СПОСОБ ПРИГОТОВЛЕНИЯ ФУНКЦИОНАЛЬНОГО НАПИТКА НА ОСНОВЕ МОЛОЧНОЙ СЫВОРОТКИ Российский патент 2011 года по МПК A23C21/00 

Предлагаемое изобретение относится к молочной промышленности и может быть использовано при выработке напитков на основе молочной сыворотки.

Известен способ приготовления сывороточного напитка с сахаром, в состав которого входят творожная сыворотка и сахар (Храмцов А.Г., Нестеренко П.Г. Технология продуктов из молочной сыворотки. - М.: ДеЛи принт, - 2004. - с.192, 587 с.).

Недостатком известного способа является нестойкость консистенции напитка, что объясняется неустойчивостью глобул белков молочной сыворотки в кислой среде. К выделению белков и расслоению консистенции приводят вторичные явления после тепловой денатурации, имеющей место при пастеризации. Следствием является появление хлопьев в напитке, его расслоение на жидкую и твердую фракции, ухудшение органолептических свойств.

Следует отметить, что хранимоспособность такого напитка невысокая. Сывороточный напиток оказывается слабо защищенным от порчи, и в нем быстро развивается молочнокислая микрофлора. В итоге такой напиток хранится не более 48 ч.

При этом следует заметить, что вкусоароматические свойства такого напитка не достаточны для сокрытия природного сывороточного привкуса. Не высока и пищевая ценность получаемого продукта, поскольку напиток не сбалансирован по составу, в него не входят пищевые волокна и другие ингредиенты, необходимые для здорового питания. Получаемый напиток не обладает функциональными свойствами из-за отсутствия в его составе функциональных компонентов.

Известен также способ приготовления функционального напитка на основе творожной сыворотки с добавлением пектина (Скапец О. Функциональный напиток на основе творожной сыворотки с добавлением пектина / О.В.Скапец, Н.С.Сергеев // Пищевая и морская биотехнология: проблемы и перспективы: Тезисы научно-практической конференции, 2-3 июля 2008 г. - Светлогорск, 2007. - с.130, 225, 160). В рецептуру такого напитка дополнительно вносится ароматизатор, имитирующий апельсиновый вкус, который компенсирует сывороточный привкус напитка.

Недостатком известного способа является внесение значительного количества синтезированного ароматизатора, что уменьшает безопасность и биологическую ценность продукта. При этом по мере хранения напитка сывороточный привкус проявляется вновь, интенсифицируясь с течением времени, так как реакции гидролиза сывороточных белков, обуславливающие его образования, не ингибируются. Следствием этого является тот факт, что выработанный таким способом напиток имеет достаточно короткий срок хранения - всего 14 суток. Следует отметить также, что к концу данного срока хранения происходит расслоение напитка с выделением в осадок белковой составляющей, что объясняется недостаточной стабилизацией консистенции.

Недостатком выработанного известным образом напитка также являются его слабые лечебно-профилактические свойства, т.к. количество содержащихся в нем пищевых волокон (пектина) при рекомендуемой норме потребления напитка (200 мл в сутки) не достаточно для покрытия 10-50% суточной потребности человека в пищевых волокнах (25-40 г). Согласно требованиям ГОСТ 52349-2005 «Продукты пищевые функциональные» данный напиток не может считаться функциональным.

Наиболее близким техническим решением является способ приготовления напитка на основе молочной сыворотки (http://science.ncstu.ru/developments/entry?id=149), включающий введение в сыворотку 1%-ного коллоидного раствора хитозана в количестве 2,5-10% от общего объема. Смесь перемешивают, выдерживают 25-30 минут и вносят концентрат яблочного или апельсинового сока в количестве 4-5%, лимонную кислоту в количестве 0,03-0,08% от объема смеси и перемешивают. После чего смесь нагревают до 83-87°С и выдерживают 20-60 мин, осадок отделяют, а в осветленную жидкость вносят сахарозу 1-5%, сироп лактозы 0,5-1,0% и повторно нагревают до 83-87°С, выдерживают 15-20 с, охлаждают до 6-80°С, вносят бензоат натрия и разливают. Напиток обладает специфическими вкусом и ароматом, тягучей консистенцией.

Недостатком известного способа является уменьшение биологической ценности напитка за счет осаждения сывороточных белков коллоидным раствором хитозана. В состав напитка входит лактозный сироп, что ограничивает потребление данного напитка некоторыми группами населения, которым противопоказан молочный сахар. Кроме того, напиток, выработанный данным способом, имеет специфический вяжущий привкус, что объясняется вяжущим привкусом натурального раствора хитозана. Для увеличения сроков хранения в напиток в качестве консерванта вносится бензоат натрия, известный негативным влиянием на организм человека. Однако даже в его присутствии срок годности напитка составляет не более 10 суток. При этом данный напиток нельзя назвать функциональным вследствие отсутствия необходимого количества функционального ингредиента и общей несбалансированности состава.

Следует отметить также сложность в приготовлении напитка, так как предварительная подготовка коллоидного раствора хитозана и его введение в растворенном состоянии требуют времени и тщательного соблюдения определенной техники исполнения, что обуславливает дополнительный труд и в конечном итоге приводит к повышению себестоимости продукта.

Изобретение решает задачу повышения биологической ценности, улучшения органолептических характеристик и удлинения срока хранения готового напитка, за счет совершенствования состава напитка, комплексного воздействия пищевых добавок на свойства молочной сыворотки и применения хитозана в диспергированном виде.

