Спосіб виробництва низьколактозного біфідовмісного йогурту функціонального призначення

Спосіб виробництва низьколактозного біфідовмісного йогурту функціонального призначення, що передбачає нормалізацію суміші, підігрівання, очищення, підігрівання, гомогенізацію, теплове оброблення, охолодження до температури заквашування, заквашування симбіотичною закваскою, сквашування, перемішування, охолодження, фасування, який відрізняється тим, що після очищення здійснюють пастеризацію і охолодження нормалізованої суміші, після охолодження здійснюють гідроліз лактози, сквашування нормалізованої гідролізованої гомогенізованої пастеризованої суміші здійснюють симбіотичною закваскою зі змішаних культур молочнокислих бактерій Lactobacillus bulgaricus та Streptococcus thermophilus та адаптованих до молока змішаних культур пробіотичних бактерій Bifidobacterium bifidum, Bifidobacterium longum та Bifidobacterium adolescentis, після охолодження у сквашений згусток вносять сироп лактулози і перемішують, пастеризацію нормалізованої суміші здійснюють при U 2 60116 1 3 Даний спосіб обраний як найближчий аналог. Найближчий аналог і корисна модель, що заявляється, мають такі спільні операції: - нормалізація; - підігрівання; - очищення; - підігрівання; - гомогенізація; - теплове оброблення; - охолодження до температури заквашування; - заквашування симбіотичною закваскою; - сквашування; - перемішування; - охолодження; - фасування. Однак, залишкова кількість лактози у біойогурті, виробленому за відомим способом, складає 3,5-5,5%, тому він не може бути віднесений до низьколактозних йогуртів. Функціональні властивості біо-йогурту обмежуються низькою кількістю 7 лакто- і біфідобактерій (не більше 1,010 та 6 3 1,010 КУО/см , відповідно) та використанням лише однієї пробіотичної культури Bifidobacterium animalis, яка корегує мікрофлору кишечника та сприяє нормалізації багатьох обмінних процесів та функцій організму людини. В основу корисної моделі, що заявляється, поставлено задачу розробити спосіб виробництва низьколактозного біфідовмісного йогурту з підвищеними функціональними властивостями на основі гідролізованої нормалізованої гомогенізованої пастеризованої суміші, в якій за рахунок використання -галактозидази та змішаних культур пробіотичних бактерій Bifidobacterium bifidum, Bifidobacterium longum та Bifidobacterium adolescentis, адаптованих до молока, та введення до продукту пребіотика забезпечити одержання низьколактозного біфідовмісного йогурту функціонального призначення. Поставлена задача вирішена у способі виробництва низьколактозного біфідовмісного йогурту функціонального призначення, що передбачає нормалізацію суміші, підігрівання, очищення, підігрівання, гомогенізацію, теплове оброблення, охолодження до температури заквашування, заквашування симбіотичною закваскою, сквашування, перемішування, охолодження, фасування тим, що після очищення здійснюють пастеризацію і охолодження нормалізованої суміші, після охолодження здійснюють гідроліз лактози, сквашування нормалізованої гідролізованої гомогенізованої пастеризованої суміші здійснюють симбіотичною закваскою зі змішаних культур молочнокислих бактерій Lactobacillus bulgaricus та Streptococcus thermophilus та адаптованих до молока змішаних культур пробіотичних бактерій Bifidobacterium bifidum, Bifidobacterium longum та Bifidobacterium adolescentis, після охолодження у сквашений згусток вносять сироп лактулози і перемішують, пастеризацію нормалізованої суміші здійснюють при температурі 80-90°С з витримкою 15-25 секунд, охолодження - до температури 35-45°С, гідроліз лактози здійснюють протягом 1,5-2,5 год. при температурі 35-45°С -галактозидазою у кількості 0,04-0,06 мас.%, змішані культури пробіотичних 60116 4 бактерій Bifidobacterium bifidum, Bifidobacterium longum, Bifidobacterium adolescentis і змішані культури Lactobacillus bulgaricus та Streptococcus thermophilus при вихідному співвідношенні вказаних культур 1:1:8:5:5 вносять у нормалізовану гідролізовану гомогенізовану пастеризовану суміш, охолоджену до температури заквашування 3638°С, сквашування здійснюють при температурі 36-38°С протягом 4-5 годин, у сквашений згусток вносять сироп лактулози «Лактусан» у кількості 0,25-0,75 мас.