Спосіб виробництва біфідовмісного білкового кисломолочного продукту з функціональними властивостями

Спосіб виробництва біфідовмісного білкового кисломолочного продукту з функціональними властивостями, що передбачає нормалізацію, підігрівання, очищення, пастеризацію, охолодження до температури заквашування, заквашування симбіотичною закваскою, перемішування, сквашування, обробку згустк у, видалення сироватки, пресування та охолодження, який відрізняється тим, що в процесі нормалізації у молоко вносять фруктозу у кількості 0,08-0,12мас.%, пастеризацію нормалізованого молока здійснюють при температурі 85±5°С з витримкою 5±1хв., заквашування та сквашування нормалізованого пастеризованого молока здійс U 1 3 36922 - підігрівання; - очищення; - пастеризація; - охолодження до температури заквашування; - заквашування симбіотичною закваскою; - перемішування; - сквашування; - обробка згустку; - видалення сироватки; - пресування; - охолодження. Однак, функціональні властивості кисломолочного біо-сиру обмежуються невисокою концентрацією пробіотичних культур Bifidobacterium animalis у продукті (не більше 1·106КУО/г). Кисломолочний біо-сир лімітований за сіркувмісними амінокислотами (метіоніном та цистіном), що знижує його біологічну цінність. Вихід продукту з 1т сировини невисокий і складає для нежирного та напівжирного біо-сиру 12,9 та 14,8%, відповідно. Крім того, кисломолочний біо-сир має обмежений термін зберігання - 7 діб. В основу корисної моделі, що заявляється, поставлено задачу розробити спосіб виробництва біфідовмісного білкового кисломолочного продукту з підвищеним виходом, тривалим терміном зберігання та функціональними властивостями, які забезпечуються високим вмістом життєздатних клітин пробіотичних культур Bifidobacterium, а також підвищеною кількістю сіркувмісних амінокислот у продукті. Поставлена задача вирішена в способі виробництва біфідовмісного білкового кисломолочного продукту, що передбачає нормалізацію, підігрівання, очищення, пастеризацію, охолодження до температури заквашування, заквашування симбіотичною закваскою, перемішування, сквашування, обробку згустк у, видалення сироватки, пресування та охолодження тим, що в процесі нормалізації у молоко вносять фруктозу у кількості 0,080,12мас.%, пастеризацію нормалізованого молока здійснюють при температурі 85±5°С з витримкою 5±1хв., заквашування та сквашування нормалізованого пастеризованого молока здійснюють при температурі 37±1°С симбіотичною закваскою, до складу якої входять пробіотичні культури Bifidobacterium bifidum. Bifidobacterium longum і Bifidobacterium breve у співвідношенні 1:1:8, відповідно, у кількості, що забезпечує концентрацію життєздатних клітин Bifidobacterium у нормалізованому молоці 1·106КУО/см 3, при цьому пробіотичні культури Bifidobacterium bifidum, Bifidobacterium longum i Bifidobacterium breve у нормалізоване пастеризоване молоко вносять після їх адаптації до молока, яку здійснюють шляхом культивування чистих культур Bifidobacterium bifidum, Bifidobacterium longum i Bifidobacterium breve у стерилізованій при температурі 120±1°С протягом 20±1 хвилини молочній суміші, до складу якої входить знежирене молоко, фруктоза та суха підсирна сироватка у кількості 97,5, 0,5 та 2,0мас.