защиты во внешнеэкономической деятельности объем импорта молочных продуктов вы-
рос еще больше. Осложняет ситуацию и рост цен на корма, который заставляет производителей избавляться от поголовья.
В прогнозе социально-экономического развития РФ, подготовленном Минэкономразвития и одобренном на заседании правительства говорится, что производство молока в России в 2014 году может снизиться на 1% по сравнению с показателем за 2010 год - до 31,5 миллиона тонн, в силу снижения потребительского спроса из-за кризиса, роста себестоимости продукции, значительных сезонных колебаниях цен реализации молока, засухи, которая привела к снижению поголовья коров из-за удорожания кормов.
К 1 июля 2013 года в хозяйствах всех категорий РФ насчитывалось 8 млн. 992 тыс. голов коров, что на 2% ниже показателя на аналогичную дату прошлого года. Производители отправляли на убой скот более активно из-за высоких цен на корма после низкого урожая прошлого года, цены на зерно взлетели на 30-40%.
Производство молока в России за семь месяцев 2013г снизилось на 4,1%, или на 900 тыс. т, до 18,6 млн т, свидетельствуют данные Росстата [2]. По оценке Национального союза производителей молока («Союзмолоко»), по итогам текущего года страна может недополучить 1 млн т этого вида сырья.
На 9.09.2013г по данным Росстата средний надой от коровы по РФ составил 12,04 кг за сутки (12,16 кг в 2012г), а валовый суточный надой молока составил 97,3% по сравнению с этим периодом 2012г.
Дефицит товарного сырого молока в РФ для переработки 12-15 млн. тонн в год, а стоимость молока в РФ выше европейской на 2-3 руб.за литр.
Результаты неутешительные, если иметь в виду недостаток молока для предприятий мо-
лочной промышленности на протяжении длительного периодавремени.
По прогнозам экспертов производство сухого и сгущенного молока в ближайшие годы будет уменьшаться.
В связи со сложившейся ситуацией решением проблемы нехватки молока-сырья становится замена молочного жира жирами растительного происхождения. По оценкам различных экспертов 50-70% рынка сгущённого молока занимают консервы, изготовленные не по ГОСТу, а в соответствии с ТУ - с добавлением в продукт растительных жиров.
Основных причин в производстве сгущённого молока с растительными жирами две:
- первая - недостаток молочного сырья;
- другая существенная причина - использование растительных ингредиентов ведёт к снижению себестоимости, что составляет по оценкам экспертов, не менее 35-40%.
Все более широкое применение молочные консервы находят в домашнем применении. В дальнейшем потребление молочных консервов будет увеличиваться, так как расширяется их ассортимент. Сгущённое молоко как особый вид сладкого продукта потребляют около 45% россиян с периодичностью от одного до нескольких раз в месяц в зависимости от исследуемой местности.
Сгущенные молочные консервы с сахаром имеют однородную по всей массе консистенцию без ощутимых органолептически кристаллов лактозы, белый с кремовым оттенком цвет. Эти консервы обладают сладким вкусом с выраженным оттенком пастеризованного молока или сливок. В настоящее время изготовляют большой ассортимент сгущенных консервов с сахаром. Сгущенные молочные консервы вырабатывают по традиционной технологии, как по ГОСТ Р 53436-2009 «Консервы молочные. Молоко и сливки сгущенные с сахаром. Технические условия», так и по различным ТУ.
Рекомбинированное сгущенное молоко с сахаром вырабатывают только по ТУ, по особой технологии, разработкой которой занимались различные компании, в которой отсутствует операция «сгущение».
Создание продуктов «здорового» питания, имеющих сбалансированный состав, может быть реализовано за счёт их многокомпонент-ности, в частности путём комбинирования сырья животного и растительного происхождения [5]. Использование сухого молочного сырья и
растительных жиров при производстве сгущённого молока с сахаром также решает такие проблемы, как дефицит молочного сырья и снижение себестоимости продукта.
