Спосіб виготовлення кисловершкового масла з пробіотичними властивостями

Реферат: UA 94997 U UA 94997 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до харчової промисловості, зокрема молокопереробної галузі, а саме до виробництва кисловершкового масла з використанням закваски культур мікроорганізмів із пробіотичними властивостями. Корисна модель може бути застосована на молокопереробних підприємствах різних форм власності і дозволяє підвищити ефективність виготовлення масла, одержування високоякісного функціонального продукту, призначеного для використання з лікувально-профілактичною метою та розширити асортимент масла. Кисловершкове масло - це масло, яке характеризується багатим смаковим букетом, якого надають йому молочна кислота і ароматичні речовини (діацетил і леткі органічні кислоти), що утворюються при збродженні молочного цукру молочнокислими бактеріями. Наявність цих метаболітів молочнокислих бактерій у кисловершковому маслі має важливе значення для підвищення його функціональної цінності порівняно з іншими видами масла. Молочна кислота та діацетил проявляють антибактеріальну активність, зокрема - інгібують розвиток гнильних бактерій, ріст Escherichia coli, Staphylococcus aureus, Salmonella, що має важливе значення для безпеки продукту та тривалості його зберігання. На сьогодні кисловершкове масло виготовляють двома способами - перетворенням високожирних вершків та збиванням із використанням масловиготовлювачів періодичної і безперервної дії. Із погляду якості одержуваного кисловершкового масла кращі умови забезпечує спосіб збивання вершків, який передбачає проведення таких операцій: пастеризацію вершків, охолодження, внесення заквашу вальних культур, період біологічного та фізичного дозрівання вершків, збивання їх у масло, фасування. Загальним недоліком технології кисловершкового масла є приготування закваски для сквашування вершків. Це призводить до ускладнення технологічного процесу виробництва масла, збільшуючи час на виробництво продукту. Відомі способи отримання продуктів типу кисловершкового масла (патент РФ № 2064270, патент РФ № 2221432), що передбачають підготовку вершків, збивання з отриманням солодковершкового масла і подальшим внесенням в пласт масла закваски чистих культур Lactococcus diacetilactis і біфідобактерій кількістю 3-7 % або біологічно активну добавку "Біовестін" ("Біовестін - лакто"), і закваску чистих культур Lactobacillus acidophilus і Lactococcus diacetilactis у співвідношенні 1,0:0,2:0,3, перемішування протягом 5-10 хв. при 30-32 °C до рівномірного розподілу компонентів. Біологічно активні добавки являють собою рідку мікробну масу біфідобактерій штаму B.adolescentis МС- 42 ("Біовестін") або суміш штамів біфідобактерій B.adolescentis MC-42, B.bifidum 791 або B.longum і лактобактерій L.plantarum 8РАЗ або L.fermentum 90 ТС4, що знаходиться в активному стані (патент РФ № 2221432). Отримувані продукти характеризуються досить високим вмістом жиру - від 62 до 82 % - і низьким вмістом плазми - від 38 до 18 %. По суті вони не є вершковим масло, оскільки включають рослинні масла, використовувані з метою пластифікації продукту та регулювання його жирнокислотного складу. У першому випадку застосовують рослинне масло (до 40 % від маси готового продукту) у сукупності із стабілізаторами (кількістю 0,5-1 %), вносяться у вигляді водних розчинів, у другому - до 10 % лляної олії. Останні, за всією високою харчовою та біологічною цінністю, відрізняються низькою стійкістю до окислення. У ряді рецептур за запропонованими способам (патент РФ № 2064270) використовуються смакові компоненти (цукровий пісок, ванілін, горіхи, какао-порошок, кава розчинна і плодово-ягідний сироп), які вносять також в пласт масла одночасно з закваскою на стадії його обробки. При широкому різноманітті використовуваних культур і смакових компонентів, що забезпечують можливість розширення асортименту продукту і формування його різних смакових відтінків, описані