Спосіб виробництва продукту кисломолочного низьколактозного

Реферат: Винахід стосується способу виробництва продукту кисломолочного низьколактозного, що передбачає нормалізацію, пастеризацію нормалізованої суміші, охолодження, внесення ферментного препарату -галактозидази та гідроліз лактози, підігрів та гомогенізацію гідролізованої суміші, внесення заквашувального препарату, сквашування, причому нормалізацію за вмістом сухих речовин у межах від 15 до 19 % проводять білково-вуглеводною молочною сировиною, охолоджують нормалізовану суміш до температури гідролізу 45±1 °С та вносять ферментний препарат -галактозидази для досягнення ступеня гідролізу лактози 85-90 %, після чого гідролізовану суміш охолоджують до температури заквашування 41-43 °С та сквашують заквашувальним препаратом на основі культур виду S. thermophilus. UA 115612 C2 (12) UA 115612 C2 UA 115612 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Винахід належить до харчової промисловості і може використовуватись у виробництві молочних продуктів, а саме кисломолочних продуктів, призначених для дієтичного харчування людей, у тому числі інтолерантних до лактози. Сквашування лактози заквасками є одним з основних технологічних процесів під час виробництва кисломолочних продуктів. Метою даної технологічної операції є зброджування лактози під дією бактеріальних ферментів до молочної кислоти з утворенням інших продуктів бродіння, що забезпечують характерні органолептичні властивості того чи іншого кисломолочного продукту. Відомо, що в молоці вміст лактози коливається в межах від 4,5 до 5,2 %, що забезпечує близько 30 % енергетичної цінності молочних продуктів, виготовлених на основі молока. За рахунок ферментації лактози заквасками молочнокислих бактерій можна утилізувати не більше 25 % від початкового вмісту лактози в молоці, що є недостатнім з точки зору можливості зменшення її вмісту в цілому. Для надання продуктам широкої гами смакових властивостей, зокрема солодкості, застосовують наповнювачі на основі цукру, фруктози або підсолоджувачів. Зазвичай, вміст цукрози у таких продуктах становить 8-10 %, що призводить до підвищення енергетичної цінності продуктів за рахунок збільшення вмісту цукру. Відомі способи виробництва молочних консервів з використанням ферментативного гідролізу лактози (ПУ № 39925 U, 25.03.2009, Бюл. № 6, 2009 p., ПУ № 94151 С2, 11.04.2011, Бюл. 7, 2011 р.). За рахунок ферментативного гідролізу лактози досягають прискорення технологічного процесу, збільшення терміну придатності продукту, зменшення кристалізації лактози під час зберігання та економію цукру на 20-30 % у порівнянні з традиційною технологією. Недоліком способів є те, що способи передбачають лише часткове зменшення вмісту цукру у складі продукту, а вміст лактози залишається досить високим. Найбільш близьким до способу, що заявляється, є спосіб виробництва низьколактозного біфідовмісного кисломолочного напою (ПУ № 37766 U, 10.12.2008. Бюл. № 23, 2008 р. прототип), який передбачає нормалізацію вихідного молока, підігрівання, очищення, пастеризацію при температурі 80-90 °C з витримкою 15-25 с, охолодження, внесення βгалактозидази у кількості 0,04-0,06 мас. %, гідроліз лактози протягом 1,5-2,5 год. при температурі 35-45 °C, підігрів і гомогенізацію гідролізованого молока при температурі 60-70 °C та тиску 13-17 МПа, охолодження до температури заквашування 36-38 °C, заквашування гідролізованого молока активізовано закваскою, виготовленою із суміші пробіотичних культур Bifidobacterium, сквашування при температурі 36-38 °C протягом 7-8 год. до досягнення рН 4,64,7 од., охолодження до температури 20-25 °C, внесення сиропу лактулози у кількості 0,25-0,75 мас. %, перемішування протягом 10-20 хвилин. Однак, у кисломолочному продукті, виробленому за прототипом, залишковий вміст лактози складає 0,5-0,8 %. Крім того, додатковим джерелом надходження лактози є внесення у готовий продукт сиропу "Лактусан", у складі якого є до 12 % лактози, що забезпечує її наявність у готовому продукті у кількості 0,03-0,09 %. Крім того, біологічна цінність продукту обумовлюється лише складом та співвідношенням