СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА МОЛОЧНОГО ЛЕЧЕБНО-ПРОФИЛАКТИЧЕСКОГО ПРОДУКТА Российский патент 1999 года по МПК A23C23/00 

Изобретение относится к молочной промышленности и может быть использовано при производстве лечебно-профилактических продуктов, предназначенных для питания больных галактоземией, лактазной недостаточностью, сахарным диабетом.

Известен пищевой высокобелковый низколактозный кисломолочный продукт и способ его производства: нормализованное или обезжиренное молоко после очистки, охлаждения гомогенизируют, пастеризуют при температуре 76±2^oC, затем охлаждают до температуры 50±5^oC и подают на ультрафильтрационную установку. В полученный молочно-белковый концентрат вносят углеводную добавку (гидролизованный сгущенный фильтрат), пастеризуют в течение 3-5 минут при температуре 84±2^oC и заквашивают штаммами ацидофильной палочки и термофильного молочнокислого стрептококка при температуре 37±2^oC. После 4-часового сквашивания и достижения сгустком кислотности 90-100^oT его охлаждают, фасуют и направляют в холодильную камеру.

Гидролизованный сгущенный фильтрат получают следующим образом: обрабатывают ультрафильтрат β- галактозидазой, после чего удаляют 90% солей методом электродиализа и сгущают его до содержания сухих веществ не менее 60% [1].

Используемая углеводная добавка не позволяет употреблять данный продукт больными сахарным диабетом, галактоземией, лактазной недостаточностью из-за наличия глюкозы, кроме того, электродиализное обессоливание фильтрата снижает его пищевую ценность за счет удаления макро- и микроэлементов. Кроме того, использование ферментативного гидролиза, электродиализа, сгущения существенно удорожает углеводную добавку, а следовательно, и сам продукт.

Технической задачей изобретения является повышение биологической и пищевой ценности продукта, а также расширение диапазона лечебно-профилактического действия.

Поставленная задача достигается тем, что белковую фракцию получают диафильтрацией, а в качестве углеводной добавки используют топинамбур, затем пастеризацию осуществляют при температуре 80±2^oC с выдержкой 20±2 мин, а для заквашивания используют закваску на ацидофильной палочке. Топинамбур вносят в виде клубней, измельченных до размера частиц 1-2 мм, в количестве 14-16% к массе белковой фракции или в виде сухого концентрата в количестве 5-6% к массе белковой фракции.

Расширение лечебно-профилактических свойств продукта при использовании топинамбура как углеводной добавки обусловлено содержанием в нем до 20% инулина, который представляет собой полисахарид, содержащий D-фруктофуранозные остатки фруктозы.

Инулин используется для составления адекватных диет и корректировки питания при сахарном диабете, так как для гидролиза этого полисахарида не требуется фермент инсулин, дефицит которого является причиной сахарного диабета, кроме того, некоторые производные инулина обладают противоопухолевым действием, инулин образует комплексы с Ba, Sn, что делает его пригодным для выделения тяжелых металлов из организма.

К инулиновой фракции относятся также тетрасахариды, пентасахариды, олигофруктозаны, в топинамбуре обнаружен также водорастворимый пектин и протопектин.

Повышение пищевой и биологической ценности продукта обеспечивается содержанием в топинамбуре белка до 2% - идентифицированы 17 связанных аминокислот, среди которых превалирует глютаминовая и аспарагиновая. Топинамбур характеризуется большим содержанием витаминов, а также микро- и макроэлементов. Так витамина C в топинамбуре содержится до 108,1 мкг/100 г сухого вещества, B₁ - 1 мкг/100 г сухого вещества, B₂ - 4 мкг/100 г сухого вещества, B₃ - 8,8 мкг/100 г, B₅ - 0,86 мкг/100 г сухого вещества, B₆ - 0,20 мкг/100 г и B₇ - 20 мкг/100 г сухого вещества.

Топинамбур содержит в значительных количествах Fe, K, Na, Zn, Mg, Mn.

Таким образом, топинамбур содержит комплекс биоактивных компонентов как минерального, так и органического происхождения.

Для производства нового продукта топинамбур может быть использован в виде сухого концентрата или клубней. Массовая доля сухих веществ в клубнях составляет 10-12%. Сухой концентрат топинамбура, вырабатываемый из клубней топинамбура по специальной технологии (ТУ 9379-000-1186470-95), представляет собой порошок коричнево-серого цвета с характерным запахом топинамбура.

Состав концентрата топинамбура
Полисахариды (инулин) - до 75%
Пектиновые вещества - до 10%
Клетчатка - до 7%
Белки - до 7%
Жиры - до 7%
Вода - 8-14%
Витамины - B₁, B₂, C и др.

