СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА КИСЛОМОЛОЧНОГО НАПИТКА Российский патент 2005 года по МПК A23C9/12 A23C9/13 

Изобретение относится к молочной промышленности и может быть использовано для широких слоев населения, в том числе детей.

Известен кефир ароматизированный с массовой долей жира (м.д.ж.) 1% (ТУ 10-02-02-789-140-94, Изменение №1 от 9.04.1997 г.) и способ его производства, при котором технологический процесс состоит из следующих операций: приемка и подготовка сырья, приготовление нормализованной смеси, очистка, гомогенизация, пастеризация и охлаждение, внесение подсластителя; заквашивание и сквашивание; перемешивание, охлаждение и внесение плодово-ягодных соков, ароматизатора, красителя, созревание смеси и розлив готового продукта. Продукт имеет следующий состав (кг):

Молоко цельное с м.д.ж. 3,2% 301,7 302,08

Молоко обезжиренное с м.д.ж. 0,05% 647,25 617,52

Подсластитель - аспартам 0,4 0,4

Сок концентрированный

плодово-ягодный - 30

Ароматизатор 0,15 -

Краситель 0,5 -

Закваска на обезжиренном молоке 50,0 50,0

Итого 1000 1000

Существенным недостатком данного способа производства кефира ароматизированного является применение в качестве красящего вещества красителя сублимационной сушки из свекольной массы, выработанного по ТУ 10.04.18-79-92 и в качестве подсластителя - аспартама импортного производства. Во-первых, применение красителя связано с большими энергетическими и материальными затратами. Во-вторых, в процессе получения красителя с помощью сублимационной сушки теряются практически все ценные питательные свойства свеклы. В-третьих, по ТУ 10-02-02-789-140-94 допускается применение еще нескольких красителей Шведской фирмы “Флайворинг” - №№7044, 7043, 7042, которые являются синтетическими. Применение импортных красителей может сказаться на цене готового продукта, кроме того, все они теряют витаминную активность, так как в процессе получения подвергаются интенсивной термической обработке.

Использование аспартама и других импортных подсластителей, рекомендуемых ТУ 10-02-02-789-140-94, тоже экономически не выгодно. Кроме того, учитывая, что аспартам содержит остаток аминокислоты фенилаланина, он противопоказан больным фенилкетонурией, и не может использоваться в технологических процессах, где сырье подвергается тепловой обработке, например пастеризации (Пищевая химия/ Нечаев А.П., Траубенберг С.Е., Кочеткова А.А. и др. Под ред. А.П.Нечаева. - СПб.: ГИОРД. 2001. - С.396-397).

Задачей изобретения является расширение ассортимента кисломолочных напитков, повышение пищевой и энергетической ценности продукта и стабилизация реологических свойств продукта в процессе хранения и увеличение срока реализации продукта.

Поставленная задача достигается тем, что в способе производства кисломолочного напитка, включающего подготовку сырья, приготовление нормализованной смеси из молока цельного и молока обезжиренного, очистку, гомогенизацию, пастеризацию и охлаждение, внесение подсластителя, внесение закваски и сквашивание, перемешивание, охлаждение, внесение красителя, созревание смеси и розлив готового продукта, новым является то, что в качестве подсластителя используют фруктозо-глюкозный сироп растительного происхождения, полученный из топинамбура сорта “Интерес”, который вносят в молочную смесь перед гомогенизацией, а в качестве красителя - природный концентрат, полученный и выделенный из тыквы, предварительно смешанный с молоком цельным и внесенный в смесь перед гомогенизацией, а гомогенизированную смесь пастеризуют при температура 83-87°С, при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Молоко цельное 28-32

Молоко обезжиренное 58-64

Фруктозо-глюкозный сироп 3

Краситель из тыквы 1

Закваска 5

Основой способа является применение в качестве подслащивающего вещества фруктозо-глюкозного сиропа растительного происхождения, а в качестве красителя - природного концентрата, полученного и выделенного из тыквы.