Для достижения необходимого технического результата в известном способе приготовления функционального напитка на основе молочной сыворотки, включающем первичную пастеризацию, охлаждение, внесение пищевых добавок, вторичную пастеризацию, предлагается в качестве пищевых добавок использовать смесь хитозана, пектина, фруктозы и аскорбиновой кислоты при их соотношении в смеси, соответственно, как 1:(1-2):(10-20):(0,07-0,10), причем хитозан использовать в диспергированном состоянии с размером частиц 10-40 мкм, затем добавлять СО₂-экстракт аптечной ромашки. Молочную сыворотку и добавки предлагается брать в следующих соотношениях, мас.%:

Смесь хитозана, пектина, фруктозы   и аскорбиновой кислоты - 5,0-10,0 СО₂-экстракт аптечной ромашки - 0,001-0,003, Молочная сыворотка - остальное.

При данном сочетании операций и параметров способа приготовления напитка обеспечиваются:

- высокое качество готовой продукции, обусловленное улучшением и стабилизацией ее органолептических характеристик - внешнего вида, аромата, вкуса и консистенции, а также эффективным компенсационным эффектом негативного сывороточного привкуса;

- устранение вяжущего привкуса хитозана в результате одновременного взаимодействия хитозана со структурообразующими и вкусоароматическими компонентами пищевой системы;

- повышение функциональности напитка - за счет увеличения дозировки функциональных ингредиентов (пектин, хитозан, аскорбиновая кислота, микроэлементы, витамины, усвояемые белки и углеводы в растворенном состоянии), достижения сбалансированности его суммарного химического состава, обогащения биологически активными минорными компонентами ромашки аптечной;

- повышение стойкости в хранении и срока годности напитка, обусловленное синергическим эффектом связывания свободной воды, желирования консистенции (барьерный эффект), физико-химической стабилизации системы в результате суммарного антисептического, антиокислительного и структурообразующего воздействия компонентов ромашки, аскорбиновой кислоты, биополимеров хитозана и пектина и составляющих молочной сыворотки;

- повышение устойчивости геля напитка за счет химического образования в его основе прочной «каркасной» сетки, состоящей из провзаимодействованных молекул хитозана и пектина, внутри которой химически связанными оказываются молекулы фруктозы, аскорбиновой кислоты, сывороточных белков, углеводов, молочной кислоты, минеральных веществ сыворотки, что обеспечивает стабилизацию качества в течение срока хранения как минимум 40 дней без дополнительного внесения консервантов.

При указанных количествах и последовательности внесения в молочную сыворотку смеси диспергированного хитозана, пектина фруктозы, аскорбиновой кислоты до пастеризации напитка первоначально при перемешивании, предусмотренном технологической инструкцией, происходит их равномерное распределение среди компонентов сыворотки, обуславливающее перераспределение зарядов составляющих и стабилизацию системы.

Все компоненты вносимой смеси, за исключением хитозана, обладают положительными зарядами молекул, являясь слабыми кислотами (пектин, фруктоза, аскорбиновая кислота). В результате их смешения разноименные заряды физико-химически взаимодействуют, проявляя совокупность ад- и хемосорбционных свойств. Так пектин, фруктоза и аскорбиновая кислота, имеющие структуру тонко растертого порошка с наведенным отрицательным зарядом, эффективно «прилипают» к активной поверхности хитозана, обладающей высокой разветвленной поверхностью при размере частиц 10-40 мкм и природным положительным зарядом. Количественно преобладающая фруктоза, отличающаяся редуцирующими свойствами, при этом надежно выполняет роль связывающего агента кислорода, в избытке представленного в молекулах аскорбиновой кислоты, пектина и хитозана, что предотвращает от излишнего закисления как вносимую смесь, так и систему напитка.

При последующем внесении смеси, состоящей из макроконгломератов кристаллического хитозана с адсорбированными частицами пектина, фруктозы и аскорбиновой кислоты, в молочную сыворотку, являющуюся раствором биологически активных белков и минеральных веществ в молочной кислоте, происходит равномерное распределение всех компонентов в объеме данной пищевой дисперсии, обусловленное механическим перемешиванием, стремлением к обретению формы с минимальной энергией. Движущей силой формирования новой системы являются разница удельных весов и концентраций веществ, стремление к компенсации свободных зарядов, процессы растворения (диссоциации) и потери растворимости, обусловленные энергией активации молекул и их гидрофильно-липофильными балансами. Окончательная стабилизация итоговой композиции происходит при внесении СО₂-экстракта ромашки аптечной, богатого целым рядом биологически активных веществ.

В состав СО₂-экстракта входят фенольные соединения (кумарин), вторичные монотерпеновые спирты, сесквитерпены, дитерпеновые спирты (фитол), а также их производные. Тритерпеноидная фракция экстракта представлена высокомолекулярными спиртами, стероидами, жирорастворимыми витаминами и их аналогами (токоферолы и моретенол), а также полиненасыщенными жирными кислотами. Все группы соединений представлены в экстракте равномерно. Следует отметить относительно высокое содержание витамина Е, стеролов, а также воскоподобных соединений.

СО₂-экстракт аптечной ромашки обладает ярко выраженными ароматом и вкусом натурального растения, он сохраняет все полезные свойства ромашки и не теряет их в процессе хранения более трех лет.

Сохраненный природный состав биологически активных веществ в сочетании с их высокой концентрацией и отсутствием примесей обеспечивает CO₂-экстракту ромашки высокую антиоксидантную активность, благодаря которой жировая фракция напитка и полиненасыщенные жирные кислоты ромашки не окисляются, т.е. прогоркания продукта не наблюдается.

Внесение СО₂-экстракта аптечной ромашки в итоговый напиток привносит в него концентрированный набор химически активных компонентов, обладающих нейтральными и щелочными свойствами, что способствует компенсации излишней кислотности напитка в течение всего его срока хранения. При этом продукт обогащается ценными веществами, повышающими его биологическую ценность.