способи мають ряд технологічних чинників, що негативно впливають на якість готового продукту. Насамперед це те, що внесення закваски і смакових компонентів в пласт масла не дозволяє забезпечити рівномірне їх розподілення, краплі плазми і вільного жиру при цьому мають низьку ступінь дисперсності, при перемішуванні масла з компонентами одержувана суміш частково насичується повітрям, що згодом може призвести до прискорення окислювальних процесів в продукті при його зберіганні. Особливо це може провокуватися в умовах кислої реакції середовища, створюваної присутньої в продукті мікрофлорою. Крім цього внесення в пласт масла смакових компонентів без їх попередньої термообробки може значно погіршити мікробіологічний пейзаж продукту і згодом призвести до виникнення вад смаку і запаху мікробіологічного походження (пліснявий, дріжджовий, нечистий та ін.). Відомий спосіб отримання кисловершкового масла (патент РФ № 2391844 Способ получения кисломолочного масла), що включає пастеризацію вершків, охолодження, дозрівання, підігрівання до температури збивання. Потім вершки збивають до утворення 1 UA 94997 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 масляного пласта, вносять в пласт бактеріальний концентрат чистих культур Bifidobacterium longum В 379 М, Lactobacillus acidophilus 97, Streptococcus diacetilactis, Propionibacterium shermanii 12 AE у відношенні 2:1:1:1, кількістю 3-5 % і рослинне масло кількістю 1,5-3 % до маси масла з подальшим перемішуванням при температурі 30-32 °C протягом 5-10 хв і охолоджують. Готовий продукт характеризується високим бактеріальним обсіменінням. Недоліком цього способу є невисока біологічна і харчова цінність продукту, обумовлена використанням мікроорганізмів одного типу, які незначно підвищують функціональні властивості масла. Відомий спосіб виробництва кисловершкового масла (Авторское свидетельство SU 1460780 А1, кл. А23С 15/02, 1987), що включає збагачення закваскою в процесі виробництва, яка складається з мезофільних молочнокислих стрептококів або ацидофільної палички, яку попередньо змішують з ароматизатором марки ВНПЖ 43М. Недоліком цього способу є використання ненатуральних добавок, які негативно впливають на якість продукту. Найбільш близьким за суттю до запропонованого є спосіб виробництва кисловершкового масла (патент РФ № 2414137 Способ производства кисло сливочного масла (варианты)). Відомий спосіб включає для виробництва кисловершкового масла як бактеріальну закваску використання чистих культур молочнокислих мікроорганізмів виду Lactococcus lactis subsp. lactis, Lactococcus lactis subsp. cremoris, Lactococcus lactis subsp. diacetilactis при співвідношенні кислото- і ароматоутворювачів 2:1 кількістю 7-12 % від кількості вершків, причому їх використовують або у вигляді закваски, приготовленої на цільному або знежиреному молоці безпересадним способом, кількістю 1-5 %, або у вигляді активізованого в стерильному молоці бактеріального концентрату, або безпосереднім внесенням бактеріального концентрату в підготовлені вершки або суміш вершків зі стабілізатором з розрахунку 1 ЕА на 200-300 л вершків, проведення біологічного визрівання суміші протягом 1-3 годин або 6-16 год. при температурі 38-50 °C, використання стабілізаторів структури кількістю 0,1-1,5 % від маси суміші у вигляді розчину в знежиреному молоці або маслянці, перетворення отриманої суміш в готовий продукт за допомогою термомеханічної обробки і фасування, причому готовий продукт отримують із співвідношенням жир/плазма від 40/60 до 60/40. Заявлений спосіб і прототип мають спільні суттєві ознаки: отримання вершків та їх пастеризацію, охолодження, внесення закваски чистих культур молочнокислих мікроорганізмів, сквашування, фізичне визрівання, перетворення отриманої суміші у готовий продукт та фасування. До недоліків способу належить те, що масло, вироблене цим способом, характеризується недостатньо пластичною й однорідною консистенцією з низьким ступенем