%, відповідно, при температурі 37±1°С протягом 12±1год. до досягнення рН 4,65±0,05од. з подальшим швидким охолодженням до температури 4±2°С. 4 Причинно-наслідковий зв'язок між сукупністю запропонованих ознак та очікуваним технічним результатом полягає в наступному. Внесення у молоко в процесі нормалізації фр уктози як стимулятора росту Bifidobacterium сприяє активному наростанню біомаси змішаних культур Bifidobacterium у процесі сквашування нормалізованого пастеризованого молока, що забезпечує отримання біфідовмісного білкового кисломолочного продукту із вмістом життєздатних клітин Bifidobacterium не менше 5·109КУО/см 3. Висока концентрація життєздатних клітин змішаних культур Bifidobacterium у складі білкового кисломолочного продукту забезпечує здійснення антиканцерогенного, гепапротекторного, антиатерогенного, антианемічного та антирахітичного впливу на організм людини, стимулювання імунної системи, активацію захисних функцій, попередження розвитку ракових пухлин, пригнічення розвитку патогенної та умовно-патогенної мікрофлори у кишечнику людини та інгібування утворення вторинних жовчних кислот. Використання більш жорсткого режиму пастеризації нормалізованого молока (температура 85±5°С, витримка 5±1хв.) у технології виробництва біфідовмісного кисломолочного сиру забезпечує високу ефективність процесу пастеризації та приводить до денатурації сироваткових білків, внаслідок чого при обробці згустк у вони переходять до білкового продукту, а не до сироватки. За рахунокзалучення сироваткових білків до білкового продукту підвищується його біологічна цінність, оскільки сироваткові білки не містять лімітованих амінокислот, тоді як казеїн лімітований за вмістом сіркувмісних амінокислот (метіоніну та цистіну), амінокислотний скор за вказаними амінокислотами у казеїні складає 80%. Крім того, залучення сироваткових білків до білкового продукту сприяє підвищенню виходу біфідовмісного білкового кисломолочного продукту. При адаптації чистих культур Bifidobacterium bifidum, Bifidobacterium longum і Bifidobacterium breve до молока, яка здійснюється у стерилізованій молочній суміші, при температурі 37±1°С протягом 12±1год. відбувається накопичення біомаси чистих культур Bifidobacterium та продуктів їх життєдіяльності протягом 9±1год., після чого спостерігається різке зниження рН до 4,65±0,05од. (табл.1). Ферментовані молочні суміші містять не менше 8·108КУО/см життєздатних клітин чистих культур Bifidobacterium, адаптованих до розвитку у молоці в присутності кисню (табл.1). Внесення у нормалізоване пастеризоване молоко при виробництві біфідовмісного білкового кисломолочного продукту адаптованих до розвитку у молоці змішаних культур Bifidobacterium bifidum, Bifidobacterium longum і Bifidobacterium breve при співвідношенні культур 1:1:8, відповідно, забезпечує швидке накопичення біомаси Bifidobacterium, що забезпечує інтенсифікацію процесу сквашування та високі пробіотичні властивості згустків, призначених для виробництва біфідовмісного білкового кисломолочного продукту (табл.2). Використання у технології виробництва біфідовмісного білкового кисломолочного продукту 5 36922 підвищеної температури заквашування та сквашування нормалізованого пастеризованого молока 37±1°С, також сприяє більш активному розвитку змішаних культур Bifidobacterium, що забезпечує інтенсифікацію процесу сквашування та високі пробіотичні властивості продукту (табл.2 та 3). Зберігання ферментованих чистими культурами Bifidobacterium згустків, отриманих при сквашуванні стерилізованих молочних сумішей, при температурі 4±2°С перед внесенням до нормалізованого пастеризованого молока при виробництві біфідовмісного кисломолочного сиру забезпечує адаптацію життєздатних клітин Bifidobacterium до низьких температур зберігання, які використовуються у те хнології біфідовмісного білкового кисломолочного продукту, що сприяє збереженню високої концентрації пробіотичних культур Bifidobacterium у продукті протягом 14 діб зберігання. Спосіб здійснюється наступним чином: Незбиране коров'яче молоко нормалізують за вмістом жиру шля хом додавання знежиреного молока, після цього додають фруктозу у кількості 0,08-0,12мас.