Количественно-качественные изменения в новой системе таковы, что через определенное время (30-40 мин) наступает выраженное равномерное желирование напитка (консистенция густого киселя), изменение его цвета (из мутно-желтого в бело-кремовый), вкуса и аромата (приятный характерный «букет» с легкими кисломолочным оттенком и ароматом ромашки), формируются сбалансированные органолептические и пищевые качества (специфический освежающий напиток без излишней кислотности), возрастает биологическая ценность готового напитка (за счет присутствия пищевых волокон, витаминов, минеральных, минорных и других функциональных веществ). Данные качества остаются стабильными в течение всего срока хранения напитка - не менее 40 дней.

Образующие заявленное качество эффекты обусловлены следующими аспектами. Первоначально макроконгломераты кристаллического хитозана с адсорбированными частицами пектина, фруктозы и аскорбиновой кислоты интенсивно растворяются за счет «растаскивания» их диполями молекулами воды и молочной кислоты, причем это «растаскивание» осуществляется быстро и равномерно за счет присутствия в конгломератах фруктозы и аскорбиновой кислоты, обладающих высокими коэффициентами диссоциации в водных растворах. При этом хитозан и пектин, оказавшись в кислой среде молочной кислоты, связанные с аскорбиновой кислотой, интенсивно взаимодействуют друг с другом в пространственной форме, что приводит к образованию прочной широко разветвленной химически сшитой пространственной структуры «хитозан - пектин», внутри которой ад-, аб- и хеморсорбированы сывороточные белки, углеводы, минеральные вещества сыворотки, а также эфирные масла, биофлавоноиды, минеральные вещества, гликозиды и другие биологически активные вещества ромашки. Все эти вещества надежно закреплены «внутри» хитозан-пектинового каркаса физико-химическим способом (взаимосвязь с гидроксильными и карбоксильными группами данного биополимерного комплекса). В итоге повышаются органолептические свойства готового продукта (надежно «запирается» сывороточные запах и привкус, натуральные свойства обогащаются приятными растительными оттенками, а раствор, не потеряв текучести, обретает коллоидную консистенцию), формируется функциональность его качества (он представляет собой раствор функциональных биополимеров, обогащенных натуральными биологически активными ингредиентами до рекомендуемых значений), при этом значительно увеличивается хранимоспособность изделия (за счет надежной изоляции и стабилизации компонентов, их консервирования натуральными фитокомпонентами). В таком состоянии напиток устойчив даже при повышенных температурах пастеризации, белки не коагулируют, не выщелачиваются отдельными биополимерами, не выпадают в осадок, поэтому равномерность консистенции не нарушается.

При внесении пищевых добавок не в смеси, а по отдельности, формирования прочной гелеобразной устойчивой консистенции в напитке не наблюдается, сывороточные белки коагулируют при последующей пастеризации, хитозан не растворяется, а лишь набухает, адсорбируя составляющие смеси с выпадением в осадок при перемешивании. При этом пектин медленно набухает, формируя «зерна», а аскорбиновая кислота попадает в водную часть сыворотки, увеличивая ее кислотность и негативный кислый привкус. При внесении фруктозы в такой напиток она лишь подслащивает его, не влияя на стабильность и другие свойства хранимоспособности напитка. СО₂-экстракт ромашки в такой системе не облагораживает, а лишь придает напитку «фармакологический» аромат. В итоге готовый напиток не обладает однородностью, коллоидностью, стойкостью в хранении, необходимые качества для конкурентно способного изделия данной группы не формируются.

Хитозан следует вносить в предварительно приготавливаемую смесь в диспергированном состоянии при размере частиц 10-40 мкм, потому что именно в этом случае молекулы пектина своими гидроксильно- и карбоксильными функциональными группами, несущими отрицательный заряд, начинают эффективно взаимодействовать с аминогруппами хитозаном, заряженными положительно, образуя разветвленную пространственную структуру, скрепленную физико-химически, причем эта система имеет необходимые параметры, гарантирующие ад- и хемосорбционное формирование конгломератов «хитозан-пектин-фруктоза-аскорбиновая кислота».

При измельчении хитозана до размера частиц более 40 мкм он будет иметь недостаточно активную поверхность, чтобы сформировать конгломерат с пектином и фруктозо-аскорбиновым наполнителем необходимых параметров. В результате процесс растворения пищевых ингредиентов смеси пройдет не полностью, консистенция будет неравномерной, отдельные включения нерастворившихся частиц хитозана в напитке испортят его органолептическое восприятие. При этом сывороточные белки не попадут в «сетку хитозан-пектин» и выпадут в осадок при пастеризации, что не допускается.

При слишком тонком измельчении хитозан до степени дисперсности частиц менее 10 мкм он превращается в чрезмерно активную систему, заряженную положительно, что сказывается на адгезии его частиц не только к пищевым с отрицательным зарядом, но и к оборудованию, проявляется в сложности перемешивания, введения и соблюдения необходимых дозировок. При этом имеют место необоснованные затраты энергии, так как хитозан в виду своей аморфности, очень трудно разрушает свою структуру с уменьшением размеров.

При соотношении компонентов в смеси «хитозан: пектин: фруктоза: аскорбиновая кислота» менее 1:1:10:0,07 и более 1:2:20:0,10 предварительно формируемый ад- и хемосорбционно связанный конгломерат не имеет тех параметров, которые обеспечивают его равномерное и качественное растворение в молочной сыворотке, формирование стабильной коллоидной консистенции, привлекательных органолептических свойств, устойчивости при пастеризации, надежной стойкости в хранении. В итоге напиток имеет либо крупенчатую консистенцию, либо хлопья в виде выпавшего в осадок белка, либо чрезмерную кислотность при общей несбалансированности органолептических свойств.