дисперсності плазми і підвищеним вмістом повітря, які обумовлюють погіршення споживчих характеристик масла і зниження терміну зберігання. Крім цього використовуваний спосіб отримання не дозволяє виробляти масло з масовою часткою жиру менше 61,5 %, оскільки це призводить до порушення процесу масловиготовлення або отриманню продукту з незадовільною консистенцією. Запропонований нами спосіб виробництва кисловершкового масла з пробіотичними властивостями усуває недоліки прототипу, дозволяє розширити асортимент вітчизняних молочних продуктів функціонального значення, використовуючи для цього пробіотичну культуру DVS Lbm. Acidophilum La-5 (штам, аналогічний тому, що знаходиться в харчетравному тракті людини), яку безпосереднього вносять в охолоджені пастеризовані вершки. В основу корисної моделі поставлена задача створити новий ефективний спосіб виробництва кисловершкового масла з пробіотичними властивостями, яке збагачене мезофільною ароматичною культурою Flora Danica та термофільною культурою Lbm. Acidophilum La-5; простий спосіб зручний для застосування на молокопереробних підприємствах відповідної спеціалізації. Поставлена задача вирішується тим, що для виготовлення кисловершкового масла використовують вершки, одержані у осінньо-зимовий період, в які після пастеризації без витримування та охолодження до 30 °C, вносять мезофільну ароматичну культуру Flora Danica, попередньо розчинену в охолодженому до 30 °C знежиреному молоці, з розрахунку 40 г закваски на 500 мл молока, і термофільну культуру Lbm. Acidophilum La-5 (фірми Chr. Hansen, Данія) кількістю відповідно 500 мл і 200 г на 1000 л вершків, перемішують 10-15 хв., причому біологічне сквашування суміші до досягнення рН 5,4 при температурі 30 °C триває 6 год., а фізичне визрівання при температурі 7 °C відбувається впродовж 8 год. Одержання технічного результату заявленого способу обумовлене тим, що застосовується суміш культур Flora Danica - мезофільна ароматична культура, типу LD та термофільна культура Lbm. Acidophilum La-5 для безпосереднього внесення DVS (фірми Chr. Hansen, Данія). Flora Danica - культура багатокомпонентна, яка містить Lactococcus lactis підвид cremoris, 2 UA 94997 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Lactococcus lactis підвид lactis, Leuconostoc mesenteroides підвид cremoris, Lactococcus lactis підвид diacetylactis. Культура надає продукту приємного кисломолочного аромату і СО2. Flora Danica пропонується в зручній ліофілізованій формі. Культура головним чином використовується у виробництві сирів Континентального типу (Гауда, Едам, Леердам, Самсое) і м'яких типів сиру (кисломолочні сири, Камембер, Голубий сир). Рекомендована температура для сквашування - 30-45 °C (95-113 °F). FD-DVS La-5-Probio-Tec - термофільна молочна культура. Досліджена окрема культура містить Lactobacillus acidophilus. Культура була виділена із колекції Chr.Hansen та має тривалу історію використання. La-5 постачається в зручній ліофілізованій формі. Культура, як правило використовується у виробництві пробіотичних молочних продуктів (ферментованих або солодких). Культура може бути використана як окрема культура в комбінації із іншими молочними культурами таких як Bifidobacterium, Streptococcus thermophims (АВТ культури), йогуртовими культурами або мезофільними ароматичними культурами (тип LD). La-5 - має унікально високий вміст клітин в 1 г. культури. Вона мікро-аеробна і повільно росте в молоці. Вона перетворює лактозу в DL+молочну кислоту. Рекомендується використовувати La-5 в дозуванні, яке може забезпечити необхідну кількість клітин в кінцевому продукті. На це впливає тривалість зберігання, рН і кислотність продукту, тривалість ферментації, використана температура. La-5 дуже стабільна і має високу стійкість до кислоти в ферментованих молочних продуктах. Оптимальна температура для росту La-5-37-40 °C (99-104 °F). Також росте при температурі від 28 до 43 °C (82-109° F). Враховуючи повільне утворення