%, перемішують 10-20 хвилин, при цьому адаптацію пробіотичних культур біфідобактерій до молока здійснюють шляхом культивування монокультур Bifidobacterium у стерилізованій при температурі 119-121°С протягом 19-21 хв. молочній суміші, яка містить знежирене молоко, фруктозу та суху підсирну сироватку у кількості 97,5, 0,5 та 2,0 мас.%, відповідно, при температурі 3638°С протягом 11-13 год. до досягнення рН 4,6-4,7 од. з подальшим швидким охолодженням до температури 2-6°С. Причинно-наслідковий зв'язок між сукупністю запропонованих ознак та очікуваним технічним результатом полягає в наступному. Здійснення пастеризації нормалізованого молока перед гідролізом лактози запобігає розвитку мезо- та термофільної мікрофлори сирого молока та продуктів нормалізації у процесі гідролізу при температурі 35-45°С, що забезпечує отримання безпечного з точки зору мікробіологічного обсіменіння продукту. Використання процесу гідролізу лактози галактозидазою сприяє гідролізу 70-80% лактози нормалізованої суміші, що забезпечує отримання низьколактозного біфідовмісного йогурту, вміст лактози у якому не перевищує 0,5-0,7%. Отримані у процесі гідролізу лактози моноцукри - глюкоза та галактоза виконують роль стимуляторів росту Bifidobacterium при сквашуванні нормалізованої гідролізованої гомогенізованої пастеризованої суміші: вони сприяють активному наростанню біомаси змішаних культур Bifidobacterium у процесі сквашування суміші, що забезпечує отримання низьколактозного біфідовмісного йогурту із вмістом життєздатних клітин 9 3 Bifidobacterium не менше 7,510 КУО/см . Висока концентрація життєздатних клітин змішаних культур Bifidobacterium bifidum, Bifidobacterium longum та Bifidobacterium adolescentis у складі низьколактозного йогурту забезпечує функціональні властивості в продукті, які виявляються у здійсненні антиканцерогенного, гепапротекторного, антиатерогенного, антианемічного та антирахітичного впливу на організм людини, стимулюванні імунної системи, активації захисних функцій, попередженні розвитку ракових пухлин, пригніченні розвитку патогенної та умовно-патогенної мікрофлори у кишечнику людини та інгібуванні утворення вторинних жовчних кислот. Включення до складу низьколактозного біфідовмісного йогурту лактулози як добавки з пребіотичними властивостями обумовлено тим, що при вживанні напою лактулоза буде активізувати корисну мікрофлору кишечника людини і сприяти адгезії у організмі людини введених життєздатних клі 5 тин Bifidobacterium. Крім того, наявність лактулози у складі низьколактозного біфідовмісного йогурту сприяє збереженню високої концентрації життє9 здатних клітин Bifidobacterium (не менше 1,010 3 КУО/см ) протягом 14 діб зберігання продукту. При адаптації монокультур Bifidobacterium до молока, яка здійснюється у стерилізованій молочній суміші, при температурі 36-38°С протягом 1113 год. відбувається накопичення біомаси монокультур Bifidobacterium та продуктів їх життєдіяльності протягом 8-10 год., після чого спостерігається різке зниження pH до 4,6-4,7 од. (табл.1). Фермен8 товані молочні суміші містять не менше 810 3 КУО/см життєздатних клітин монокультур Bifidobacterium, адаптованих до розвитку у молоці в присутності кисню та лактози (табл.1). Внесення у нормалізовану гідролізовану гомогенізовану пастеризовану суміш при виробництві низьколактозного біфідовмісного йогурту адаптованих до молока змішаних культур Bifidobacterium bifidum, Bifidobacterium longum і Bifidobacterium adolescentis та змішаних культур Lactobacillus bulgaricus та Streptococcus thermophilus при вихідному співвідношенні вказаних культур 1:1:8:5:5, відповідно, і сквашування суміші при температурі 36-38°С забезпечує швидке накопичення біомаси біфідо- та лактобактерій, що забезпечує інтенсифікацію процесу сквашування та високі пробіотичні властивості низьколактозного біфідовмісного йогурту (табл.2). Спосіб виробництва низьколактозного біфідовмісного йогурту функціонального призначення здійснюють наступним чином. Незбиране коров'яче молоко нормалізують за вмістом жиру шляхом додавання знежиреного молока, за вмістом сухого знежиреного молочного залишку - шляхом додавання сухого знежиреного молока, підігрівають до температури 40-45°С, очищають, пастеризують нормалізовану очищену суміш при температурі 80-90°С з витримкою 15-25 секунд і охолоджують до температури 35-45°С. У охолоджену пастеризовану суміш вносять галактозидазу у кількості 0,04-0,06 мас.