%, перемішують 10-15 хвилин, підігрівають до температури 40-45°С, очищають, пастеризують при температурі 85±5°С з витримкою 5±1хв., охолоджують до температури заквашування - 37±1°С. Охолоджене до температури заквашування нормалізоване пастеризоване молоко подають у ємність для заквашування та сквашування, куди вносять симбіотичну закваску, до складу якої входять пробіотичні культури Bifidobacterium bifidum, Bifidobacterium longum і Bifidobacterium breve у співвідношенні 1:1:8, відповідно, у кількості, що забезпечує концентрацію життєздатних клітин Bifidobacterium у нормалізованому молоці 1·106КУО/см 3, відповідно. Адаптацію пробіотичних культур Bifidobacterium до молока здійснюють наступним чином: у знежирене молоко вносять фруктозу та суху підсирну сироватку у кількості 0,5 та 2,0мас.%, відповідно, суміш перемішують протягом 10 хвилин, фільтрують і нагрівають до температури 120±1°С, подають до резервуарів, витримують протягом 20±1 хвилини при температурі 120±1°С, охолоджують до температури 37±1°С і вносять у кожен з резервуарів одну з чисти х культур Bifidobacterium, включених до складу симбіотичного комплексу, у кількості, що забезпечує вихідну концентрацію життєздатних клітин Bifidobacterium 1·106КУО/см 3. Суміш перемішують 10-15 хвилин і сквашують протягом 12=1:1год. до досягнення рН 4,65±0,05од. з подальшим швидким охолодженням до температури 4±2°С. Зберігають охолоджені ферментовані чистими культурами Bifidobacterium згустки перед внесенням у нормалізоване пастеризоване молоко для сквашування не більше 24 годин. Сквашування молока здійснюють протягом 8,5±0,5 годин при температурі 37±1°С до досягнення рН згустку 4,65±0,05од., після чого здійснюють обробку згустк у протягом 10-20 хвилин, видаляють сироватку, біфідовмісний білковий кисломолочний продукт пресують до масової част 6 ки вологи, передбаченої стандартом, протягом 0,51,5год. і охолоджують до температури 4±2°С. Приклади здійснення способу Приклад 1 Спосіб здійснюється так, як описано вище, у нормалізоване молоко вносять фруктозу у кількості 0,1мас.%, перемішують 12 хвилин, підігрівають до температури 42°С, очищають, пастеризують при температурі 85°С з витримкою 5хв., о холоджують до температури 37°С. Адаптацію пробіотичних к ультур Bifidobacterium до молока здійснюють у стерилізованій при температурі 120°С протягом 20 хвилин молочній суміші, охолодженій до 37°С протягом 12год. до досягнення рН 4,65од. з подальшим швидким охолодженням до температури 4°С. Сквашування молока здійснюють протягом 8,5 годин при температурі 37°С до досягнення рН згустку 4,65од., здійснюють обробку згустку протягом 15 хвилин, пресування продукту - протягом 0,9год. і охолоджують до температури 4°С. Органолептичні, фізико-хімічні, мікробіологічні показники отриманого біфідовмісного білкового кисломолочного продукту, вміст сіркувмісних амінокислот у продукті, вихід та граничний термін зберігання продукту, е фективність пастеризації нормалізованого молока та швидкість синерезису згустк у наведено в табл.4, 5 та 6, відповідно. Приклад 2 Спосіб здійснюється так, як описано вище, у нормалізоване молоко вносять фруктозу у кількості 0,08мас.%, перемішують 10 хвилин, підігрівають до температури 40°С, очищають, пастеризують при температурі 80°С з витримкою 4хв., о холоджують до температури 36°С. Адаптацію пробіотичних к ультур Bifidobacterium до молока здійснюють у стерилізованій при температурі 119°С протягом 19 хвилин молочній суміші, охолодженій до 36°С протягом 11год. до досягнення рН 4,7од. з подальшим швидким охолодженням до температури 2°С. Сквашування молока здійснюють протягом 9,0 годин при температурі 36°С до досягнення рН згустку 4,6од., здійснюють обробку згустку протягом 10 хвилин, пресування продукту - протягом 0,5год. і охолоджують до температури 2°С. Органолептичні, фізико-хімічні, мікробіологічні показники отриманого біфідовмісного білкового кисломолочного продукту, вміст сіркувмісних амінокислот у продукті, вихід та граничний термін зберігання продукту, е фективність пастеризації нормалізованого молока та швидкість синерезису згустк у наведено в табл.4, 5 та 6, відповідно. Приклад 3 Спосіб здійснюється так, як описано вище, у нормалізоване молоко вносять фруктозу у кількості 0,12мас.