СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА КИСЛОМОЛОЧНОГО ПРОДУКТА Российский патент 2000 года по МПК A23C9/12 

Изобретение относится к молочной промышленности и может быть использовано при производстве кисломолочных продуктов типа йогурта, предназначенных для функционального питания, в частности для питания школьников.

Преимущества функциональных кисломолочных продуктов по сравнению с традиционными кисломолочными продуктами заключаются в том, что они выполняют роль не только продуктов питания, но одновременно положительно влияют на ряд жизненно важных функций организма человека. Это обусловлено тем, что в продукты вносятся специальные ингредиенты.

Известен способ производства низкоэнергетического кисломолочного продукта для детского и диетического питания (патент RU 2013061 С1, 30.05.94., Н 23 С 9/12, ВНИИ детского питания) с проведением процессов приготовления молочно-витаминной жировой эмульсии, содержащей молоко, жирорастворимые витамины и растительное масло, внесения в молоко полученной эмульсии, аскорбиновой кислоты, препарата железа, пастеризации, охлаждения до температуры заквашивания, внесения закваски, содержащей ацидофильную палочку, сквашивания, охлаждения, выдержки и розлива, отличающийся тем, что при приготовлении закваски наряду с ацидофильной палочкой используют термофильный стрептококк в соотношении 0,5:5,5, а молочно-витаминную жировую эмульсию вносят перед введением закваски с одновременным добавлением минеральных солей и ароматизаторов, затем полученную смесь гомогенизируют, причем растительное масло используют в таком количестве, чтобы соотношение его и молочного жира в готовом продукте составляло 0,6:0.4. Предлагаемый способ позволяет получать кисломолочный продукт, который выполняет функцию низкоэнергетического продукта питания, а значит предназначен для ограниченного контингента детей. К недостаткам данного способа получения низкоэнергетического кисломолочного продукта относится то, что введение в продукт витаминов и минеральных веществ в ходе технологического процесса усложняет его, пастеризация, проводимая после внесения витаминов, приводит к их частичной инактивации и требует дополнительных затрат. Кроме того, заквасочная микрофлора не содержит бактерий, которые выполняют роль защитного барьера в кишечнике организма человека.

Согласно другому патенту (патент RU 2092064 С1, Казаков и др. - "Способ производства кисломолочного продукта") при получении кисломолочного продукта используют закваски бифидобактерий (штамм Bifidobacterium longum В 379 М или В. bifidum 791 или B.bifidum N 1) и закваски лактобактерий - Lactobacillus acidophilus ЦМПМВ-3324, или L. acidophilus ЦМПМВ-4425, или Lactobacterium plantarum 8РАЗ, или Str. thermophilus Т-50. А сквашивание осуществляют при 22-39^oC в течение 10-20 ч.

Недостатком данного способа является использование закваски бифидобактерий в монокультуре, что создает опасность загрязнения посторонней микрофлорой.

Наиболее близким к изобретению по совокупности существенных признаков является способ получения кисломолочного напитка (патент RU 2101969 С1, Сухечева и др. "Способ производства кисломолочного напитка). Согласно данному способу молочное сырье нормализуют сухим обезжиренным молоком до содержания сухих веществ 9-14% (как при производстве йогуртов), пастеризуют, гомогенизируют и заквашивают закваской, приготовленной из сухого бактериального концентрата "Бифилакт У", содержащего бифидобактерии B.bifidum и четыре вида молочнокислых стрептококков: Str. salivarius subsp. thermophilus, Lee. lactis subsp. lactis, Lee. lactis subsp. cremoris, Lee. lactis subsp. diacetylactis. Нормализация молочного сырья сухим обезжиренным молоком обеспечивает повышение содержания сухих веществ в продукте, что придает продукту вкус йогурта, а также стимулирует развитие бифидобактерий в молоке.

Недостатком данного способа получения кисломолочного продукта является неоднородная и не стойкая в хранении консистенция в виду отсутствия в составе закваски достаточного количества слизеобразующих культур (болгарской палочки и пониженного содержания термофильного стрептококка), что снижает потребительскую ценность продукта. Кроме того, функциональные свойства этого продукта обусловлены только одним фактором - присутствием активных жизнеспособных бифидобактерий в количестве не менее 10⁷ КОЕ/см³.