% і здійснюють гідроліз лактози протягом 1,5-2,5 годин при температурі 35-45°С. Гідролізовану суміш підігрівають до температури 60-70°С, гомогенізують при вказаній температурі та тиску 13-17 МПа, пастеризують при температурі 90-95°С з витримкою 3-20 хвилин, охолоджують до температури заквашування - 3638°С. Охолоджену до температури заквашування гідролізовану гомогенізовану пастеризовану суміш подають у ємність для заквашування та сквашування, куди вносять симбіотичну закваску, до складу якої входять активізовані у молоці пробіотичні культури Bifidobacterium bifidum, Bifidobacterium longum i Bifidobacterium adolescentis і змішані культури Lactobacillus bulgaricus та Streptococcus thermophilus при вихідному співвідношенні культур 1:1:8:5:5, відповідно, у кількості, що забезпечує концентрацію життєздатних клітин біфідо- та лактобактерій у заквашува6 6 3 ній суміші 110 та 110 КУО/см , відповідно. Адаптацію пробіотичних культур біфідобактерій у молоці здійснюють наступним чином: у зне 60116 6 жирене молоко вносять фруктозу та суху підсирну сироватку у кількості 0,5 та 2,0 мас.%, відповідно, суміш перемішують протягом 10 хвилин, фільтрують і нагрівають до температури 119-121°С, подають до ферментаторів, витримують протягом 1921 хвилини при температурі 119-121°С, охолоджують до температури 36-38°С і вносять у кожен з резервуарів одну з монокультур біфідобактерій, включених до складу симбіотичної закваски, у кількості, що забезпечує вихідну концентрацію жит6 3 тєздатних клітин біфідобактерій 110 КУО/см . Суміш перемішують 10-15 хвилин і сквашують протягом 11-13 год. до досягнення рН 4,6-4,7 од. з подальшим перемішуванням протягом 10-20 хвилин і швидким охолодженням до температури 2-6 °С. Зберігають охолоджені ферментовані монокультурами біфідобактерій згустки перед внесенням у нормалізовану гідролізовану гомогенізовану пастеризовану суміш для сквашування не більше 24 годин. Сквашування гідролізованого молока здійснюють протягом 4-5 годин при температурі 3638°С до досягнення рН згустку 4,6-4,7 од., після чого згусток охолоджують до температури 2025°С, вносять у нього сироп лактулози «Лактусан» у кількості 0,25-0,75 мас.% і перемішують 10-20 хвилин. Приклади здійснення способу. Приклад 1 Спосіб здійснюється так, як описано вище, нормалізовану суміш пастеризують при температурі 85°С з витримкою 20 секунд і охолоджують до температури 40°С. У охолоджену пастеризовану суміш вносять -галактозидазу у кількості 0,05 мас.% і здійснюють гідроліз лактози протягом 2,0 год. при температурі 40°С. Гідролізовану суміш підігрівають до температури 65°С, гомогенізують при температурі 65°С та тиску 15 МПа, пастеризують при температурі 93°С з витримкою 10 хв., охолоджують до температури 37°С. Адаптацію пробіотичних культур біфідобактерій до молока здійснюють у стерилізованих при температурі 120°С протягом 20 хвилин молочних сумішах, охолоджених до 37°С протягом 12 год. до досягнення рН 4,65 од. з подальшим швидким охолодженням до температури 4°С. Сквашування нормалізованої гідролізованої гомогенізованої пастеризованої суміші здійснюють протягом 4,5 годин при температурі 37°С до досягнення рН згустку 4,65 од., згусток перемішують протягом 15 хвилин і охолоджують до температури 23°С, сироп лактулози «Лактусан» вносять у кількості 0,5 мас.