Для повышения пищевой и энергетической ценности продукта нами используется растительная фруктозо-глюкозная добавка, полученная из топинамбура сорта “Интерес” (Глаголева Л.Э., Полянский К.К., Дремина Л.В. Использование фруктозо-глюкозного сиропа из топинамбура в производстве мороженого. //Хранение и переработка сельхозсырья. - 2002. №1. - С.41-42). Для производства нового продукта растительная добавка может быть использована в виде сиропа. Состав фруктозо-глюкозного сиропа и его физико-химические показатели представлены в табл.1.

Таблица 1
Состав и физико-химические показатели фруктозо-глюкозного сиропа (ФГС)ПоказателиЗначениеМассовая доля сухих веществ (СВ), %70-71Цветность раствора в пересчете на СВ ФГС, ед. оптической плотности, не более0,1Массовая доля фруктозы в пересчете на СВ ФГС, % не более76Массовая доля золы в пересчете на СВ ФГС, % не более0,1Массовая доля глюкозы в пересчете на СВ ФГС, % не более3-5Плотность, кг/м³1255-1260Реакция среды, рН4,0-5,0

Компоненты фруктозо-глюкозного сиропа входят в состав меда, ряда фруктов и ягод. Фруктоза в сравнении с другими моносахаридами обладает значительной растворимостью. Приготовленные из нее сиропы не кристаллизуются. Фруктоза гигроскопична и является эффективным средством для поддержания требуемой влажности продукта, усиливая его вкус и аромат. D-глюкоза используется при приготовлении растворов для инъекции, противовоспалительных мазей, ряда лекарственных препаратов и при производстве диетических продуктов. Таким образом, применение ФГС не только выгодно с экономической точки зрения, но и обогащает продукт ценными вкусовыми качествами. Кроме того, возможность замены сахарозы природными подслащивающими веществами не нарушает обмена веществ в организме и не приводит к сахарному диабету и к кариесу, что особенно важно в питании детей. Однако применение ФГС должно быть регламентированным, так как ненормированное его дозирование приводит не только к изменению вкусовых качеств нового продукта, но и оказывает влияние на структуру нового кисломолочного напитка. Оптимальным содержанием ФГС в продукте является 3% (табл.2).

Таблица 2
Влияние количества ФГС на вкусовые качества нового продукта и его консистенцию (на 100 г продукта)Количество,
%ЦветКонсистенцияВкус и запах0,5Равномерный по всей массе мелочно-белыйОднородная, напоминающая жидкую сметану со свойственной данному продукту вязкостьюЧистый, кисломолочный без посторонних привкусов и запахов1,0Равномерный слегка кремовыйОднородная, сметанообразнаяЧистый, кисломолочный с едва заметным фруктовым привкусом2,0Равномерный, грязно-кремовыйОднородная по всей массе, сгусток плотный, в меру вязкийЧистый, кисломолочный, с незначительным фруктовым привкусом, едва сладковатый3,0Кремовый, глянцевый равномерный по всей массеОднородная, плотная, в меру вязкаяЧистый, кисломолочный, с приятным фруктовым привкусом, в меру сладкий4,0Равномерный, глянцевый светло-коричневыйОднородная, сгусток плотный, в меру вязкийЧистый, кисломолочный, с выраженным фруктовым привкусом, терпкий и сладкий на вкус

Применение в качестве красителя природного концентрата, полученного и выделенного из тыквы, продиктовано следующими причинами.