Сухое молоко, жиры и специальные смеси, используемые в качестве ингредиентов при производстве рекомбинированных молочных консервов, должны быть хорошего качества и обладать необходимыми функциональными характеристиками, обеспечивающими готовый продукт определёнными свойствами.
Сухое молоко выбирают с учётом его состава, физических, химических и микробиологических характеристик. Наиболее важной характеристикой СОМ является его способность придавать продукту нужную вязкость. Важно знать условия производства, поскольку и тепловая обработка и гомогенизация могут повлиять на вязкость вырабатываемого сгущённого молока с сахаром [6].
В настоящее время практически все ведущие европейские предприятия для расширения ассортимента, улучшения качества и получения недорогих, полезных продуктов питания используют растительные жиры и масла. В последние годы были сделаны фундаментальные находки, изменившие взгляды на здоровое питание. Роль жиров в организме человека очень значима - это важнейший строительный материал для клеточных мембран. В то же время ни один из природных жиров не является идеальным по своему жирнокислотному составу и свойствам. В связи с этим существует реальная потребность и необходимость создания функциональных жировых продуктов с заданным оптимальным сочетанием жирных кислот. В рационе россиян присутствует недостаточное количество растительных масел, которые являются основным источником эссен-циальных жирных кислот - линолевой, линоле-новой и арахидоновой. Используя в пищевой промышленности жировые системы на основе растительных масел можно решить проблему направленного и сбалансированного питания [3], [4].
Таким образом, на основании изложенного, можно сделать вывод о целесообразности и необходимости производства рекомбинированного сгущённого молока с сахаром с использованием растительных жиров.
Целью нашей работы являлось:
Выработка рекомбинированного сгущенного молока с сахаром с использованием в качестве сырья сухого обезжиренного молока, сухого цельного молока, сахарного песка и различных жиров.
Основные задачи:
- выработка различных образцов рекомбинированного сгущенного молока с сахаром;
- изучение влияния вида используемого жира на органолептические показатели продукта; на размер жировых шариков; на размер кристаллов лактозы;
- изучение влияния затравки на размер кристаллов лактозы в свежевыработанном продукте; в процессе хранения;
- исследование хранимоспособности готовых продуктов.
Нами было выработано 5 образцов рекомбинированного сгущенного молока с сахаром с использованием в качестве сырья:
Образец 1 - Сухое обезжиренное молоко с подсолнечным маслом;
Образец 2 - Сухое обезжиренное молоко с кокосовым маслом;
Образец 3 - Сухое обезжиренное молоко с жиром «Союз 5/2 Л»;
Образец 4 - Сухое обезжиренное молоко со сливочным маслом;
Образец 5 - Сухое цельное молоко (контроль).
Выработку образцов мы проводили по общей технологии производства рекомбинированного сгущенного молока с сахаром из сухого молока по ТУ разработанным фирмой ООНПК «Прогрессивные Технологии» по следующей технологической схеме.
1. Приемка и подготовка сырья. Основными компонентами при производстве сгущенного молока данным способом являются: сухое обезжиренное молоко, сухое цельное молоко, жиры животного и растительного происхождения, сахарный песок, вода, лактоза.
2. Восстановление сухого обезжиренного молока. Рассчитанную массу сухого молока растворяют в питьевой воде при Ь 45-50оС. После растворения молоко пропускают через сетчатый фильтр с целью освобождения от комочков. После этого смесь охлаждают до Ь 5-8оС и выдерживают при этой температуре 2-3 часа с целью набухания белков, устранения «водяного» привкуса, улучшения консистенции восстановленного молока.
3. Расплавление жиров. Жиры расплавляем до сметанообразного состояния на водяной бане затем предварительно растопленные жиры вносятся в восстановленную смесь.
4. Рассчитанную массу сахарного песка вносим в восстановленную смесь в твердом виде.