Кремний - до 8 мг%
Магний - 32 мг%
Кальций - 40 мг%
Медь - 0,4 мг%
Марганец - 40 мг%
Железо - 112 мг%
Калий - 180 мг%
Цинк - 15 мг%
Никель - 0,2 мг%
Фосфор - 44 мг%
Для обогащения молочного продукта биологически активными нутриентами топинамбура в белковую фракцию вносят клубни, измельченные до величины частиц 1-2 мм, или сухой концентрат топинамбура, перемешивают, смесь нагревают до температуры 80±2^oC и выдерживают при этой температуре 20±2 минуты. При этом осуществляется экстракция биологически активных веществ из топинамбура, при этих условиях одновременно также происходит пастеризация смеси. После чего смесь фильтруют для удаления нерастворившихся частиц.

Измельчение клубней топинамбура позволяет увеличить поверхность экстрагирования, способствует более полному протеканию этого процесса. Установлено, что в белковую основу переходит до 90% сухих веществ топинамбура, в том числе инулиновая фракция, витамины, макро- и микроэлементы, белки.

Белковая фракция может быть выделена из молока методом диафильтрации. Диафильтрацию ведут при температуре 50±5^oC на ультрафильтрационной установке до достижения степени концентрации белка 3 - это соответствует 15-15,5% сухих веществ в концентрате. После чего концентрат разводят дистиллированной водой до первоначального объема и снова концентрируют при тех же условиях до степени концентрирования белка - 3, что соответствует 11-12,5% сухих веществ в концентрате, при этом массовая доля лактозы уменьшается в 3 раза и составляет 1,3-1,5%.

Полученный диафильтрационный концентрат имел следующие физико-химические показатели:
Массовая доля сухих веществ - 11,6%
Массовая доля белка - 9,9%
Массовая доля жира - 0,08%
Массовая доля лактозы - 1,4%
Массовая доля золы - 0,2%
Титруемая кислотность - 29 Т
Активная кислотность, pH - 6,35
Полученный белковый концентрат содержит казеин и сывороточные белки в нативном состоянии, при этом в результате диафильтрации снижена массовая доля лактозы и минеральных солей. Внесение топинамбура позволяет наряду с обогащением продукта инулином и другими полисахаридами восполнить дефицит микро- и макроэлементов, что значительно повышает пищевую и биологическую ценность нового продукта, придает ему антидиабетические, иммуномодулирующие, антитоксические свойства.

Белково-инулиновую смесь после фильтрации охлаждают до температуры заквашивания 32±2^oC, вносят закваску, приготовленную на чистых культурах ацидофильной палочки, ведут сквашивание в течение 3,5-4,0 часов до достижения кислотности сгустка 80^oT. После чего продукт охлаждают, фасуют и направляют в холодильную камеру.

Использование ацидофильной палочки позволяет усилить антитоксические свойства продукта, благодаря благоприятному воздействию на микрофлору кишечника.

Установлено активизирующее влияние добавки из топинамбура (как сухого концентрата, так и клубней) на процесс кисломолочного сквашивания продукта; увеличивается скорость кислотообразования, сокращается время сквашивания, физико-химические показатели нового продукта приведены в табл. 1.

Органолептические показатели продуктов приведены в табл. 2.

Анализ реологических характеристик продуктов (кривых течения), полученных на "Реотесте-2", показал, что продукты могут быть отнесены к неньютоновским жидкостям с коагуляционно-конденсационной структурой. Продукт, выработанный на основе сухого концентрата, имеет более высокие показатели вязкости, вследствие повышенной массовой доли сухих веществ, обладает более высокой калорийностью. Продукт, выработанный на основе клубней, имеет более нежную консистенцию, менее специфический привкус, нутриенты топинамбура переходят в продукт в нативном виде и обладают более высокой усвояемостью.

Используя сухой концентрат топинамбура, можно выработать продукт с нежной консистенцией. Для этого готовят водный изолят сухого концентрата топинамбура с массовой долей 10% сухих веществ путем термостатирования при температуре 80-90^oC в течение 20 минут, после чего вносят в белковую основу 15% изолята, далее процесс ведут как при выработке продукта с измельченными клубнями.

Способ получения лечебно-профилактического продукта осуществляют следующим образом: молоко обезжиренное после очистки пастеризуют при температуре 76±2^oC, затем охлаждают до температуры 50±5^oC и концентрируют на ультрафильтрационной установке до массовой доли сухих веществ в концентрате 15-15,5%, затем концентрат разбавляют дистиллированной водой до начального объема и продолжают концентрировать до массовой доли сухих веществ 10-12%. Клубни топинамбура моют, очищают, измельчают до размеров частиц 1-2 мм и вносят полученную массу в белковый концентрат в количестве 14-16%, при использовании сухого концентрата его вносят в количестве 5-6%, смесь нагревают до 80±2^oC и выдерживают при этой температуре в течение 20 минут. Затем фильтруют и охлаждают до температуры 32±2^oC, вносят закваску, приготовленную на чистых культурах ацидофильной палочки, и ведут сквашивание до достижения сгустком кислотности 80^oT, после чего продукт охлаждают, фасуют и направляют в холодильную камеру.

Исследование хранимоспособности продукта показало, что при температуре 6-8^oC органолептические и физико-химические показатели оставались неизменными в течение 5 суток, что позволяет охарактеризовать данный продукт как стабильный при хранении.