молочної кислоти культурою La-5 для неї не існує відмінностей у рості при температурі 37-43 °C (99-109 °F). Для виготовлення кисловершкового масла використовують вершки, отримані у осінньозимовий період року. Особливість вершків в тому, що під час осінньо-зимового періоду року жирнокислотний склад молочного жиру потребує модифікації. Вершки отримують шляхом сепарування молока при температурі 40-45 °C. Вершки з масовою часткою жиру 30-35 %, пастеризують при температурі 95 °C без витримування, охолоджують до 30 °C. Температурний режим сквашування 30 °C вважаємо компромісним між температурним оптимумом для мезофільної Flora Danica та термофільної Lbm. acidophilum La-5. У охолодженні вершки вносять закваски безпосереднього внесення Flora та Lbm. Acidophilum La-5. При цьому здійснюється збагачення вершків ароматичними речовинами при використанні чистих культур. Внесена мікрофлора при цьому знаходиться в активному стані і здатна накопичувати в вершках ароматичні речовини, зокрема діацетил. Зазначені додаткові прийоми внесення чистих культур (безпосереднє внесення бактеріальних культур) сприяють зниженню витрат на виробництво масла за рахунок виключення більш тривалої операції з приготування виробничої закваски і вивільнення спеціальних приміщень, що використовуються для її отримання. Суміш вершків з закваскою піддають біологічному дозріванню протягом 6 год. при температурі 30 °C. При цьому здійснюється збагачення вершків смако-ароматичними речовинами при використанні чистих культур. Вміст життєздатної молочнокислої мікрофлори після біологічного дозрівання вершків становить 107-109 КУО/г. Після закінчення біологічного сквашування, суміш піддають фізичному визріванню 8 год. при температурі 7 °C. Загальна тривалість виробництва кисловершкового масла становить 14 год. Використання температури 30 °C для біологічного дозрівання та температури 7 °C для фізичного визрівання покращує консистенцію готового продукту, підвищуючи ступінь дисперсності плазми, його пластичність і однорідність, що сприяє збільшення терміну зберігання кисловершкового масла до 30 діб. Отже, наведені інформаційні відомості пояснюють одержання технічного результату заявленого способу. При проведенні патентно-інформаційного пошуку заявникомвиявлено технічні рішення, які містять суттєві ознаки, спільні із заявленим способом (Способ производства кислосливочного масла, патент РФ № 2414137), який включає отримання вершків та їх пастеризацію, охолодження, внесення закваски чистих культур молочнокислих мікроорганізмів, сквашування, фізичне визрівання, перетворення отриманої суміші у готовий продукт та фасування. Однак, наявність зазначених, спільних із прототипом ознак недостатня для отримання технічного результату, який забезпечує заявлений спосіб. Технічних рішень, які за сукупністю ознак повністю співпадають із заявленим способом, не виявлено. Це дозволяє зробити висновок про відповідність заявленого технічного рішення критерію корисної моделі - "Новизна". У патентній і науково-теоретичній інформації не знайдено технічних рішень, які б містили ознаки, що відрізняють заявлений спосіб від прототипу і забезпечують досягнення технічного результату тим, що для виготовлення кисловершкового масла використовують вершки, 3 UA 94997 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 одержані в осінньо-зимовий період, в які після пастеризації без витримування та охолодження до 30 °C вносять мезофільну ароматичну культуру Flora Danica, попередньо розчинену в охолодженому до 30 °C знежиреному молоці з розрахунку 40 г закваски на 500 мл молока, і термофільну культуру Lbm. Acidophilum La-5 (фірми Chr. Hansen, Данія) кількістю відповідно 500 мл і 200 г на 1000 л вершків, перемішують 10-15 хв., причому біологічне сквашування суміші до досягнення рН 5,4 при температурі 30 °C триває 6 год., а фізичне визрівання при температурі 7 °C, відбувається впродовж 8 год. Заявлений спосіб належить до харчової промисловості, зокрема