5. Составление смеси. В емкости с рубашкой и перемешивающим устройством производят наведение смеси. Смесь тщательно вымешивается. В итоге получаем смесь, соответствующую по массовой доле сухих веществ, влаги и жиру - готовому продукту. Данные операции производятся с использованием емкостных теплообменных аппаратов.
6. Пастеризация. Пастеризация смеси производится в этой же емкости при Ь 90-95оС без выдержки.
7. Охлаждение и кристаллизация. Продукт охлаждают при постоянном перемешивании до температуры 30оС и при этой температуре вносят затравку в количестве 0,02% для интенсификации кристаллизации и образования мелких кристаллов лактозы. Затравка - сухая мелкокристаллическая лактоза с размером кристаллов 2-3 мкм.
Лактозу перед внесением прогревают при Ь=105±2оС не менее 1 часа. После внесения лактозы в сгущённое молоко увеличивается число зародышей кристаллизации, которые способствуют образованию мелких кристаллов. После внесения затравки сгущённое молоко выдерживают при данной температуре 20 минут при постоянном перемешивании. Далее продукт охлаждают до 20оС.
8. Фасовка. Готовый продукт фасуют в потребительскую тару (в нашем случае - стеклянные банки), или транспортную тару.
9. Хранение продукта. Рекомендуется хранить рекомбинированное сгущённое молоко с сахаром при Ь 0-10оС, относительная влажность камер хранения не более 75%. Срок хранения не более 12 месяцев, в транспортной таре - не более 6 месяцев.
Выработку образцов рекомбинированного сгущенного молока с сахаром мы проводили согласно ниже приведенной рецептуры (таблица 1).
Выработанные образцы мы исследовали на физико-химические и органолептические показатели, характеризующие качество готового продукта, согласно общепринятым методикам (таблица 2)
Кислотность контрольного образца (сухое цельное молоко) превышала норму на 4 0Т.
Понятие «качество продукта» в первую очередь включает в себя органолептические показатели (вкус, цвет, запах, консистенцию), которые зависят от многих факторов [7]. Именно по этим показателям изначально потребители выбирают продукты.
Мы оценили органолептические показатели выработанных образцов рекомбинированного сгущенного молока с сахаром по 5-бальной системе (таблица 3). Оценку проводила экспертная комиссия, состоящая из специалистов кафедры.
При использовании жира «Союз 5/2 Л» и молочного жира все органолептические показатели соответствовали норме. Образцы сгущённого молока, выработанные с применением подсолнечного масла, имели привкус подсолнечного масла, а с применением кокосового масла имели выраженный привкус пастеризации.
Выраженность характерного «сливочного» вкуса зависит от степени дисперсности жира в продукте. В связи с этим мы определили диаметр жировых шариков в образцах (таблица 4).
При определении количества жировых шариков в 1 мл сгущенного молока с сахаром мы использовали камеру Горяева. После определения количества жировых шариков мы пользовались формулами для расчета среднего объема и среднего диаметра жировых шариков.
При использовании подсолнечного масла жировые шарики в продукте имели более крупные размеры, чем при использовании жира «Союз 5/2 Л», кокосового масла, сливочного масла и сухого цельного молока. В других образцах разброс показателей диаметра жировых шариков был незначителен и в среднем составил 1,66. При использовании жира «Союз 5/2
Таблица 1. Рецептура рекомбинированного продукта
Компоненты Масса, кг
Сухое обезжиренное молоко 205
Жир 85
Сахар 440
Вода 270
Итого: 1000
Л» в продукте размер жировых шариков наименьший по сравнению с другими растительными жирами.
Чем меньше размер жировых шариков, тем лучше консистенция продукта из-за большего диспергирования жира, улучшается усвоение готового продукта.
Так же консистенция продукта напрямую зависит от размера кристаллов лактозы. Кристаллизация лактозы - важный физико-химический процесс при производстве сгущенных консервов [8].