білків, які характерні для вихідного молока-сировини. Нормалізація молока здійснюється лише за вмістом жиру. Задачею пропонованого способу виробництва продукту кисломолочного низьколактозного є вдосконалення технологічного процесу виробництва кисломолочного продукту, що ґрунтується на зміні та удосконаленні умов проведення певних операцій, що веде до зменшення вмісту лактози, скорочення тривалості сквашування, підвищення солодкості кінцевого продукту, у якому завдяки зміні співвідношення між компонентами покращується якість продукту, підвищується біологічна цінність та дієтичні властивості. Поставлена задача вирішена у способі виробництва продукту кисломолочного низьколактозного, який передбачає нормалізацію вихідного молока; пастеризацію нормалізованої суміші; охолодження; внесення ферментного препарату β-галактозидази; гідроліз лактози; підігрів та гомогенізацію гідролізованої суміші; охолодження до температури заквашування; внесення заквашувального препарату; сквашування, відповідно до винаходу тим, що вихідне молоко нормалізують за вмістом сухих речовин у межах від 15 до 19 % білкововуглеводною молочною сировиною, охолоджують нормалізовану суміш до температури гідролізу 45±1 °C та вносять ферментний препарат β-галактозидази для гідролізу лактози до досягнення ступеня гідролізу на рівні 85-90 %; гідролізовану суміш охолоджують до температури заквашування 41-43 °C та сквашують при цій температурі заквашувальним препаратом на основі культур виду S. thermophilus. Зв'язок між сукупністю запропонованого рішення та очікуваним результатом полягає у наступному. З точки зору оцінки харчової цінності молочних продуктів, білки є найбільш важливим макронутрієнтом. Для підвищення харчової цінності, забезпечення стабільної якості молочних 1 UA 115612 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 продуктів та вирішення проблеми сезонних коливань вмісту білка у вихідному молоці, застосовують сухі молочні продукти з високим вмістом білка. Нормалізацію вихідного молока, призначеного для виробництва кисломолочних продуктів, проводять білково-вуглеводною молочною сировиною - сухим молоком, демінералізованою сироваткою або концентратами сироваткових білків. Однак, за однакової кількості білка в продукті, більше значення має його біологічна цінність, яка визначається комплексом незамінних амінокислот. У порівнянні з сухим молоком використання сироватки демінералізованої для нормалізації суміші за вмістом сухих речовин та білка, дозволяє збалансувати продукт за кількісним вмістом незамінних сірковмісних амінокислот, що має важливе значення з точки зору оцінки дієтичних властивостей продукту. У порівнянні з прототипом, проведення нормалізації з використанням сухого молока або сироватки демінералізованої дозволяє збільшити вміст білка в цілому, а також частку сироваткових білків - альбуміну та глобуліну. Використання сироватки демінералізованої дозволяє підвищити біологічну цінність продукту за рахунок збільшення у 1,3-1,4 разу вмісту сироваткових білків у порівнянні з їх вмістом у молоці. Ферментний препарат β-галактозидази розщеплює один моль лактози з утворенням моноцукрів - по одному молю глюкози та галактози. Гідроліз лактози ферментним препаратом β-галактозидази забезпечує накопичення глюкози та галактози в суміші у рівних кількостях. Обмеження температурних режимів гідролізу лактози до 45±1 °C сприяє активізації процесу, оскільки відповідає оптимальному температурному режиму дії ферментного препарату βгалактозидази. Завдяки цьому ступінь гідролізу лактози збільшується до 90 % від вихідної її кількості, що дає можливість отримати кисломолочний продукт, у якому вміст лактози після сквашування не перевищує 0,1 %. Після підігрівання та гомогенізації, на наступних етапахвнесення заквашувального препарату та сквашування, підвищена до 41-43 °C температура призводить до скорочення тривалості утворення кисломолочного згустку. Це обумовлено тим, що ріст культур виду S. thermophilus, що входять до складу заквашувального препарату, відбувається за вищих температурних режимів, ніж заквашувальних культур за прототипом. Крім того, сквашування - утворення кисломолочного згустку, відбувається швидше за умови одночасного впливу таких факторів, як підвищена температура та наростання кислотності середовища, обумовленої утворенням молочної кислоти. В результаті дії послідовних процесів гідролізу та сквашування гідролізованих сумішей, під виливом ферментного препарату та культур заквашувального препарату, співвідношення моноцукрів та масові частки вуглеводів у кінцевому продукті змінюються. Лактоза менш солодка у порівнянні з цукрозою в 5-6 разів. Однак, солодкість продуктів гідролізу лактози, а саме глюкози та галактози, у декілька разів більші, ніж у лактози. Уведення до складу продукту сухого молока та сироватки демінералізованої супроводжується підвищенням вмісту не тільки білків, але й вуглеводів також. Сукупний вміст вуглеводів у кінцевому продукті після гідролізу лактози вищий, ніж у гідролізованому молоці. Це корелює з проявом більш вираженого солодкого смаку продуктів з різним ступенем гідролізу лактози під час органолептичного оцінювання. Завдяки накопиченню галактози та глюкози продукт має більш виражений солодкий смак, що дає можливість не використовувати цукор у складі рецептур. Спосіб виробництва продукту кисломолочного низьколактозного виконують таким чином. Вихідне молоко нормалізують за вмістом сухих речовин шляхом додавання білкововуглеводної молочної сировини, нормалізовану суміш пастеризують при температурі 80-90 °C з витримкою 15-25 сек., охолоджують до температури 45±1 °C і вносять ферментний препарат (3галактозидази. Гідроліз лактози у нормалізованій суміші проводять за температури 45±1 °C до досягнення ступеня гідролізу лактози на рівні 85-90 %. Гідролізовану молочну суміш підігрівають до температури 60-70 °C та гомогенізують при тиску 11-17 МПА. Далі суміш охолоджують до температури заквашування 41-43 °C. Охолоджену гідролізовану суміш подають у ємність для сквашування, куди вносять заквашувальний препарат на основі культур виду S. thermophilus, ретельно перемішують та залишають у спокої для утворення кисломолочного згустку і наростання кислотності. Сквашування проводять за температури 41-43° С протягом 5-6 годин до наростання кислотності на рівні 75-80°Т або 4,6-4,8 од. рН, після чого кисломолочний згусток охолоджують до температури 18-20 °C та перемішують. Приклади здійснення способу виробництва продукту кисломолочного низьколактозного. Приклад 1. Незбиране коров'яче молоко нормалізують за вмістом жиру та сухих речовин шляхом додавання сироватки демінералізованої молочної. Вміст сухих речовин нормалізованої суміші становить 15,8 %. Суміш очищують, пастеризують при температурі 80-90 °C з витримкою 20 сек., охолоджують до температури 44 °C, вносять фермент β-галактозидази, здійснюють гідроліз при цій же температурі до ступеня гідролізу 90 %. Гідролізоване молоко підігрівають до 62 °C та гомогенізують під тиском 13 МПА. Після гомогенізації суміш піддають тепловій обробці 2 UA 115612 C2 5 10 15 20 25 30 35 за температури 87 °C з витримкою до 10 хвилин, потім охолоджують до 42 °C, вносять заквашувальний препарат на основі культур виду S. thermophilus, ретельно перемішують та залишають у спокої протягом 6 годин для утворення кисломолочного згустку і наростання титрованої кислотності до 75°Т або рН 4,7. Згусток охолоджують до температури 18-20 °C з періодичним перемішуванням, розливають та доохолоджують у холодильній камері за температури від 0 до 6 °C. Показники продукту кисломолочного низьколактозного, виробленого за прикладом 1, наведено відповідно в табл. 1 "Органолептичні показники низьколактозних кисломолочних продуктів, вироблених за прикладами 1-4, у порівнянні з прототипом" та 2 "Фізико-хімічні показники низьколактозних кисломолочних продуктів, вироблених за прикладами 1-4, у порівнянні з прототипом". Приклад 2. Спосіб виробництва здійснюють так, як наведено у прикладі 1, суміш нормалізують сухим знежиреним молоком до вмісту сухих речовин 17,2 %. Органолептичні та фізико-хімічні показники продукту кисломолочного низьколактозного за прикладом 2 наведено в табл. 1 та 2, відповідно. Приклад 3. Спосіб виробництва здійснюють так, як наведено у