При внесении смеси «хитозан: пектин: фруктоза: аскорбиновая кислота» в молочную сыворотку в количестве менее 5,0% формирования гелеообразной консистенции необходимой прочности не происходит, свойство функциональности не приобретается, а приятного кисло-сладкого привкуса не ощущается.

При внесении смеси «хитозан: пектин: фруктоза: аскорбиновая кислота» в молочную сыворотку в количестве более 10,0% к массе молочной сыворотки консистенция напитка становится «резинистой», пропадает его текучесть, сбалансированность органолептических оттенков во вкусе и аромате нарушается.

Целевой эффект усиливается, если внести при приготовлении напитка фитодобавку - CO₂-экстракт ромашки аптечной (Matricaria chamomilla). Фитодобавка, обладая сильными вкусоароматическими, антисептическими, антиокислительными, а также профилактическими свойствами, улучшает итоговую вкусоароматическую композицию напитка, гармонично обогащая его цветочным оттенком вкуса и аромата. За счет значительного содержания в данном растении веществ, обладающих ароматическими, биологическими и консервирующими свойствами (флавоноидов, органических кислот, каротиноидов, эфирных масел, гликозидов, витаминов, минеральных веществ и др.), а также параметров и режимов способа, обуславливающих их равномерное распределение в напитке, повышается органолептическое качество целевого продукта, его биологическая ценность, безопасность, консервирующий эффект, хранимоспособность.

Определяющим моментом внесения СО₂-экстракта ромашки после добавления смеси пищевых добавок в молочную сыворотку является способность компонентов данного экстракта компенсировать излишнюю кислотность (за счет повышенного количества экстрактивных минеральных веществ, вступающих во взаимодействие с молочной кислотой сыворотки), стабилизировать гель (за счет собственных пищевых волокон - целлюлозы и лигнина), консервировать систему (за счет привнесения эфирных масел, флавоноидов и гликозидов, обладающих антисептическими и антиокислительными свойствами). Немаловажным является сильные и характерные вкусоароматические свойства экстракта, гармонично сочетающиеся с кисломолочным привкусом напитка и вносимых веществ. В итоге в напитке проявляются особые, неповторимые вкусоароматические оттенки, он становится приятным не только по консистенции, но и по вкусу, аромату, существенно увеличивается продолжительность его хранения и безопасность, наглядно проявляются функциональные свойства.

В отличие от других форм внесения экстракта ромашки в напиток (в виде раствора, эфирного масла, ароматической эссенции), CO₂-экстракт обладает практической стерильностью (за счет высокой концентрации функциональных веществ), не привносит в напиток микрофлоры и ее метаболитов - микотоксинов, афлотоксинов, быстро развивающихся в кисломолочной среде. СО₂-экстракт ромашки обладает сильными бактериостатическими и бактерицидными свойствами, подавляет развитие грамположительной, грамотрицательной микрофлоры, грибков и дрожжей. Использование СО₂-экстракта ромашки аптечной позволяет продлить срок хранения напитка.

Использование СО₂-экстракт аптечной ромашки является высокотехнологичным, т.к. его состав, а значит, и дозировка постоянны, что важно для достижения постоянства качества продукции. CO₂-экстракт не проблематичен в применении - он вносится в напиток на основе молочной сыворотки простым дозированием на устройствах-дозаторах согласно рецептуре.

При внесении CO₂-экстракта ромашки в количестве менее 0,001% к массе молочной сыворотки эффект повышения качества продукции в части функциональности, сенсорных ощущений и стойкости в хранении из-за незначительности (дозировка основных ингредиентов меньше порога чувствительности) не проявляется.

При внесении СО₂-экстракта ромашки в количестве более 0,003% в итоговом напитке начинает чувствоваться неприятный лекарственный привкус. При этом неоправданно возрастает расход экстракта, а следовательно, его себестоимость и стоимость.

В результате приготовления напитка по предлагаемым параметрам физико-химические взаимодействия в системе будут сбалансированными, напиток приобретет устойчивую консистенцию, будет иметь приятный кисломолочный вкус, нежную гелеобразную консистенцию. Органолептическое восприятие такого напитка очень высокое, в нем отсутствует неприятный сывороточный привкус, а вкус и аромат его становятся качественно и количественно сбалансированными. При этом напиток обогащается ценными компонентами, привносимыми хитозаном и пектином в функциональном состоянии (аскорбиновая кислота, фитокомпоненты), что обусловливает гарантированный лечебно-профилактический эффект продукции.

Способ приготовления напитка поясняется на конкретных примерах. Параметры, использованные в примерах, сведены в таблицу.