молокопереробної галузі, а саме до виробництва кисловершкового масла з використанням закваски культур мікроорганізмів із пробіотичними властивостями. Корисна модель може бути застосована на молокопереробних підприємствах різних форм власності і дозволяє підвищити ефективність виготовлення та розширити асортимент високоякісного масла функціонального призначення для використання продукту з лікувально-профілактичною метою. Заявлений спосіб здійснюють наступним чином: 1. Для виготовлення кисловершкового масла використовують вершки, одержані у осінньозимовий період року, проводять органолептичну та фізико-хімічну оцінку якості. 2. Вершки пастеризують при температурі 95 °C без витримування. 3. Після пастеризації вершки охолоджують до температури 30 °C і вносять мезофільну ароматичну культуру Flora Danica і термофільну культуру Lbm. Acidophilum La-5 (фірми Chr. Hansen, Данія) кількістю відповідно 500 мл і 200 г на 1000 л вершків, перемішують 10-15 хв. 4. Попередньо мезофільну ароматичну культуру Flora Danica (яка містить Lactococcus lactis підвид cremoris, Lactococcus lactis підвид lactis, Leuconostoc mesenteroides підвид cremoris, Lactococcus lactis підвид diacetylactis) розчиняють у пастеризованому і охолодженому до 30 °C знежиреному молоці (40 г закваски розчиняють у 500 мл знежиреного молока), перемішують 1015 хв. і вносять у вершки у розрахунку 500 мл на 1000 л вершків; Lbm. acidophilum La-5 вносять безпосередньо у охолоджені до 30 °C вершки у розрахунку 200 г на 1000 л вершків. 5. Сквашують вершки заквашувальними композиціями при температурі 30 °C-6 год., при цьому вершки перемішують 2-3 рази по 3-5 хв. 6. Після біологічного сквашування вершки піддають фізичному визріванню при температурі 7 °C-8 год. 7. По закінченні фізичного дозрівання вершки нагрівають до температури 12 °C (температура води не більше 27 °C) і збивають до утворення масляного пласта. 8. Масло фасують, охолоджують до 4-6 °C і зберігають до реалізації. Ефективність заявленого способу підтверджена прикладом конкретного використання корисної моделі. Приклад конкретного виконання корисної моделі Ефективність заявленого способу перевіряли в умовах молочного підприємства ПрАТ "Галичина". Для цього використовували вершки, одержані у осінньо-зимовий період року, пастеризували при температурі 95 °C без витримування, охолоджували до температури 30 °C, вносили мезофільну ароматичну культуру Flora Danica і термофільну культуру Lbm. acidophilum штам La-5 (фірми Chr. Hansen, Данія). Мезофільну ароматичну культуру Flora Danica, яка містить Lactococcus lactis підвид cremoris, Lactococcus lactis підвид lactis, Leuconostoc mesenteroides підвид cremoris, Lactococcus lactis підвид diacetylactis розчиняли у знежиреному, пастеризованому і охолодженому до 30 °C молоці (40 г закваски розчиняли у 500 мл знежиреного молока) вносили у розрахунку 500 мл на 1000 л вершків, перемішували 10-15 хв.; Lbm. acidophilum La-5 вносили безпосередньо у охолоджені до 30 °C вершки у розрахунку 200 г на 1000 л. Сквашували суміш 6 год. при температурі 30 °C до рН 5,4, піддавали фізичному визріванню 8 год. при температурі 7 °C, підігрівали до температури 12 °C (температура води не більше 27 °C) і направляли у масловиготовлювач, після збивання масло фасували масою 200 г, охолоджували до 4-6 °C і зберігали. Органолептичні показники кисловершкового масла з пробіотичними властивостями наведені у таблиці 1. Аналіз органолептичних характеристик показує, що сквашування вершків мезофільною закваскою Flora Danica (Lac. lactis, Lac. cremoris, Leu. cremoris, Lac. diacetilactis) та пробіотичною культурою Lbm. acidophilum La-5 при температурі 30 °C позитивно вплинуло на смак, запах та колір кисловершкового масла. Кисловершкове масло характеризувалось чистим, без сторонніх присмаків і запахів, з характерним вираженим приємним кисломолочним смаком і запахом. Консистенція однорідна і пластична, щільна, поверхня масла на розрізі слабо-блискуча