В свежевыработанных образцах мы определили количество кристаллов лактозы в 1 мм 3 продукта (таблица 4), и соответственно средний размер кристаллов, применив зависимость возможного количества кристаллов лактозы в
1 мм 3 продукта от среднего размера кристаллов (таблица 5).
При использовании любого жира средний размер кристаллов лактозы составлял 6 мкм. Вид используемого жира на размер кристаллов не влияет.
Чем меньше размер кристаллов лактозы, тем в конечном результате получается продукт более высокого качества и для этого необходимо, чтобы размеры кристаллов лактозы не превышали 10 мкм. Если образуются кристаллы большего размера, то консистенция сгущенного продукта становится мучнистой и даже песчанистой.
При проведении опытов по выработке рекомбинированного сгущенного молока с сахаром продукт изготавливали с применением затравки и операции « охлаждение » и без них. В полученных образцах был определен размер кристаллов лактозы. Измерения проводились в свежевыработанных образцах и в процессе хранения (таблица 6).
Таблица 2. Параметры готового продукта
Параметры Образцы рекомбинированного сгущенного молока с сахаром
с подсолнечным маслом с кокосовым маслом с жиром «Союз 5/2Л» со сливочным маслом контроль сухое цельное молоко
Содержание сухих веществ, % 75,5 75,0 74,5 74,0 74,0
Содержание жира, % 12,2 11,8 9,0 8,2 8,7
Кислотность, °Т 37 35 35 48 58
Вязкость, ПаЕ 5 5,3 6,5 5,5 6
Органолептические показатели слабый привкус подсолнечного масла в норме в норме в норме в норме
Без внесения затравки и охлаждения пробы, кристаллы лактозы после выработки имели размеры, не превышающие нормативы, но при хранении имели тенденцию значительно увеличиваться - за 5 дней до 18 мкм (образец с подсолнечным маслом), а в образце с применением жира «Союз 5/2 Л» и в контрольном образце только до 15 мкм, что соответствовало норме. Через 10 дней размер увеличился максимально до 25 мкм, через 15 суток кристаллы лактозы становились видимы визуально и достигали 35 мкм.
В образцах, которые были выработаны с использованием затравки и с охлаждением, первоначальный размер кристаллов не изменяется и составляет в среднем 6 мкм. Использование затравки и применение режима охлаждения положительно влияют на процесс кристаллизации лактозы в процессе хранения.
Таблица 3. Бальная оценка органолептических свойств рекомбинированного сгущенного молока с сахаром
Образец (вид применяемого жира) Внешний вид и цвет Оценка, баллы Запах, вкус, аромат Оценка, баллы Структура, консистенция Оценка, баллы Итого
С подсолнечным маслом Белый с желтоватым оттенком 3 Характер ный сладкий, привкус подсолнечного масла 3 Однородная, текучая 3 3
С кокосовым маслом Белый с невыраженно кремовым оттенком 4 Приторно сладкий, вы раженный привкус пастеризации 3 Однородная, мало текучая 3 3,3
С жиром «Союз 5/2Л» Белый с кремовым оттенком 5 Характерный сладкий, с легким оттенком пастеризации 5 Однородная, слабовязкая 4 4,7
Со сливочным маслом Белый с невыраженно кремовым оттенком 4 Характерный сладкий 4 Однородная, средневязкая 4 4
Контроль сухое цельное молоко Белый с кремовым оттенком 5 Характерный сладкий, привкус пастеризации, привкус сухого молока 3 Однородная, вязкая 3 3,7
Таблица 4. Средний диаметр жировых шариков, количество и средний размер кристаллов лактозы
Образец (вид применяемого жира) Средний диаметр жировых шариков, мкм Количество кристаллов лактозы в 1мм 3 продукта Средний размер кристаллов лактозы, мкм
С подсолнечным маслом 2,40 720000 6
С кокосовым маслом 1,95 740000 6
С жиром «Союз 5/2Л» 1,45 770000 6
Со сливочным маслом 1,65 740000 6
Контроль сухое цельное молоко 1,60 750000 6
В настоящее время проблема сохранения качества исходного сырья и готовых продуктов, повышения их хранимоспособности, увеличения сроков годности очень актуальна. Для ее решения используются различные технологические приемы и методы [9],[10].