Сущность предлагаемого технического решения заключается в том, что в способе производства функционального кисломолочного продукта, предусматривающем составление молочной смеси из молока, сухого обезжиренного молока, стимулятора роста бифидобактерий; пастеризацию этой смеси; гомогенизацию; охлаждение до температуры заквашивания; внесение витаминно-минеральной добавки; заквашивание молочной смеси производят двумя заквасками в количестве 3-5%, состоящими из симбиотической закваски для йогурта (Str. thermophilus, Lbc. delbrueckii subsp. bulgaricus) и закваски бифидобактерий, приготовленной из бактериального концентрата "Бифилакт У", в соотношении 2:3; сквашивание; охлаждение и перемешивание; розлив; причем в качестве бифидогенного фактора используют сироп лакто-лактулозы "Лактусан" (патент RU 2053306, С 13 К 5/00, Гаврилов Г.Б. и др. (ТУ 9229-004-43576397-98)) в количестве 0,3-0,6%, а в составе компонента симбиотической закваски используют специально подобранный штамм Str. thermophilus СТ 14, обладающий повышенной способностью к гидролизу лактозы молока и L. delbrueckii subsp. bulgaricus штамм Б-ЛГ, продуцирующий преимущественно L(+)- молочную кислоту.

В данном способе с целью получения кисломолочного продукта, обладающего функциональными свойствами, используются четыре фактора:
- содержание активных бифидобактерий и лактобактерий в концентрации, обеспечивающей лечебно-профилактический эффект;
- использование в составе закваски специального штамма термофильного стрептококка, обладающего повышенной активностью к продуцированию β-галактозидазы, что полезно для людей с лактазной недостаточностью, а также использование штамма болгарской палочки, продуцирующего в доминирующем количестве L(+)-молочную кислоту, которая является физиологичной для организма человека;
- использование в составе продукта бифидогенного фактора - препарата "Лактусан", который обеспечивает стимулирование развития бифидобактерий не только при производстве продукта, но и непосредственно в кишечнике человека;
-использование витаминно-минеральной добавки, которая позволяет обеспечить среднюю суточную потребность в витаминах и минеральных веществах организма ребенка в возрасте от 3 до 14 лет.

В предлагаемом способе производства используются закваски, препарат и витаминно-минеральная добавка, разработанные отечественной биотехнологической промышленностью: бактериальный концентрат "Бифилакт У", "Лактусан", витаминно-минеральная добавка.

Влияние препарата "Лактусан" на развитие бифидобактерий в монокультуре в зависимости от его концентрации в молоке приведено на чертеже. Очевидно, что данный препарат лакто-лактулозы способен стимулировать рост бифидобактерий в молоке почти на два порядка и способен увеличивать концентрацию бифидобактерий с 2,5•10⁷ КОЕ/см³ до 1•10⁹ КОЕ/см³.

Выбор соотношения заквасок (симбиотической закваски и закваски бифидобактерий, приготовленной из "Бифилакта У") при производстве продукта проводили по сравнительной оценке следующих показателей (см. табл. 1). При этом главным критерием выбора соотношения заквасок являлось содержание бифидобактерий в готовом продукте (не менее 5•10⁷ КОЕ/см³).

Приведенные показатели позволяют установить оптимальное соотношение заквасочных культур при производстве данного продукта как 2:3, при котором продукт имеет высокие органолептические показатели и lg титра бифидобактерий, равный 7,8 (6•10⁷ КОЕ/см³).

Соотношение заквасок 1:1, хотя и предполагало получение продукта с высокими органолептическими свойствами, однако, обеспечивало наиболее низкий титр бифидобактерий 1•10⁷ КОЕ/см³. Вариант соотношения заквасок 1:4 не приемлем для выбора ввиду низких органолептических показателей и повышенного отделения сыворотки (при производстве кисломолочных продуктов отделение сыворотки не должно превышать 3%).