Таблица Параметры способа в соответствующих примерах Соотношение компонентов в смеси добавок (мас.%) Кислотность напитка,°Т Вязкость напитка, сП Органолептическая оценка полученного продукта Рекомендации по использованию способа 1 2 3 4 5 6 1. Соотношение в смеси хитозана, пектина, фруктозы и аскорбиновой кислоты (при дозировке смеси 7,5%), СО₂-экстракт ромашки в кол-ве 0,002%. 1,0:1,5: 15:0,085 32 64 Приятный, сбалансированный вкус и аромат, однородная и в меру вязкая консистенция, нет посторонних оттенков вкуса и запаха да 2. Соотношение в смеси хитозана, пектина, фруктозы и аскорбиновой кислоты (при дозировке смеси 7,5%). СО₂-экстракт ромашки в кол-ве 0,002%. 1,0:1,0: 15:0,10 45 82 Приятные вкус и аромат, слегка выражен вяжущий привкус хитозана, но он не порочит общего впечатления да 3. Соотношение в смеси хитозана, пектина, фруктозы и аскорбиновой кислоты (при дозировке смеси 7,5%). СО₂-экстракт ромашки в кол-ве 0,002%. 1,0:2,0:15:0,10 63 91 Приятные вкус и аромат, слегка пониженная текучесть напитка, которая не порочит общего впечатления качества да 4. Соотношение в смеси хитозана, пектина, фруктозы и аскорбиновой кислоты (при дозировке смеси 7,5%). СО₂-экстракт ромашки в кол-ве 0,002%. 1,0:0,5:15:0,10 52 104 В аромате и вкусе продукта явно выражен вяжущий привкус хитозана, не гармонирующий с общим впечатлением от напитка, который имеет также повышенную вязкость нет 5. Соотношение в смеси хитозана, пектина, фруктозы и аскорбиновой кислоты (при дозировке смеси 7,5%). СО₂-экстракт ромашки в кол-ве 0,002%. 1,0:2,5:15:0,10 77 123 Излишне плотная консистенция. Недостаточно ярко выражен сбалансированный аромат напитка. нет 6. Дозировка смеси 5,0% при соотношении
компонентов в смеси как в примере 1, %. СО₂-экстракт ромашки в кол-ве 0,002%. 1,0:1,5:15:0,085 28 54 Приятный вкус и аромат, но присутствует слабо выраженный сывороточный привкус да 7. Дозировка смеси 10% при соотношении компонентов в смеси как в примере 1, % СО₂-экстракт ромашки в кол-ве 0,002%. 1,0:1,5:15:0,085 45 131 Консистенция напитка с низкой текучестью. Приятные вкус и аромат, нет по сторонних оттенков, интенсивно выражена сладость. да 9. Дозировка смеси 11% при соотношении компонентов в смеси как в примере 1. CO₂-экстракт ромашки в кол-ве 0,002%. 1,0: 1,5:15:0,085 79 145 Излишне плотная малотекучая консистенция. Недостаточно ярко выражены аромат и вкус приятности, излишне сладкий вкус. нет 10. Степень дисперсности хитозана 10 мкм (остальные параметры - как в примере 1). СО₂-экстракт ромашки в кол-ве 0,002%. 1,0:1,5: 15:0,085 34 65 Приятный напиток с легким привкусом сыворотки, однородная вязкая консистенция. да 11. Степень дисперсности хитозана 40 мкм (остальные параметры - как в примере 1). СО₂-экстракт ромашки в кол-ве 0,002%. 1,0:1,5:15:0,085 30 69 Приятный напиток с вязкой консистенцией, которая имеет легкую неоднородность да 12.Степень дисперсности хитозана 5 мкм (остальные параметры - как в примере 1). СО₂-экстракт ромашки в кол-ве 0,002%. 1,0:1,5:15:0,085 43 61 Напиток с оттенком сыворотки неоднороден по консистенции нет 13.Степень дисперсности хитозана 50 мкм (остальные параметры- как в примере 1). СО₂-экстракт ромашки в кол-ве 0,002%. 1,0:1,5:15:0,085 40 56 Продукт имеет крупенчатую консистенцию с неравномерно включенными частицами выпавшего в осадок белка нет 14. Дозировка СО₂-экстракта ромашки 0,001% (остальные параметры - как в примере 1) 1,0:1,5:
15:0,085 33 65 Приятные, сбалансированные вкус и аромат, нет посторонних оттенков, слегка выраженный аромат ромашки да 15. Дозировка СО₂-экстракта ромашки 0,003% (остальные параметры - как в примере 1) 1,0:1,5:15:0,085 38 62 Приятный, слегка преобладает лечебный привкус ромашки, но он не порочит общего впечатления. да 16. Дозировка СО₂-экстракта ромашки 0,0005% (остальные параметры - как в при мере 1) 1,0:1,5: 15:0,085 32 64 Во вкусе и аромате напитка преобладает сывороточный оттенок, привкус ромашки едва уловим нет 17. Дозировка СО₂-экстракта ромашки 0,0035 (остальные параметры - как в примере 1) 1,0:1,5:15:0,085 39 60 В аромате и вкусе продукта явно выражены лечебные оттенки ромашки, не гармонирующие с общим впечатлением кисломолочного напитка. нет

Пример 1

Свежую молочную сыворотку после ее фильтрации отбирают в процессе производства творога с технологической линии. Затем 100 л молочной сыворотки пастеризуют в пастеризационно-охладительной установке при температуре 75°С в течение 15 минут. После пастеризации 93 л молочной сыворотки охлаждают до температуры 20°С. Одновременно готовят смесь 0,398 кг хитозана, 0,597 кг пектина и 5,966 кг фруктозы и 0,0398 кг аскорбиновой кислоты (соотношение в смеси как 1,0:1,5:15:0,085). Предварительно хитозан измельчают в коллоидной мельнице до размера частиц 25 мкм. Затем смесь вносят в профильтрованную молочную сыворотку с температурой 20±2°С при постоянном перемешивании до полного растворения фруктозы, аскорбиновой кислоты, пектина и хитозана. Полученную смесь оставляют при периодическом перемешивании на 40 минут, в течение которых вязкость ее повышается, до получения однородной вязкой киселеобразной консистенции с нормальной текучестью (вязкость 64 сП). Далее в продукт вносилась добавка СО₂-экстракта ромашки аптечной в количестве 0,002%. Полученную смесь пастеризуют повторно при температуре 80±2°C в течение 30 секунд. Готовый напиток охлаждают до температуры 10°С и направляют на розлив, упаковку и маркировку в потребительскую тару, затем доохлаждают до температуры 6°С.