і суха на вигляд з присутністю поодиноких найменших крапель вологи. Колір жовтий, однорідний по всій масі. 60 4 UA 94997 U Таблиця 1 Органолептичні показники кисловершкового масла з про біотичними властивостями Назва показника По технології прототипу Смак і запах Консистенція і зовнішній вигляд 10 Пластична, однорідна Колір 5 Вершковий, добре виражений кисломолочний смак і запах Жовтий, однорідний по всій масі Запропонований спосіб Чистий, без сторонніх присмаків і запахів, з характерним вираженим приємним кисломолочним смаком і запахом Однорідна, пластична, щільна, поверхня масла на розрізі слабоблискуча і суха на вигляд з присутністю поодиноких найменших крапель вологи Жовтий, однорідний по всій масі Мікробіологічні показники кисловершкового масла з пробіотичними властивостями наведені у таблиці 2. Кисловершкове масло в порівнянні із солодковершковим містить значно більше бактерій, головним чином молочнокислих. Внесення у вершки заквасок прямого внесення при виробництві кисловершкового масла впливає на зростання загальної кількості молочнокислих мікроорганізмів. Початковий титр усіх молочнокислих мікроорганізмів у кисловершковому маслі становив 1 × 107 КУО/г. Початковий титр Lbm. acidophilum La-5 становив 1 × 109 КУО/г. При зберіганні кисловершкового масла за мінусових температур кількість ацидофільної палички зменшилася до 107 КУО/г, але така кількість дозволяє надати кисловершковому маслу пробіотичних властивостей. Аналіз отриманих результатів показує, що у кисловершковому маслі бактерій групи кишкової палички і патогенних мікроорганізмів не виявлено. Таблиця 2 Мікробіологічні показники кисловершкового масла з про біотичними властивостями Назва показника БГКП в 1г продукту Патогенні мікроорганізми у т.ч. сальмонели в 1 г. продукту Кількість Lbm. acidophilum La-5 КУО/г Кількість молочнокислих мікроорганізмів КУО/г По технології прототипу Не виявлено Запропонований спосіб Не виявлено Не виявлено Не виявлено . 7 . 9 1 10 -1 10 1.109 1.107 15 20 25 Дані, одержані у прикладі конкретного виконання способу, підтверджують ефективність заявленої корисної моделі. Переваги запропонованого способу: використання заквашувальних культур DVS (фірми Chr. Hansen, Данія) мезофільної ароматичної культури Flora Danica (містить Lactococcus lactis підвид cremoris, Lactococcus lactis підвид lactis, Leuconostoc mesenteroides підвид cremoris, Lactococcus lactis підвид diacetylactis), які безпосередньо вносять у підготовлені вершки, спрощує виробництво кисловершкового масла, тривалість виробництва при цьому складає 14 год.; завдяки використанню пробіотичної культури Lbm. acidophilum La-5 (штам, аналогічний тому, що знаходиться в травному тракті людини), кисловершкове масло набуває пробіотичних властивостей і може бути використане як продукт лікувально-профілактичного напрямку. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 30 Спосіб виготовлення кисловершкового масла з пробіотичними властивостями, що включає отримання вершків та їх пастеризацію, охолодження, внесення закваски чистих культур молочнокислих мікроорганізмів, сквашування, фізичне визрівання, перетворення отриманої суміші у готовий продукт та фасування, який відрізняється тим, що для виготовлення 5 UA 94997 U 5 кисловершкового масла використовують вершки, одержані у осінньо-зимовий період, в які після пастеризації без витримування та охолодження до 30 °C, вносять мезофільну ароматичну культуру Flora Danica, попередньо розчинену в охолодженому до 30 °C знежиреному молоці, з розрахунку 40 г закваски на 500 мл молока, і термофільну культуру Lbm. Acidophilum La-5 (фірми Chr. Hansen, Данія) кількістю відповідно 500 мл і 200 г на 1000 л вершків, перемішують 10-15 хв., причому біологічне сквашування суміші до досягнення рН 5,4 при температурі 30 °C триває 6 год., а фізичне визрівання при температурі 7 °C відбувається впродовж 8 год. Комп’ютерна верстка С. Чулій Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 6