Таблица 5. Зависимость возможного количества кристаллов лактозы в 1 мм3 продукта от среднего размера кристаллов
Средний размер кристаллов, мкм Возможное количество кристаллов лактозы в 1 мм3 продукта
6 770000
7 500000
8 270000
9 220000
10 175000
12 98000
Нами были исследованы показатели качества выработанных продуктов в процессе хранения через 10, 20 и 30 суток (таблица 7).
Таким образом, через 10 суток хранения физико-химические показатели продукта не изменились.
Через 20 суток хранения произошло повышение кислотности всех образцов в среднем на 1,5-
2 °Т. Кислотность всех образцов (за исключением контрольного образца) соответствует норме.
Через 30 суток хранения произошло дальнейшее повышение кислотности, а также повы-
Таблица 6. Средний размер кристаллов лактозы в свежевыработанном продукте и в процессе хранения
Образец (вид применяемого жира) Средний размер кристаллов лактозы, мкм
с затравкой без затравки
Свежевыработанный продукт
С подсолнечным маслом 6 6
С кокосовым маслом 6 6
С жиром «Союз 5/2 Л» 6 7
Со сливочным маслом 6 7
Контроль сухое цельное молмолоко 6 8
Через 5 суток хранения
С подсолнечным маслом 6 18
С кокосовым маслом 6 17
С жиром «Союз 5/2 Л» 6 15
Со сливочным маслом 6 16
Контроль сухое цельное молоко 6 15
Через 10 суток хранения
С подсолнечным маслом 6 21
С кокосовым маслом 6 25
С жиром «Союз 5/2 Л» 6 18
Со сливочным маслом 6 20
Контроль сухое цельное молоко 6 18
Через 15 суток хранения
С подсолнечным маслом 6 33
С кокосовым маслом 6 35
С жиром «Союз 5/2 Л» 6 25
Со сливочным маслом 6 30
Контроль сухое цельное молоко 6 24
Таблица 7. Показатели качества готового продукта в процессе хранения по истечении 10, 20, 30 суток
Параметры Образцы рекомбинированного сгущенного молока с сахаром
С подсолнечным маслом С кокосовым маслом С жиром «Союз5/2Л» Со сливочным маслом Контроль сухое цельное молоко
Через 10 суток хранения
Кислотность, °Т 37 35 35 48 58
Вязкость, ПаВ 5 5,3 6,5 5,5 6
Органолептические показатели слабый привкус подсолнечного масла в норме в норме в норме в норме
Через 20 суток хранения
Кислотность, 0Т 38,5 (37) 37 (35) 36,5 (35) 50 (48) 59,5 (58)
Вязкость, ПаВ 5 5,3 6,5 5,5 6
Органолептические показатели слабый привкус подсолнечного масла в норме в норме в норме в норме
Через 30 суток хранения
Кислотность, 0Т 40 (37) 39 (35) 38,5 (35) 52,5 (48) 61 (58)
Вязкость, ПаВ 7 (5) 6,8 (5,3) 8,5 (6,5) 7,5 (5,5) 8 (6)
Органолептические показатели слабый привкус подсолнечного масла в норме в норме в норме в норме
силась вязкость продукта. Тем не менее и вязкость и кислотность всех образцов (за исключением контрольного) соответствовали норме.
Выводы по результатам исследований
1. Физико-химические показатели всех выработанных образцов соответствовали норме за исключением повышенной кислотности контрольного образца (из сухого цельного молока).