Практически все применяемые у нас в стране желтые и оранжевые окрашивающие пигменты относятся к группе каротиноидов. Максимальное количество каротина содержится в моркови, тыкве, семенах желтой кукурузы и др. Наиболее известными представителями натуральных желтых красящих веществ являются ликопин, каротин и ксантофилл. Эти соединения нерастворимы в воде, но растворяются в органических растворителях. Все они легко окисляются кислородом воздуха, что обусловлено сопряжением многочисленным двойных связей. Каротиноиды содержатся в большинстве растений, но их концентрация низкая (Натуральные пищевые красители. Харламов О.А., Кафка Б.В./ Изд-во: Пищ. пром. - 1979. - С.19). Перечисленные выше факторы делают применение природных каротиноидов малораспространенными в пищевой промышленности.

Наиболее применяемый и распространенный в настоящее время импортный краситель аннато E160b (Annato Extracts), разрешенный для окраски маргаринов, сливочного масла, сыров и других продуктов питания, по своим характеристикам не уступает природным каратиноидам. Краситель не обладает А-витаминной активностью, выпускается в виде масляного и водно-щелочного растворов, сухого порошка и паст. Цветовая гамма окрашенных продуктов (например, сливочного масла) от золотисто-желтого до желто-оранжевого. Основное красящее вещество - пигмент биксин (монометиловый эфир пигмента норбиксина) (Словарь органических соединений: Справочник в 3-х т./ Под ред. Хейльброна И., Бэнбери Г.М. - М.: Ин. Лит, 1949. - Т.1. - 1072 с., Т.2. - 892 с., Т.3. - 978 с.).

В качестве красителя нами предлагается природный концентрат, полученный и выделенный из тыквы (Патент №2139306, Опубл. 10.10.1999, Бюл. №28), который отвечает самым жестким требованиям, предъявляемым к пищевым красителям и по показателям безопасности соответствует требованиям Сан. Пин 2.32.560-96. 1996 г., а также требованиям европейских стандартов качества.

Сравнительные органолептические и физико-химические показатели предлагаемого нами в качестве красителя концентрата из тыквы и импортного красителя аннато Е 160b приведены в табл.3.

Таблица 3
Основные органолептические и физико-химические показатели концентрированных этанольных каротиноидных экстрактов, полученных из тыквы и импортного экстракта аннато Е 160bПоказателиПредлагаемый краситель из тыквыИмпортный краситель экстракт аннато Е 160bВнешний видПрозрачный экстракт желто-оранжевого цветаЗапахЗапах тыквы-Относительная плотность при 20°С, кг/м³820-Содержание сухих веществ, %5071Содержание красящих веществ в пересчете на каротин, г/кг1,50,8Растворимость в водеРастворяются в водно-этанольных растворах при содержании этанола не менее 10 об.д, %Кислотность, рН6,04,9Влияние кислотности на цветПри добавлении к экстрактам спиртовых растворов кислоты (HCI) или щелочи (NaОH) окраска красителя не изменяетсяСохранность окраски экстракта при хранении в течение 40 суток в условиях комнатной температуры, % 
95 
-

Необходимо отметить, что термоокисление природного каротиноидного сырья, которым является тыква, кислородом воздуха в определенных условиях способствует накоплению среди углеводородных полиеновых пигментов различных кислородсодержащих соединений и повышению гидрофильных свойств экстрактов каротиноидных красителей. Наличие в составе природного концентрата, полученного и выделенного из тыквы, основного пигмента в виде β-каротина обуславливает красителю А-витаминную активность.

На основании данных, приведенных в таблице 2, можно сделать вывод о том, что импортный краситель аннато Е 160b существенно уступает полученному отечественному природному концентрату из тыквы не только по способу получения и доступным ценам, но также по наличию красящих веществ в пересчете на каротин, яркости окрашивания и распространенности сырья.