Установлено, что при температуре сквашивания 37-41^oC бифидобактерии при производстве продукта развиваются наиболее активно. При температуре 42-45^oC (которые применимы при производстве йогуртов) преимущественное развитие получали лактобактерии (болгарская палочка и термофильный стрептококк) и титр бифидобактерий в продукте составляет менее 10⁷ КОЕ/см³.

В предлагаемом способе получения функционального кисломолочного продукта используют специально подобранный природный штамм Str thermophilus СТ-14, который продуцирует фермент β-галактозидазу в среднем в 2 раза больше, чем традиционно используемые штаммы термофильного стрептококка (справка о депонировании штамма Всероссийской Коллекции промышленных микроорганизмов от 20.04.99, коллекционный номер ВКПМ В-7765), что позволяет улучшить усвоение продукта людьми, страдающими пониженной активностью синтезировать данный фермент в организме.

Используемый штамм болгарской палочки Б-ЛГ продуцирует L(+) и D(-) молочную кислоту в соотношении 71%:29%, то есть преимущественно L(+)молочную кислоту, которая является более физиологичной для организма человека.

Использование в составе закваски слизеобразующих культур (болгарской палочки и термофильного стрептококка) позволяет получить кисломолочный продукт с однородной и стойкой в хранении консистенцией, что повышает потребительскую ценность продукта.

Внесение в продукт сухой молочно-белковой витаминно-минеральной добавки, содержащей концентрат молочных белков, витамины В₁ В₂, С, E, А и глицерофосфат железа, позволяет восполнить среднюю суточную потребность организма ребенка в возрасте от 3 до 14 лет.

Таким образом, по сравнению с прототипом предлагаемый способ позволяет получить кисломолочный продукт с функциональными свойствами по традиционной технологической схеме.

Пример 1. Для получения 1 т готового продукта смесь из 476,5 кг цельного молока с м.д.ж. 3,2% и 436,9 кг обезжиренного молока с м.д.ж. 0,05% нормализуют сухим обезжиренным молоком в количестве 36,6 кг до м. д. сухих веществ в смеси 12,5% и м.д.ж. 1,5%. В полученную смесь вносят препарат "Лактусан" в количестве 3 л в виде сиропа. Полученную смесь перемешивают, подогревают до температуры 40^oC, очищают, пастеризуют при температуре 92^oC с выдержкой 4 мин, гомогенизируют при этой же температуре и давлении 15,5 МПа, охлаждают до температуры 39^oC, вносят витаминно-минеральную добавку в количестве 0,8 кг и при перемешивании вносят 30 кг закваски, приготовленной на основе бакконцентрата "Бифилакт У", и 20 кг симбиотической закваски, состоящей из Str thermophilus штамм СТ-14 и L. delbrueckii subsp. bulgaricus штамм Б-ЛГ (в соотношении 4: 1). Смесь перемешивают, а затем сквашивают при температуре 37^oC до достижения кислотности 70^oТ. По окончании сквашивания проводят охлаждение в этом же резервуаре до температуры 20^oC, периодически включая мешалку на 15 мин. Затем продукт направляют на розлив, упаковывание и маркирование. После чего направляют в камеру готовой продукции, где проводят доохлаждение продукта до температуры 2^oC. Кисломолочный продукт с функциональными свойствами получен, таким образом цель достигнута.

Пример 2. Для получения 1 т готового продукта 889,8 кг обезжиренного молока нормализуют сухим цельным молоком с м.д.ж. 25% в количестве 60,2 кг до м. д. сухих веществ в смеси 12,5% и м.д.ж. 1,5%. В полученную смесь вносят сироп лакто-лактулозы - препарат "Лактусан" в количестве 4,5 л. Полученную смесь очищают и подвергают пастеризации при температуре 94^oC с выдержкой в течение 2 мин. Гомогенизацию смеси осуществляют при давлении 13,0 МПа, при температуре пастеризации. После гомогенизации смесь охлаждают до температуры заквашивания 43^oC, вносят 0,9 кг витаминно-минеральной добавки и при перемешивании вносят 18,0 кг закваски, приготовленной на основе бакконцентрата "Бифилакт У" и 12,0 кг симбиотической закваски, состоящей из Str thermophilus штамм СТ-14 и L. delbrueckii subsp. bulgaricus штамм Б-ЛГ; сквашивание ведут при температуре 41^oC до достижения кислотности 70^oТ, после чего охлаждают до температуры 20^oC и далее аналогично первому примеру. Кисломолочный продукт с функциональными свойствами получен, таким образом цель достигнута.