2. Жир «Союз 5/2 Л» не оказывает отрицательного воздействия на органолептические показатели продукта, в то время как подсолнечное и кокосовое масло их ухудшает.
3. Диаметр жировых шариков был наибольшим (2,4 мкм) в образце с подсолнечным маслом. В других образцах разброс показателей диаметра жировых шариков был незначителен и в среднем составил 1,66 мкм. При исследовании образца с жиром «Союз 5/2Л» размер жировых шариков по сравнению с другими растительными жирами был наименьшим (1,45 мкм).
4. При использовании любого жира размер кристаллов лактозы в свежевыработанном продукте составил в среднем 6 мкм. Вид используемого жира на размер кристаллов лактозы не влияет.
5. Использование затравки и применение режимов охлаждения положительно влияют на процесс кристаллизации лактозы в процессе хранения.
6. Все выработанные образцы имели хорошую хранимоспособность. В течении 30 суток органолептические показатели образцов не изменились, а кислотность и вязкость увеличились незначительно и оставались в пределах нормы.
Таким образом, наше исследование показало, что лучшие результаты дает использование жировых систем (жир «Союз»), по сравнению с растительными мономаслами (подсолнечное, кокосовое).
8.12.2013
Список литературы:
1. Шаркаев В.И., Шаркаева Г.А. Динамика численности и продуктивности молочного скота в Российской Федерации -Молочная промышленность - 2013 - №7 - С 10-11.
2. Статистический бюллетень «Основные показатели сельского хозяйства в России»/ Росстат, 2012г.
3. Корой Н.Е.,Толкачева Д.В. Аспекты развития российского рынка растительных жиров - Молочная промышленность -2010 - №10 - С45-46.
4. Козырев Д.И. Специализированные жиры «SoLPro» - 2012 - №11 - С 72.
5. Стрижко М.Н., Радаева И.А.и др. Новый концентрированный продукт геродиетического назначения - Молочная промышленность - 2013 - №3 - С 64-65.
6. Чекулаева Л.В. Технология продуктов консервирования молока и молочного сырья/ Л.В.Чекулаева, К.К.Полянский, Л.В.Голубева. - М: ДеЛи принт, 2002. - 249с.
7. Петров А.Н. Органолептические свойства молочных консервов - Молочная промышленность - 2004 - №9 - С. 49.
8. Гнездилова А.И. Перелыгин В.М. Физико-химические основы мелассообразования и кристаллизации лактозы и сахарозы в водных растворах: Монография. - Воронеж: Издательство Воронежского госуд.Ун-та, 2002 - 96с.
9. Голубева Л.В. Хранимоспособность молочных консервов/ Л.В.Голубева, Л.В.Чекулаева, К.К.Полянский. - М:ДеЛи принт, 2001 - 115с.
10. Миронова И.В., Фролов Д.В., Богатова О.В., Догарева Н.Г., Рогачев Б.Г., Павлов Л.Н. Технология раскисления молока путем униполярного электрохимического воздействия. - Вестник мясного скотоводства - 2013 Т1 - №79 - С126-132.
Сведения об авторах
Догарева Наталия Геннадьевна, доцент кафедры Технология переработки молока и мяса факультета Прикладной биотехнологии и инженерии Оренбургского государственного университета, кандидат сельскохозяйственных наук, доцент e-mail: [email protected] Богатова Ольга Ввикторовна, заведующий кафедры Технология переработки молока и мяса
факультета Прикладной биотехнологии и инженерии Оренбургского государственного университета,
доктор сельскохозяйственных наук, профессор e-mail: [email protected]
Стадникова Светлана Викторовна, доцент кафедры Технология переработки молока и мяса
факультета Прикладной биотехнологии и инженерии Оренбургского государственного университета,
кандидат сельскохозяйственных наук, доцент 460018, пр-т Победы, д.13, ауд. 20625, тел. (3532) 372466