Оценка качества свежего напитка, а также последующий его контроль в течение 45 суток хранения при температуре 4±2°С, не выявивший отклонений, позволили зафиксировать его показатели на следующем уровне. Кислотность напитка составила 32°Т, вязкость - 63 сП. Напиток имел светло-желтый равномерный цвет, приятный и сбалансированный вкус и аромат, однородную и в меру вязкую консистенцию, посторонних оттенков вкуса и запаха не обнаружено. Все качественные показатели были гармонично сбалансированными, ярко выраженными, при употреблении напитка имел место освежающий эффект.

Систематическое употребление напитка при клинических испытаниях в группе больных ОРЗ с выраженным ослабленным иммунитетом позволило ускорить процесс выздоравливания на 30% относительно больных, не получавших напитка.

По истечение 45 суток хранения, что на 15 дней дольше хранения традиционного напитка на молочной сыворотке, органолептические, физико-химические и микробиологические показатели качества напитка практически не изменились, за исключением появления слабого сывороточного привкуса. Признаки микробиальной и окислительной порчи отсутствовали.

Способ по данным параметрам рекомендуется, так как цель изобретения достигается.

Пример 2

Способ по приемам и операциям аналогичен описанному в примере 1, за исключением того, что соотношение компонентов в смеси хитозан, пектин, фруктоза и аскорбиновая кислота составляло: 1,0:1,0:15:0,10. СО₂-экстракта ромашки аптечной в количестве 0,002%.

Готовый продукт имел приятные, сбалансированные вкус и аромат, однородную и в меру вязкую консистенцию при отсутствии посторонних отрицательных оттенков. Легкий вяжущий привкус хитозана не порочил общего органолептического восприятия напитка. Физико-химические и микробиологические показатели были близкими к описанным в примере 1 (см. таблицу), соответствовали традиционным и общепринятым значениям. Клинический эффект по интенсификации выздоровления больных УРЗ также был выражен и составил 28%. Продолжительность срока годности такого продукта относительно традиционного достоверно увеличилась и равнялась 48 суткам при описанных в примере 1 условиях.

Способ по данным параметрам рекомендуется, так как цель изобретения достигается.

Пример 3

Способ проведен аналогично описанному в примере 1 за исключением того, что в смеси хитозан, пектин, фруктоза и аскорбиновая кислота соотношения отдельных ингредиентов имели следующие значения: 1,0:2,0:15:0,10. СО₂-экстракт ромашки в кол-ве 0,002%.

Готовый напиток имел приятные вкус и аромат, слегка пониженную текучесть напитка, которая не порочит общего впечатления качества. Легкий привкус пектина, гармонично сочетался со вкусом кисломолочного обогащенного ромашкой напитка.

По реологическим характеристикам полученный напиток обладал несколько повышенными вязкостью и кислотностью, что не сказывалось отрицательно на органолептическом восприятии напитка (см. таблицу). Клинический эффект, обусловленный повышенной биологической ценностью продукта, был достоверно зафиксирован на уровне 35%. Хранимоспособность напитка, обусловленная его составом и технологией, также существенно повысилась, что проявилось в росте срока его годности до 51 суток.

Способ по данным параметрам рекомендуется, так как цель изобретения достигается.

Пример 4

Способ проведен аналогично описанному в примере 1 за исключением того, что в смеси хитозана, пектина, фруктозы и аскорбиновой кислоты соотношения были изменены до уровня: 1,0:0,5:15:0,10. CO₂-экстракт ромашки в количестве 0,002%.

В аромате и вкусе готового продукта явно был явно выражен вяжущий привкус хитозана, не гармонирующий с общим впечатлением от качественного освежающего кисломолочного напитка, который имеет также повышенные кислотность и вязкость (см. табл.). При этом в процессе хранения происходило расслоение напитка, выпадение в осадок хлопьев хитозана с адсорбированным белком.

Способ по данным параметрам не рекомендуется, так как цель изобретения не достигается по органолептическим признакам целевого продукта.

Пример 5

Способ проведен аналогично описанному в примере 1 за исключением того, что в смеси хитозана, пектина, фруктозы и аскорбиновой кислоты изменено соотношение до следующего уровня: 1,0:2,5:15:0,10.

Готовый продукт имел излишне плотную консистенцию при недостаточно ярко выраженных по сбалансированности вкусе и аромате напитка. Имел место привкус пектина, не гармонирующий с общим впечатлением от обогащенного кисломолочного освежающего напитка. Вязкость и кислотность напитка были чрезмерными (см. табл.). При перемешивании напитка появлялась пена, которая после розлива напитка оставалась на внутренних стенках упаковки и портила внешний вид продукции. Такой дефект в стандартном напитке не допустим.

Способ по данным параметрам не рекомендуется, так как цель изобретения по органолептическим признакам не достигается.

Пример 6

Способ проведен аналогично описанному в примере 1 за исключением того, что количество вносимой в напиток смеси составило 5%. СО₂-экстракт ромашки в кол-ве 0,002%.

Готовый продукт обладал приятными вкусом и ароматом кисломолочного освежающего напитка со слабо выраженным сывороточным привкусом, который компенсировался запахом ромашки и не порочил общего восприятия напитка. Физико-химические, реологические, микробиологические показатели качества такого напитка также соответствовали нормативным требованиям. Срок хранения продукта увеличился до 45 суток. Проявленный клинический эффект в выздоровлении больных УРЗ, систематически принимавших напиток, составил 22%, что достаточно для достоверного фиксирования лечебно-профилактических свойств целевого продукта.

Способ по данным параметрам рекомендуется, так как цель изобретения достигается.

Пример 7

Способ проведен по параметрам, аналогичным описанным в примере 1, за исключением того, что количество вносимой в напиток смеси составило 10%. СО₂-экстракт ромашки в кол-ве 0,002%.