Применение способа иллюстрируется следующими примерами.

Пример 1. Для производства 500 кг продукта обезжиренное молоко в количестве 1339,5 кг после очистки пастеризуют при температуре 76±2^oC, затем охлаждают до температуры 50±5^oC и концентрируют на ультрафильтрационной установке до массовой доли сухих веществ 15-15,5%, затем концентрат разбавляют дистиллированной водой до первоначального объема (1339,5 кг) и продолжают концентрировать до массовой доли сухих веществ 10-12%. В 446,5 кг полученного белкового концентрата вносят 28,5 кг сухого концентрата топинамбура. 475 кг композиционной основы нагревают до температуры 80±2^oC и выдерживают в течение 20 минут. Затем смесь фильтруют, охлаждают до температуры 32±2^oC и вносят 25 кг закваски, приготовленной на чистых культурах ацидофильной палочки. Сквашивание ведут до достижения сгустком кислотности 80^oT, после чего продукцию охлаждают, фасуют и направляют в холодильную камеру. Готовый продукт, выработанный по примеру 1, имеет однородный, плотный сгусток, обладает значительной вязкостью, без пузырьков газа. Вкус чистый кисломолочный, с умеренно приятным привкусом топинамбура, цвет слегка кремовый.

Пример 2. Для производства 500 кг молочного лечебно-профилактического продукта необходимо 1225,5 кг обезжиренного молока, пастеризованного при температуре 76±2^oC и охлажденного до 50±5^oC. Концентрирование проводят по режимам, приведенным в примере 1. В 403,75 кг белкового концентрата добавляют 66,5 кг предварительно вымытых, высушенных и измельченных до размера частиц 1-2 мм клубней топинамбура. Смесь нагревают до температуры 80±2^oC и выдерживают при этой температуре 20 минут. Затем смесь фильтруют и охлаждают до температуры 32±2^oC, вносят закваску, приготовленную на чистых культурах ацидофильной палочки в количестве 25 кг, и ведут сквашивание до достижения сгустком кислотности 80^oT. После чего продукт охлаждают, фасуют, направляют в холодильную камеру.

Пример 3. Для производства 500 кг лечебно-профилактического продукта обезжиренное молоко в количестве 1197,0 кг после очистки пастеризуют до температуры 76±2^oC, охлаждают до температуры 50±5^oC и получают белковый концентрат в количестве 399,0 кг методом диафильтрации на ультрафильтрационной установке. Предварительно вымытые, высушенные клубни топинамбура измельчают до размера частиц 1-2 мм. В 399,0 кг белкового концентрата вносят 76,0 кг подготовленных клубней топинамбура. Композиционную основу нагревают до температуры 80±2^oC и выдерживают при температуре в течение 20 минут, затем смесь фильтруют и охлаждают до температуры заквашивания - 32±2^oC, вносят 25 кг закваски, приготовленной на чистых культурах ацидофильной палочки, ведут сквашивание до достижения сгустком кислотности 80^oT, после чего смесь охлаждают, фасуют и направляют в холодильную камеру.

Продукты, выработанные по примеру 2, 3, имеют однородную, в меру вязкую консистенцию, сгусток плотный, ненарушенный, без пузырьков газа, более нежный, чем в примере 1. Вкус чистый, кисломолочный с приятным и выраженным привкусом топинамбура. Цвет белый, поверхность глянцевая.

Остальные примеры сведены в таблицу 3.

Литература
1. Дубинина В. В., Иванова Л.Н. Высокобелковый низколактозный кисломолочный продукт // Пищевая промышленность. 1991, N 7, с. 47-49.

2. Концентрат топинамбура. Пищевая добавка лечебно-профилактического действия. ТУ 9379-003-1186470-95.

Изобретение может найти свое использование в молочной промышленности. Белковую фракцию, полученную диафильтрацией, смешивают с сухим концентратом топинамбура или с измельченными клубнями топинамбура. Смесь пастеризуют при 78 - 82^oC с выдержкой 18 - 22 мин, охлаждают и заквашивают закваской на ацидофильной палочке. Это позволяет повысить биологическую и пищевую ценность продукта, а также расширить диапазон лечебно-профилактического действия. 2 з.п.ф-лы, 3 табл.

1. Способ производства молочного лечебно-профилактического продукта, включающий смешивание белковой фракции молока с углеводной добавкой, пастеризацию, охлаждение, заквашивание и сквашивание смеси, отличающийся тем, что белковую фракцию получают диафильтрацией, а в качестве углеводной добавки используют топинамбур, пастеризацию осуществляют при 78 - 82^oC с выдержкой 18 - 22 мин, а для заквашивания используют закваску на ацидофильной палочке. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что топинамбур вносят в виде клубней, измельченных до размера частиц 1 - 2 мм, в количестве 14 - 16% к массе белковой фракции. 3. Способ по п.1, отличающийся тем, что топинамбур вносят в виде сухого концентрата в количестве 5 - 6% к массе белковой фракции.