Методом обращенно-фазовой ВЭЖХ в градиентном режиме нами изучен состав, спектральные и технологические свойства используемого нового красителя, представляющего прозрачный экстракт желто-оранжевого цвета, прекрасно растворимый в водных растворах этилового спирта. Установлено, что краситель, применяемый нами, обладает А-витаминной активностью и участвует в биохимических процессах организма, связанных с деятельностью мембран клеток функционирования органов зрения. Кроме того, известно, что при недостатке витамина А замедляется рост развивающегося организма, нарушается зрение (ксерофтальмия), происходит ороговение слизистых оболочек, появляются трещины кожи (Пищевая химия/ Нечаев А.П., Траубенберг С.Е., Кочеткова А.А. и др. Под ред. А.П.Нечаева. - СПб.: ГИОРД. 2001. - С.245). Таким образом, благодаря целебным свойствам и уникальному качественному и количественному составу природный концентрат, полученный и выделенный из тыквы, придающий привлекательность внешнему виду кисломолочного напитка, служит для разнообразия цветовой гаммы кисломолочных продуктов и расширения спектра действия натуральных экологически чистых пищевых красителей.

Природный концентрат, полученный и выделенный из тыквы, устойчив к воздействию солнечного света (до 95% при прямом воздействии солнечного света при комнатной температуре в течение 40 дней), кипячению (94% в течение 7 часов после кипячения), замораживанию (нами установлено, что цветовая гамма более 96% красителя при замораживании в течение 30 дней не изменяется), изменению кислотности среды, в частности применяемый краситель сохраняет свою естественную цветовую плотность при значениях рН от 3 до 7,4.

Необходимым условием получения максимального эффекта придания приятной окраски желтого цвета кисломолочному напитку является внесение красителя перед процессом гомогенизации. Нарушение последовательности внесения ингредиентов в кисломолочный напиток не дает ожидаемого эффекта и не придает продукту ожидаемого золотистого цвета. При несоблюдении последовательности технологического процесса имеет место повышенный расход красящих веществ.

При внесении красителя непосредственно в кисломолочный напиток последний из-за своей гидрофильности слабо диффундирует в окрашиваемую массу, так как он не прочно фиксируется к макромолекуле и одновременно с диффузией происходит сорбция красителя на белковых структурах казеина. Кроме того, в кефире в процессе созревания в кислой среде образуется небольшое количество спирта, которое способствует в кислой среде более лучшему растворению красителя.

Влияние количества внесенного красителя на цвет кисломолочного напитка устанавливали экспериментальным путем. Нами показано (табл. 4), что внесение в готовый продукт красителя в количестве более 1,0% не целесообразно, так как в результате получается окраска с неестественным оранжевым оттенком, которая с дальнейшим внесением тыквенного красителя (от 1,5 до 3,0%) практически не влияет на цветность продукта и остается постоянной даже при более значительных количествах красителя. Полученный нами цвет при содержании 1,0% красителя делает продукт более привлекательным за счет естественного успокаивающего нежно желтого тона, который присущ натуральному сливочному маслу и приятен взгляду потребителя, создавая иллюзию продукта с большой массовой долей жира.

Таблица 4
Влияние количества красителя (в %) на цвет кисломолочного напиткаКоличество красителя, %Цвет кисломолочного напитка0Белый, присущий обычному обезжиренному кефиру0,3Молочный с едва заметным бледно-желтым оттенком0,5Нежно-желтый цвет с приятным естественным желтоватым оттенком1,0Желтоватый приятный цвет с оттенком натурального сливочного масла, со слегка похожим на кремовый оттенок1,5Желтая неестественная окраска2,0Ярко-желтая неестественная окраска с неестественным оттенком3,0Ярко-желтая неестественная окраска с неестественным оттенком

Способ получения кисломолочного напитка характеризуется следующими примерами.