% і перемішують 15 хв. Органолептичні, фізико-хімічні, та мікробіологічні показники отриманого низьколактозного біфідовмісного йогурту наведено в табл.3, 4 та 5, відповідно. Приклад 2 Спосіб здійснюється так, як описано вище, нормалізовану суміш пастеризують при температурі 80°С з витримкою 15 секунд і охолоджують до температури 35°С. У охолоджену пастеризовану суміш вносять -галактозидазу у кількості 0,04 мас.% і здійснюють гідроліз лактози протягом 1,5 год. при температурі 35°С. Гідролізовану суміш 7 60116 підігрівають до температури 60°С, гомогенізують при температурі 60°С та тиску 13 МПа, пастеризують при температурі 90°С з витримкою 3 хв., охолоджують до температури 36°С. Адаптацію пробіотичних культур біфідобактерій до молока здійснюють у стерилізованих при температурі 119°С протягом 19 хвилин молочних сумішах, охолоджених до 36 °С протягом 11 год. до досягнення рН 4,7 од. з подальшим швидким охолодженням до температури 2°С. Сквашування нормалізованої гідролізованої гомогенізованої пастеризованої суміші здійснюють протягом 4,0 годин при температурі 36°С до досягнення рН згустку 4,7 од., згусток перемішують протягом 10 хвилин і охолоджують до температури 20°С, сироп лактулози «Лактусан» вносять у кількості 0,25 мас.% і перемішують 10 хв. Органолептичні, фізико-хімічні, та мікробіологічні показники отриманого низьколактозного біфідовмісного йогурту наведено в табл. 3, 4 та 5, відповідно. Приклад 3 Спосіб здійснюється так, як описано вище, нормалізовану суміш пастеризують при температурі 90°С з витримкою 25 секунд і охолоджують до температури 45°С. У охолоджену пастеризовану суміш вносять -галактозидазу у кількості 0,06 мас.% і здійснюють гідроліз лактози протягом 2,5 год. при температурі 45°С. Гідролізовану суміш підігрівають до температури 70°С, гомогенізують при температурі 70°С та тиску 17 МПа, пастеризують при температурі 95°С з витримкою 20 хв., охолоджують до температури 38°С. Адаптацію пробіотичних культур Bifidobacterium до молока здійснюють у стерилізованих при температурі 121°С протягом 21 хвилини молочних сумішах, 8 охолоджених до 38°С протягом 13 год. до досягнення рН 4,6 од. з подальшим швидким охолодженням до температури 6°С. Сквашування нормалізованої гідролізованої гомогенізованої пастеризованої суміші здійснюють протягом 5,0 годин при температурі 38°С до досягнення рН згустку 4,6 од., сквашений згусток перемішують протягом 20 хвилин і охолоджують до температури 25°С, сироп лактулози «Лактусан» вносять у кількості 0,75 мас.% і перемішують 20 хвилин. Органолептичні, фізико-хімічні, та мікробіологічні показники отриманого низьколактозного біфідовмісного йогурту наведено в табл.3, 4 та 5, відповідно. Отримані у прикладах дані свідчать про те, що склад, фізико-хімічні, органолептичні, мікробіологічні та пробіотичні показники біфідовмісних йогуртів, вироблених за способами, наведеними в прикладах 1, 2 та 3, відповідають вимогам до низьколактозних кисломолочних продуктів функціонального призначення. Найвищі функціональні властивості мають зразки, вироблені за способами, наведеними у прикладах 1 та 3, але зразок, вироблений за способом, наведеним у прикладі 3, має вищий вміст лактози, виражений кислий смак і підвищене значення титрованої кислотності, що сприяє відмиранню життєздатних клітин біфідобактерій у процесі зберігання, тоді як у зразку, виробленому за способом, наведеним у прикладі 1, при зберіганні протягом 14 діб кількість життєздатних 9 клітин біфідобактерій складає не менше 110 3 КУО/см . Тому спосіб виробництва низьколактозного біфідовмісного йогурту функціонального призначення, наведений у прикладі 1, є оптимальним. Таблиця 1 Зміна кислотності та кількості життєздатних клітин монокультур Bifidobacterium при культивуванні їх у стерилізованій молочній суміші при температурі 37±1°С Найменування показника Значення показника при тривалості ферментації стерилізованої молочної суміші, год. 0 2 4 6 8 10 12 Титрована кислотність, 17±1 17±1 17±1 17±1 18±2 23±5 75±10 °Т Активна кислотність, 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 од. рН Кількість життєздатних 6 6 6 7 8 8 8 клітин В. bifidum в 1 110 (2,5±0,5)10 (6,5±0,5)10 (3,5±0,5)10 (2,7±0,7)10 (7,2±0,4)10 (8,5±0,5)10 3 см , КУО Кількість життєздатних 6 6 6 7 7 8 8 клітин В. longum в 1 110 (2,0±0,5)10 (5,5±0,3)10 (1,5±0,5)10 (7,5±0,5)10 (4,5±0,6)10 (9,0±0,5)10 3 см , КУО Кількість життєздатних 6 6 6 6 7 8 9 клітин В. adolescentis в 110 (1,5±0,3)10 (3,5±0,7)10 (5,5±0,5)10 (1,4±0,3)10 (1,7±0,2)10 (2,5±0,5)10 3 1 см , КУО 9 60116 10 Таблиця 2 Зміна кислотності та кількості життєздатних клітин змішаних культур біфідо- та лактобактерій при сквашуванні нормалізованої гідролізованої гомогенізованої пастеризованої суміші при температурі 37±1°С Найменування показника Значення показника при тривалості сквашування гідролізованого молока з використанням неадаптованих до молока монокультур Bifidobacterium, год. 0 1 2 3 4 5 6 Титрована кис17±1 17±1 18±1 23±1 35±2 49±4 105±5 лотність, °Т Активна кислот6,62±0,02 6,61±0,01 6,60±0,02 6,53±0,03 6,41±0,06 6,11±0,04 4,58±0,02 ність, од. рН Кількість життєздатних клітин В. bifidum + В. 6 6 6 7 7 8 8 110 (3,1±0,5)10 (6,9±0,2)10 (1,5±0,3)10 (6,8±0,4)10 (1,2±0,1)10 (5,5±0,1)10 longum + В. adolescentis в 1 3 см , КУО Кількість життєздатних клітин Lactobacillus 6 6 6 7 7 8 8 bulgaricus + 110 (2,5±0,5)10 (7,0±0,2)10 (2,5±0,3)10 (7,0±0,4)10 (4,0±0,1)10 (7,0±0,1)10 Streptococcus thermophilus в 1 3 см , КУО Значення показника при тривалості сквашування гідролізованого молока з використанням адаптованих до молока монокультур Bifidobacterium, год 0 1 2 3 4 5 Титрована кис17±1 18±1 23±3 37±6 51±3 99±3 лотність, °Т Активна кисло6,62±0,02 6,57±0,01 6,51±0,02 6,35±0,02 5,91±0,05 4,55±0,05 тність, од. рН Кількість життєздатних клітин В. bifidum + В. 6 6 7 7 8 9 110 (4,1±0,6)10 (1,3±0,5)10 (8,6±0,3)10 (7,5±0,5)10 (7,5±0,5)10 longum + В. adolescentis в 1 3 см , КУО Кількість життєздатних клітин Lactobacillus 6 6 6 7 8 8 bulgaricus + 110 (4,0±0,5)10 (9,0±0,2)10 (6,0±0,3)10 (6,0±0,4)10 (9,0±0,1)10 Streptococcus thermophilus в 1 3 см , КУО Таблиця 3 Органолептичні показники низьколактозних біфідовмісних йогуртів функціонального призначення, вироблених за прикладами 1-3, у порівнянні з прототипом Значення показника для зразка, виробленого за прикладом прототипу 1 2 3 Чистий,кисломолочний, Чистий,кисломолочний, Виражений кислоЧистий, кисломолочсолодкуватий, без сто- солодкуватий, без сто- молочний, солодкуСмак та запах ний, без сторонніх ронніх присмаків та ронніх присмаків та ватий, без сторонніх присмаків та запахів запахів запахів присмаків та запахів Однорідна, в'язка, сме- Однорідна, в'язка, сме- Однорідна, в'язка, Однорідна, в'язка, без Консистенція таноподібна, без відс- таноподібна, без відс- сметаноподібна, без відстою жиру тою жиру тою жиру відстою жиру Білий, однорідний по Колір Білий з кремовим відтінком, однорідний по всій масі продукту всій масі продукту Найменування показника 11 60116 12 Таблиця 4 Фізико-хімічні показники низьколактозних біфідовмісних йогуртів функціонального призначення, вироблених за прикладами 1-3, у порівнянні з прототипом Найменування показника Масова частка жиру, % Масова частка ЗМЗ, % Масова частка лактози, % Масова частка лактулози, % Титрована кислотність, °Т Активна кислотність, од. рН Синерезис, % Значення показника для зразка, виробленого за прикладом 1 2 3 2,5 2,5 2,5 10,0 10,0 10,0 0,5±0,1 1,0±0,1 0,8±0,1 0,2 0,1 0,3 86±2 52±3 99±3 4,60±0,05 4,65±0,05 4,55±0,05 7,0 12,0 5,0 прототипу 2,5 10,0 3,0 не більше 110 не менше 4,4 Таблиця 5 Мікробіологічні показники низьколактозних біфідовмісних йогуртів функціонального призначення, вироблених за прикладами 1-3, у порівнянні з прототипом Найменування показника Прототипу Бактерії групи кишкових паличок у 0,1 Відсутні 3 см Кількість живих клітин біфідобактерій 6 не менше 110 3 у 1 см продукту, КУО Кількість живих клітин лактобактерій у 7 не менше 110 3 1 см продукту, КУО Комп’ютерна верстка А. Рябко Значення показника для зразка, виробленого за прикладом 1 2 3 відсутні відсутні відсутні (6,3±0,3)10 9 (7,5±0,5)10 8 (7,5±0,5)10 9 (7,0±0,3)10 8 (6,0±0,5)10 8 (9,0±0,5)10 8 Підписне Тираж 24 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601