Пример 3. Для получения 1 т готового продукта смесь из 476,5 кг цельного молока с м.д.ж. 3,2% и 436,9 кг обезжиренного молока с м.д.ж. 0,05% нормализуют сухим обезжиренным молоком в количестве 36,6 кг до м. д. сухих веществ в смеси 12,5% и м.д.ж. 1,5%. В полученную смесь вносят препарат "Лактусан" в количестве 6 л в виде сиропа. Полученную смесь перемешивают, подогревают до температуры 40^oC, очищают, пастеризуют при температуре 90^oC с выдержкой 6 мин. Гомогенизацию осуществляют при этой же температуре и давлении 18 МПа, после чего смесь охлаждают до температуры 41^oC, перемешивают и вносят 1 кг витаминно-минеральной добавки, и при дальнейшем перемешивании вносят 24 кг закваски, приготовленной на основе бакконцентрата "Бифилакт У" и 16,0 кг симбиотической закваски, сквашивают при температуре 39^oC до достижении кислотности 70^oТ. Далее процесс ведется аналогично, изложенному в примере 1. Кисломолочный продукт с функциональными свойствами получен, таким образом цель достигнута.

Изобретение может быть использовано в молочной промышленности при получении кисломолочных продуктов типа йогурта. Готовят нормализованную смесь, проводят подогрев, очистку. Затем вносят сироп лакто-лактулозы ("Лактусан") в количестве 0,3-0,6%. Смесь пастеризуют и охлаждают. Вносят витаминно-минеральную добавку в количестве 0,08-0,1%. Готовят закваску, содержащую смесь закваски на основе бакконцентрата "Бифилакт-У" и симбиотической закваски в соотношении 3:2 соответственно. Симбиотическая закваска включает Str. salivarius subsp. thermophilus штамм СТ-14 (ВКПМ В-7765) и Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus штамм Б-ЛГ (ВКПМ В-6544). Изобретение позволяет получить кисломолочный продукт, обладающий функциональными свойствами. 1 з. п. ф-лы, 1 ил.,1табл.

1. Способ производства кисломолочного продукта, включающий нормализацию молока, подогрев, очистку, пастеризацию, гомогенизацию, охлаждение, заквашивание закваской, приготовленной на основе бакконцентрата "Бифилакт-У", сквашивание, охлаждение, перемешивание, розлив и упаковывание, отличающийся тем, что перед пастеризацией в смесь дополнительно вносят стимулятор роста бифидобактерий - сироп лакто-лактулозы ("Лактусан") в количестве 0,3 - 0,6%, а после охлаждения вносят витаминно-минеральную добавку, причем в качестве закваски используют закваску, приготовленную на основе бакконцентрата "Бифилакт-У" в смеси с симбиотической закваской, включающей Streptococcus salivarius subspichues thermophilus штамм СТ-14 (ВКПМ В-7765) и Lactobacillus delbrueckii subspichues bulgaricus штамм Б-ЛГ (ВКПМ В-6544), при этом закваску с бифидобактериями на основе бакконцентрата ""Бифилакт-У" и симбиотическую закваску вносят в соотношении 3 : 2. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве витаминно-минеральной добавки используют сухую молочно-белковую витаминно-минеральную добавку, содержащую концентрат молочных белков, витамины B₁, B₂, C, E, A и глицерофосфат железа при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Массовая доля влаги, % - 4,5 - 5,0
Массовая доля белка, % - 52,0 - 55,0
Массовая доля железа, г на 1 кг сухого продукта - 1,0 - 1,05
Массовая доля витаминов, г на 1 кг сухого продукта
B₁ - 0,18 - 0,20
B₂ - 0,20 - 0,23
C - 10,0 - 10,5
A - 0,1 - 0,12
E - 1,4 - 1,5