Пример 1. Нормализованную смесь в количестве 910 кг, состоящую из 300 кг молока цельного с м.д.ж. 3,2% и 610 кг молока обезжиренного с м.д.ж. 0,05%, подогревают до температуры 43°С и очищают. Затем в предварительно отобранные 150 кг нормализованной смеси вносят 1,0% красителя (от общей массы продукта) - природного концентрата, полученного и выделенного из тыквы, и перемешивают. В эту же смесь вносят 30 кг фруктозо-глюкозного сиропа растительного происхождения, полученного из топинамбура сорта “Интерес”, и все перемешивают с основной нормализованной смесью. Полученную массу гомогенизируют и пастеризуют при температуре 85°С с выдержкой 3 мин, затем охлаждают до температуры заквашивания и вносят 50 кг закваски и сквашивают. Сгусток оставляют в покое для созревания, охлаждают и полученный кисломолочный напиток направляют на розлив. Полученный продукт, выработанный по примеру 1, имеет нежный запах тыквы, чистый, кисломолочный, с приятным фруктовым привкусом, в меру сладкий вкус, цвет - желтоватый приятный с оттенком натурального сливочного масла, со слегка похожим на кремовый. Консистенция однородная, плотная, в меру вязкая.

Пример 2. Нормализованную смесь в количестве 900 кг, состоящую из 300 кг молока цельного с м.д.ж. 3,2% и 600 кг молока обезжиренного с м.д.ж. 0,05%, подогревают до температуры 43°С и очищают. Затем в предварительно отобранные 150 кг нормализованной смеси вносят 1,0% красителя (от общей массы продукта) - природного концентрата, полученного и выделенного из тыквы, и перемешивают. В эту же смесь вносят 40 кг фруктозо-глюкозного сиропа растительного происхождения, полученного из топинамбура сорта “Интерес”, и все перемешивают с основной нормализованной смесью. Полученную массу гомогенизируют и пастеризуют при температуре 85°С с выдержкой 3 мин, затем охлаждают до температуры заквашивания и вносят 50 кг закваски и сквашивают. Сгусток оставляют в покое для созревания, охлаждают и полученный кисломолочный напиток направляют на розлив. Полученный продукт, выработанный по примеру 2, имеет запах тыквы, кисломолочный, с приятным фруктовым привкусом, терпкий и сладкий вкус, цвет - кремовый с приятным оттенком топленого молока. Консистенция однородная, плотная, в меру вязкая.

Пример 3. Нормализованную смесь в количестве 915 кг, состоящую из 305 кг молока цельного с м.д.ж. 3,2% и 610 кг молока обезжиренного с м.д.ж. 0,05%, подогревают до температуры 43°С и очищают. Затем в предварительно отобранные 150 кг нормализованной смеси вносят 0,5% красителя (от общей массы продукта) - природного концентрата, полученного и выделенного из тыквы, и перемешивают. В эту же смесь вносят 30 кг фруктозо-глюкозного сиропа растительного происхождения, полученного из топинамбура сорта “Интерес”, и все перемешивают с основной нормализованной смесью. Полученную массу гомогенизируют и пастеризуют при температуре 85°С с выдержкой 3 мин, затем охлаждают до температуры заквашивания и вносят 50 кг закваски и сквашивают. Сгусток оставляют в покое для созревания, охлаждают и полученный кисломолочный напиток направляют на розлив. Полученный продукт, выработанный по примеру 3, имеет запах тыквы, кисломолочный, с фруктовым привкусом, в меру сладкий вкус, цвет - нежно-желтый цвет, с приятным естественным желтоватым оттенком. Консистенция однородная, плотная, в меру вязкая.

Пример 4. Нормализованную смесь в количестве 890 кг, состоящую из 290 кг молока цельного с м.д.ж. 3,2% и 600 кг молока обезжиренного с м.д.ж. 0,05%, подогревают до температуры 43°С и очищают. Затем в предварительно отобранные 150 кг нормализованной смеси вносят 1,5% красителя (от общей массы продукта) - природного концентрата, полученного и выделенного из тыквы, и перемешивают. В эту же смесь вносят 45 кг фруктозо-глюкозного сиропа растительного происхождения, полученного из топинамбура сорта “Интерес”, и все перемешивают с основной нормализованной смесью. Полученную массу гомогенизируют и пастеризуют при температуре 85°С с выдержкой 3 мин, затем охлаждают до температуры заквашивания и вносят 50 кг закваски и сквашивают. Сгусток оставляют в покое для созревания, охлаждают и полученный кисломолочный напиток направляют на розлив. Полученный продукт, выработанный по примеру 4, имеет запах тыквы, кисломолочный, с фруктовым привкусом, терпкий и сладкий вкус, цвет - ярко коричневый с неестественной окраской. Консистенция однородная, плотная, в меру вязкая.