%, перемішують 15 хвилин, підігрівають до температури 45°С, очищають, пастеризують при температурі 90°С з витримкою 6хв., о холоджують до температури 38°С. Адаптацію пробіотичних к ультур Bifidobacterium до молока здійснюють у стерилізованій при температурі 121°С протягом 21 хвилини молочній суміші, охолодженій до 38°С протягом 13год. до досягнення рН 4,6од. з подальшим швидким охолодженням до температури 6°С. Сквашування молока здійснюють протягом 8,0 годин при температурі 38°С до 7 36922 досягнення рН згустку 4,7од., здійснюють обробку згустк у протягом 20 хвилин, пресування продукту протягом 1,5год. і охолоджують до температури 6°С. Органолептичні, фізико-хімічні, мікробіологічні показники отриманого біфідовмісного білкового кисломолочного продукту, вміст сіркувмісних амінокислот у продукті, вихід та граничний термін зберігання продукту, е фективність пастеризації нормалізованого молока та швидкість синерезису згустк у наведено в табл.4, 5 та 6, відповідно. Отримані у прикладах дані свідчать про те, що органолептичні, фізико-хімічні, мікробіологічні та пробіотичні показники вироблених за запропонованим способом зразків біфідовмісного білкового кисломолочного продукту відповідають вимогам 8 до кисломолочних продуктів з функціональними властивостями та тривалим терміном зберігання. Використання способів, наведених у прикладах 1 та 3, забезпечує високу е фективність пастеризації нормалізованого молока, дає можливість отримати біфідовмісний білковий кисломолочний продукт з найвищою біологічною цінністю та підвищеним виходом готового продукту, але при використанні способу, наведеного у прикладі 3, кисломолочний згусток характеризується найнижчою швидкістю синерезису і найбільшою тривалістю процесу пресування. Тому спосіб виробництва біфідовмісного білкового кисломолочного продукту з функціональними властивостями, запропонований у прикладі 1, є оптимальним. Таблиця 1 Зміна кислотності та кількості життєздатних клітин чистих культур Bifidobacterium при культивув анні їх у стерилізов аній молочній суміші при температурі 37±1°С Найменув ання показника Титров ана кислотність, °Т Активна кислотність, од. РН Кількість життєздатних клітин В.bifidum в 1см3, КУО Кількість життєздатних клітин В.longum в 1см 3, КУО Кількість життєздатних клітин В.breve в 1см 3, КУО Значення показника при трив алості ферментації стерилізов аної молочної суміші, год. 0 2 4 6 8 10 1217±1 17±1 17±1 17±1 18±2 23±5 75±10 6,62±0,02 6,61±0,01 6,60±0,02 6,59±0,03 6,57±0,04 6,45±0,08 4,65±0,05 1·106 (2,5±0,5)·106 (6,5±0,5)·106 (3,5±0,5)·107 (2,7±0,7)·108 (7,2±0,4)·108 (8,5±0,5)·108 1·106 (2,0±0,5)·106 (5,5±0,3)·106 (1,5±0,5)·107 (7,5±0,5)·107 (4,5±0,6)·108 (9,0±0,5)·108 1·106 (4,5±0,3)·106 (3.5±0,7)·107 (9,5±0,5)·107 (6,0±0,3)·108 (1,0±0,2)·109 (4,5±0,5)·109 Таблиця 2 Зміна кислотності та кількості життєздатних клітин змішаних культур Bif idobacterium при сквашув анні нормалізов аного пастеризованого молока з додав анням фруктози при температурі 37±1°С Найменув ання показника Титров ана кислотність, °Т Активна кислотність, од.рН Кількість життєздатних клітин В.bifidum + В.longum + В.breve в 1см 3, КУО Титров ана кислотність, °Т Активна кислотність, од.