Готовый продукт обладал приятным вкусом и ароматом без посторонних оттенков при яркой выраженности сладости и освежающего эффекта. Консистенция напитка была с несколько пониженной текучестью и повышенной адгезией, что положительно сказалось на компенсации некоторой повышенной кислотности (см. таблицу). Микробиологические показатели качества такого напитка, определяющие его хранимоспособность, позволили обосновать повышенный срок хранения продукта - до 48 суток. Проявленный клинический эффект в выздоровлении больных ОРЗ, систематически принимавших напиток, составил 31%, что подтверждает достоверность его повышенной биологической ценности.

Способ по данным параметрам рекомендуется, так как цель изобретения достигается.

Пример 8

Способ проведен по параметрам, аналогичным описанным в примере 1, за исключением того, что количество вносимой в напиток ингредиентной смеси составило 4%. СО₂-экстракт ромашки в количестве 0,002%.

Готовый продукт имел излишне выраженный сывороточный привкус, недостаточно сбалансированный вкус. В процессе хранения происходило расслоение напитка из-за нестабильности его белковых составляющих.

Из-за несоответствия органолептических признаков напитка нормативным требованиям способ по предложенным параметрам не рекомендуется.

Пример 9

Способ проведен по параметрам, аналогичным описанным в примере 1, за исключением того, что количество вносимой в напиток ингредиентной смеси составило 11%. СО₂-экстракт ромашки в кол-ве 0,002%.

Готовый напиток имел излишне вязкую консистенцию, с трудом наливался в стакан, при этом в нем были недостаточно ярко выражены аромат и вкус обогащенного освежающего кисломолочного продукта при повышенной сладости. При перемешивании напитка появлялась пена, которая после розлива напитка оставалась на внутренних стенках упаковки и портила внешний вид продукции, что не допустимо по документации.

В связи с недостижением цели изобретения по органолептическим признакам способ по предложенным параметрам не рекомендуется.

Пример 10

Способ аналогичен описанному в примере 1 за исключением того, что хитозан вносился в смесь при степени дисперсности частиц 10 мкм. СО₂-экстракт ромашки в кол-ве 0,002%.

В связи с приятностью органолептических свойств напитка, достижением рациональной вязкости консистенции, получением повышенной биологической ценности, выразившейся в клиническом эффекте выздоровления больных ОРЗ, который достигал 29%, способ по данным параметрам рекомендуется. Срок хранения продукта - до 48 суток.

Пример 11

Способ аналогичен описанному в примере 1 за исключением того, что хитозан вносился в смесь при степени дисперсности частиц 40 мкм. СО₂-экстракт ромашки в кол-ве 0,002%.

Напиток обладал приятными органолептическими свойствами, консистенцией рациональной вязкости и повышенной биологической ценностью, выраженной в клиническом эффекте выздоровления больных ОРЗ (который составил 30%). Срок хранения продукта - до 48 суток. Способ по данным параметрам рекомендуется.

Пример 12

Способ аналогичен описанному в примере 1 за исключением того, что хитозан вносился в смесь при степени дисперсности частиц 5 мкм. СО₂-экстракт ромашки в кол-ве 0,002%.

Готовый напиток имел оттенок сыворотки, был неоднороден по консистенции, что неприятно сказывалось на общем восприятии качества. По этой причине способ по предложенным параметрам не рекомендуется.

Пример 13

Способ проведен аналогично описанному в примере 1 за исключением того, что хитозан вносился в смесь при степени дисперсности частиц 50 мкм.

СО₂-экстракт ромашки в кол-ве 0,002%.

Готовый продукт имел приятный вкус и аромат. Однако консистенция продукта была с неравномерно включенными частицами выпавшего в осадок белка, что не допустимо и не позволяет говорить о его высоком органолептическом качестве напитка. В процессе хранения происходило дальнейшее расслоение напитка, величина белкового осадка увеличивалась, появлялись конгломераты скоагулированного белка в слое напитка.

Способ по предложенным параметрам не рекомендуется.

Пример 14

Способ по приемам и операциям идентичен описанному в примере 1, за исключением того, что в продукт вносилась добавка CO₂-экстракта ромашки аптечной в количестве 0,001%.

Готовый напиток имел приятный, обогащенный, сбалансированный вкус с оттенком аромата ромашки, не было отмечено наличия посторонних привкусов. Напиток не изменил своих характеристик при 45-суточном хранении за исключением слабого проявления сывороточного привкуса, что свидетельствует о повышении его хранимоспособности. Однако улавливание сывороточного оттенка было спорным и затруднялось выраженным компенсационным эффектом аромата СО₂-экстракта ромашки. При клинических испытаниях напитка был зафиксирован эффект повышения выздоровления на 21%.

Способ по данным параметрам рекомендуется, так как цель изобретения достигается.

Пример 15

Способ по приемам и операциям идентичен описанному в примере 1 за исключением того, что в продукт вносилась добавка СО₂-экстракта ромашки лекарственной в количестве 0,003%.

Готовый напиток имел сбалансированные вкус и аромат, со слегка преобладающим лечебным привкусом ромашки, не порочащим общего впечатления от освежающего сбалансированного кисломолочного напитка приятной консистенции. Напиток не изменил своих характеристик при 55-суточном хранении, что свидетельствует о повышении его хранимоспособности за счет компонентов ромашки. Однако улавливание сывороточного оттенка было спорным и затруднялось выраженным компенсационным эффектом аромата СО₂-экстракта ромашки. При клинических испытаниях напитка был зафиксирован эффект повышения выздоровления больных ОРЗ на 34%.

Способ по данным параметрам рекомендуется, так как цель изобретения достигается.