прикладі 1, суміш нормалізують сухим знежиреним молоком до вмісту сухих речовин 20 %. Температура ферментативного гідролізу 35 °C. Органолептичні та фізико-хімічні показники продукту кисломолочного низьколактозного за прикладом 3 наведено в табл. 1 та 2, відповідно. Приклад 4. Спосіб виробництва здійснюють так, як наведено у прикладі 1, суміш нормалізують сироваткою демінералізованою молочною до вмісту сухих речовин 12 %. Температура ферментативного гідролізу 42 °C. Органолептичні та фізико-хімічні показники продукту кисломолочного низьколактозного за прикладом 4 наведено в табл. 1 та 2, відповідно. Продукти вироблені за прикладами 3 та 4 мають гіршу консистенцію, менш виражену солодкість та наявність солонуватого присмаку, обумовленого надлишком сухого молока. Оптимальним варіантом способу виробництва продукту кисломолочного низьколактозного є приклади 1 та 2, в результаті здійснення якого продукт кисломолочний низьколактозний згідно із запропонованим способом відрізняється від прототипу кращими органолептичними показниками, меншим вмістом залишкової лактози, кращими структурно-механічними властивостями. Запропонований спосіб виробництва продукту кисломолочного низьколактозного надає можливість отримувати кінцевий продукт кращої якості. Розроблений спосіб виробництва продукту кисломолочного низьколактозного дає змогу поліпшити харчову та біологічну цінність продукту за рахунок збагачення його сироватковими білками, уникнути використання цукру у складі продукту для надання належних смакових властивостей готового продукту. Таблиця 1 Органолептичні показники низьколактозних кисломолочних продуктів, вироблених за прикладами 1-4, у порівнянні з прототипом Найменування продуктів Приклад 1 Приклад 2 Приклад 3 Приклад 4 За прототипом Органолептичні показники Смак Консистенція Чистий кисломолочний, з Однорідна, густа, не вираженим приємним текуча, без відстою солодким смаком сироватки Чистий кисломолочний з Однорідна, густа, з вираженим приємним помірною текучістю, без солодким смаком відстою сироватки Чистий кисломолочний, з Однорідна, дуже густа, солонувато-солодким не текуча, без відстою присмаком сироватки Чистий кисломолочний, з Однорідна, густа, з приємним солодким помірною текучістю, без присмаком відстою сироватки Чистий, кисломолочний, Однорідна, текуча, солодкуватий, без наявний відстій сторонніх присмаків та сироватки запахів 3 Колір Білий з кремовим відтінком, однорідний по всій масі Білий з кремовим відтінком, однорідний по всій масі Білий з кремовим відтінком, однорідний по всій масі Білий з кремовим відтінком, однорідний по всій масі Білий з кремовим відтінком, однорідний по всій масі UA 115612 C2 Таблиця 2 Фізико-хімічні показники низьколактозних кисломолочних продуктів, вироблених за прикладами 1-4, у порівнянні з прототипом Зразок Приклад 1 Приклад 2 Приклад 3 Приклад 4 За прототипом Кислотність титрована, активна, од. рН Τ 80 4,6 80 4,6 100 4,5 90 4,5 65 4,6 Масова частка, % В'язкість сухих лактози глюкози галактози Па•с речовин 15,8 0,09 4,0 4,5 0,094 17,2 0,17 5,5 5,6 0,113 20,0 1,06 2,8 3,1 0,268 12,5 2,04 1,3 1,9 0,069 12,0 0,50 2,4 2,9 0,063 білка 4,0 4,0 4,1 3,0 2,9 ФОРМУЛА ВИНАХОДУ 5 10 Спосіб виробництва продукту кисломолочного низьколактозного, що передбачає нормалізацію, пастеризацію нормалізованої суміші, охолодження, внесення ферментного препарату галактозидази та гідроліз лактози, підігрів та гомогенізацію гідролізованої суміші, внесення заквашувального препарату, сквашування, який відрізняється тим, що нормалізацію за вмістом сухих речовин у межах від 15 до 19 % проводять білково-вуглеводною молочною сировиною, охолоджують нормалізовану суміш до температури гідролізу 45±1 °С та вносять ферментний препарат -галактозидази для досягнення ступеня гідролізу лактози 85-90 %, гідролізовану суміш охолоджують до температури заквашування 41-43 °С та сквашують заквашувальним препаратом на основі культур виду S. thermophilus. 15 Комп’ютерна верстка О. Гергіль Міністерство економічного розвитку і торгівлі України, вул. М. Грушевського, 12/2, м. Київ, 01008, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 4