рН Кількість життєздатних клітин В. bifidum + В.longum + В.breve в 1см 3, КУО Значення показника при трив алості сквашув ання молока з в икористанням неадаптованих до молока культур Bifidobacterium, год. 0 2 4 6 8 10 12 17±1 17±1 17±1 17±1 18±2 22±4 73±5 6,62±0,02 6,61±0,01 6,60±0,01 6,60±0,02 6,51±0,04 6,44±0,03 4,61±0,03 1·106 (3,0±0,5)·106 (7,0±0,5)·106 (4,6±0,4)·107 (4,0±0,2)·108 (8,0±0,2)·108 (8,5±0,1)·108 Значення показника при трив алості сквашув ання молока з в икористанням адаптов аних до молока культур Bif idobacterium, год 0 2 4 6 8 17±1 18±1 23±3 47±6 77±3 6,62±0,02 6,61±0,01 6,57±0,01 6,15±0,05 4,59±0,03 1·106 (7,0±0,3)·106 (6,0±0,2)·107 (7,0±0,3)·108 (5,5±0,5)·109 Таблиця 3 Зміна кислотності та кількості життєздатних клітин змішаних культур Bif idobacterium та Lactococcus при скв ашув анні нормалізов аного пастеризов аного молока з додаванням фруктози при температурі 30±1°С Найменув ання показника Титров ана кислотність, °Т Активна кислотність, од. рН Кількість життєздатних клітин В.bif idum + В.longum + В.breve в 1см 3, КУО Значення показника при трив алості сквашув ання молока з в икористанням адаптованих до молока культур Bif idobacterium, год. 0 2 4 6 8 9 17±1 18±1 22±2 35±2 62±4 76±2 6,62±0,02 6,61±0,01 6,59±0,03 6,29±0,04 4,88±0,02 4,55±0,04 1·106 (5,0±0,2)·106 (3,0±0,3)·107 (4,5±0,2)·108 (8,0±0,5)·108 (2,5±0,5)·109 9 36922 10 Таблиця 4 Органолептичні показники зразків біфідов місного білков ого кисломолочного продукту з функціональними в ластивостями, в ироблених за прикладами 1-3, у порів нянні з прототипом Найменув ання показника Смак та запах Консистенція Колір Значення показника для зразка, в иробленого за прикладом 1 2 3 Чистий, кисломолочний, Чистий, кисломолочний, Чистий, кисломолочний, Чистий, кисломолочний, без сторонніх присмаків без сторонніх присмаків без сторонніх присмаків без сторонніх присмаків та запахів та запахів та запахів та запахів Однорідна, мазка, допуОднорідна, м'яка, мазка, Однорідна, м'яка, мазка, Однорідна, м'яка, мазка, скається незначна крубез наяв ності крупинок без наяв ності крупинок без наяв ності крупинок пинчастість Білий, з кремов им в ідтінком, однорідний по всій Білий, з кремов им в ідтінком, однорідний по всій масі продукту масі продукту прототипу Таблиця 5 Фізико-хімічні та мікробіологічні показники зразків біфідов місного білков ого кисломолочного продукту з функціональними в ластив остями, вироблених за прикладами 1-3, у порів нянні з прототипом Найменув ання показника прототипу Масов а частка жиру, % Масов а частка в ологи, % Титров ана кислотність, °Т Активна кислотність, од. рН Бактерії групи кишков их паличок у 0,00001см 3 Кількість життєздатних клітин Віf idobacterium у 1г продукту, КУО 9,0 73,0 не більше 200 не менше 4,4 в ідсутні не менше 1·106 Значення показника для зразка, в иробленого за прикладом 1 2 3 9,0 9,0 9,0 73,0 73,0 73,0 155±2 152±3 160±2 4,60±0,2 4,63±0,3 4,58±0,4 в ідсутні в ідсутні в ідсутні (7,5±0,5)·109 (2,5±0,5)·109 (8,0±0,2)·109 Таблиця 6 Вміст сіркувміс них амінокислот, в ихід, граничний термін зберігання, ефектив ність пастеризації нормалізов аного молока, шв идкість синерезису згустку у зразках біфідов міс ного білков ого кисломолочного продукту з функціональними в ластив остями, в ироблених за прикладами 1-3, у порів нянні з прототипом Найменув ання показника прототипу Вміст сіркувміс них амінокислот , мг/1г білка Вихід продукту, % Граничний термін зберігання, діб Ефектив ність пастеризації нормалізов аного молока, % Шв идкість синерезису згустку, см 3 сироватки/хв Комп’ютерна в ерстка А. Рябко 30,4 14,7 7 Значення показника для зразка, в иробленого за прикладом 1 2 3 32,8 31,7 32,9 15,3 15,0 15,4 14 14 14 98,80 99,99 99,51 99,99 1,05 0,98 1,02 0,92 Підписне Тираж 28 прим. Міністерство осв іт и і науки України Держав ний департамент інтелектуальної в ласності, вул. Урицького, 45, м. Київ , МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислов ої в ласності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601