Пример 16

Способ по приемам и операциям идентичен описанному в примере 1 за исключением того, что в продукт вносилась добавка CO₂-экстракта ромашки лекарственной в количестве 0,0005%.

С учетом того, что во вкусе и аромате напитка преобладал сывороточный оттенок, а привкус ромашки был едва уловим и не компенсировал этот негативный признак, способ по данным параметрам не рекомендуется.

Пример 17

Способ по приемам и операциям идентичен описанному в примере 1, за исключением того, что в продукт вносилась добавка CO₂-экстракта ромашки лекарственной в количестве 0,0035%.

В аромате и вкусе готового продукта были явно выражены лечебные оттенки ромашки, не гармонирующие с общим впечатлением от освежающего кисломолочного напитка, что не позволяет говорить о его высоком качестве. По этой причине способ по предложенным параметрам не рекомендуется.

Предлагаемое изобретение обеспечивает существенный экономический эффект в пищевом производстве при переработке вторичного сырья молочной промышленности - молочной сыворотки, остающейся при производстве творога. Техническое решение просто в исполнении, так как не требует дефицитных ингредиентов, исполнимо на действующем оборудовании. Образующийся напиток термоустойчив и термостабилен, не содержит химически вредных ингредиентов, его повышенная хранимоспособность обеспечивается исключительно натуральными веществами (фитокомпоненты ромашки, аскорбиновая кислота, биополимеры), воздействие которых усилено желированнием консистенции за счет комплексообразования двух противоположно заряженных полисахаридов. В итоге молочная сыворотка, в изобилии накапливающаяся на молочных комбинатах как вторичное (бросовое) сырье, превращается в высококачественный полезный напиток, обладающий лечебно-профилактическими (функциональными) свойствами. Все сказанное позволит не только сделать молочное производство безотходным, повысив его эффективность, но и оздоровить нацию, создав доступный полезный напиток, который можно употреблять в жару (как освежающий), а также специально для повышения своего иммунного статуса (как лечебно-профилактический).

Ценным является повышенное содержание в составе напитка аскорбиновой кислоты - одного из самых важных витаминов, легко разрушающегося в других продуктах - в стабилизированном биополимерами состоянии. При недостаточности витамина С отмечается хрупкость сосудистой стенки, особенно капилляров, тяжелее протекают воспалительные заболевания. Аскорбиновая кислота участвует в окислении и выведении из организма холестерина и тем самым играет важную роль в предупреждении нарушений липидного обмена, ведущих к развитию и прогрессированию атеросклероза. Аскорбиновая кислота облегчает всасывание в кишечнике и усвоение организмом железа, кальция, йода и других микроэлементов. Она является одним из самых активных природных антиоксидантов, тормозящих избыточное окисление липидов (жиров) мембран клеток, а следовательно, развитие многих заболеваний и преждевременное старение.

Употребление 200 мл напитка, приготовленного по предлагаемому способу, позволит удовлетворить от 20 до 50% суточной нормы потребления аскорбиновой кислоты (60-70 мг). При повышенной дозе употребления напитка (например, в жару, в качестве освежающего) его поступление в организм возрастает, что допускается (максимальное потребление витамина С - до 500 мг в сутки). При этом безопасность напитка гарантируется (допустимый уровень потребления витамина С превышает среднюю суточную потребность для человека более чем в 100 раз) в течение как минимум 45 суток хранения.

С учетом того что в напитке содержатся не только витамин С, но и такие важные биологически активные вещества, как хитозан, пектин, флавоноиды, гликозиды, алкалоиды и другие фитокомпоненты ромашки, сбалансировано связанные с веществами природной молочной сыворотки, что повышает их устойчивость, итоговая композиция обладает выраженным функциональным эффектом.

Напиток будет полезен всем категориям людей по возрасту, полу, профессиональной деятельности. В повышенных количествах его можно рекомендовать людям, страдающим ожирением, диабетом, ослабленной иммунной и опорно-двигательной системами, сердечно-сосудистыми и нервными заболеваниями, распространенными болезнями пищеварительной системы (запоры, дисбактериоз, гастрит, язва и др.).

Изобретение относится к молочной промышленности и может быть использовано при выработке напитков на основе молочной сыворотки. В качестве пищевых добавок к молочной сыворотке используют смесь хитозана, пектина, фруктозы и аскорбиновой кислоты при их соотношении в смеси, соответственно, как 1:(1-2):(10-20):(0,07-0,10). Хитозан используют в диспергированном состоянии с размером частиц 10-40 мкм, затем добавляют CO₂-экстракт аптечной ромашки. Молочную сыворотку и добавки используют в следующих соотношениях, мас.%: смесь хитозана, пектина, фруктозы и аскорбиновой кислоты - 5,0-10,0; СО₂-экстракт аптечной ромашки - 0,001-0,003; молочная сыворотка - остальное. Изобретение позволяет повысить биологическую ценность, улучшить органолептические характеристики и удлинить срок хранения напитка. 1 табл.

Способ приготовления функционального напитка на основе молочной сыворотки, включающий первичную пастеризацию, охлаждение, внесение пищевых добавок, вторичную пастеризацию, отличающийся тем, что в качестве пищевых добавок используют смесь хитозана, пектина, фруктозы и аскорбиновой кислоты при их соотношении в смеси соответственно как 1:(1-2):(10-20):(0,07-0,10), причем хитозан используют в диспергированном состоянии с размером частиц 10-40 мкм, затем добавляют CO₂-экстракт аптечной ромашки, кроме того, молочную сыворотку и добавки берут в следующих соотношениях, мас.%:
Смесь хитозана, пектина,   фруктозы и аскорбиновой кислоты 5,0-10,0 CO₂-экстракт аптечной ромашки 0,001-0,003 молочная сыворотка остальное