На основании проведенных опытных выработок кисломолочного напитка согласно рецептурам, указанным в примерах 1-4, установлено, что продукты, производимые по рецептуре 1, отвечает предъявленным к ней требованиям. Дальнейшие исследования проводились с готовой продукцией, выработанной только согласно этой рецептуре.

Органолептические показатели кисломолочного напитка (табл.5) и его физико-химические показатели (табл.6) показали правильность технологии и подобранных параметров при данном способе производства.

Таблица 5
Органолептические характеристики кисломолочного напиткаВнешний видКонсистенцияВкус и запахЦветОднородная с нарушенным сгусткомОднородная, плотная, в меру вязкаяЧистый, кисломолочный, с приятным фруктовым и тыквенным привкусом, в меру сладкийЖелтоватый приятный цвет с оттенком натурального сливочного масла, со слегка похожим на кремовый оттенок

Таблица 6
Физико-химические показатели нового кисломолочного напиткаНаименование показателяНорма для кисломолочного напиткаМассовая доля жира, не менее %1,0Массовая доля белка, не более %3,0Массовая доля сахарозы, не менее %9,2Органические кислоты в пересчете на молочную1,1Кислотность, °Т85Температура выпуска продукта, не более °С6Витамин А, мг/100 г0,14В-каротин, мг/100 г0,07

Изобретение относится к молочной промышленности. Способ производства кисломолочного напитка включает подготовку сырья, приготовление нормализованной смеси из молока цельного и молока обезжиренного, очистку, внесение глюкозно-фруктозного сиропа растительного происхождения, полученного из топинамбура сорта “Интерес”, красителя - природный концентрат, полученный и выделенный из тыквы, предварительно смешанный с молоком цельным. Затем смесь гомогенизируют и гомогенизированную смесь пастеризуют при температуре 83-87°С, охлаждают, вносят закваску, сквашивают, перемешивают. Смесь подвергают созреванию и разливают при следующем соотношении компонентов, мас.%: молоко цельное 28-32, молоко обезжиренное 58-64, фруктозо-глюкозный сироп 3, краситель из тыквы 1, закваска 5. Изобретение позволяет расширить ассортимент кисломолочных напитков, повысить пищевую и энергетическую ценность продукта, а также стабилизировать реологические свойства продукта в процессе хранения и увеличить срок реализации продукта. 6 табл.

Способ производства кисломолочного напитка, включающий подготовку сырья, приготовление нормализованной смеси из молока цельного и молока обезжиренного, очистку, гомогенизацию, пастеризацию и охлаждение, внесение подсластителя, внесение закваски и сквашивание, перемешивание, охлаждение, внесение красителя, созревание смеси и розлив готового продукта, отличающийся тем, что в качестве подсластителя используют фруктозо-глюкозный сироп растительного происхождения, полученный из топинамбура сорта “Интерес”, который вносят в молочную смесь перед гомогенизацией, а в качестве красителя - природный концентрат, полученный и выделенный из тыквы, предварительно смешанный с молоком цельным и внесенный в смесь перед гомогенизацией, а гомогенизированную смесь пастеризуют при температуре 83-87°С при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Молоко цельное 28-32

Молоко обезжиренное 58-64

Фруктозо-глюкозный сироп

растительного происхождения,

полученный из топинамбура

сорта “Интерес” 3

Природный концентрат,

полученный и выделенный из

тыквы 1

Закваска 5