Способ получения йогурта Российский патент 2023 года по МПК A23C9/123 

Область техники, к которой относится изобретение

Изобретение относится к пищевой промышленности, а именно к способам получения йогурта и может быть использовано в производстве кисломолочных продуктов. Получаемый йогурт предназначен для широкого круга потребителей и может употребляться регулярно в составе рациона питания.

Уровень техники

Известен способ производства йогуртового напитка с использованием сухого молока (патент РФ на изобретение №2665786, кл. МПК A23C 9/123, A23C 9/13, опубл. 04.09.2018). Способ предусматривает обработку воды с фукоиданом ультразвуковой кавитацией в режиме 240 Вт в течение 3 мин, добавление в полученную смесь сухого обезжиренного молока, размешивание и выдерживание полученной смеси в течение 1-1,5 ч и фильтрацию. Затем проводят гомогенизацию смеси при температуре 45±2°C, нормализацию, пастеризацию при температуре 60±2°C в течение 15 мин, добавление заквасочной культуры прямого внесения и сквашивание при температуре 40°C в течение 8 ч, охлаждение и перемешивание. Исходные компоненты используют в следующем соотношении (г на 1000 г продукта): молоко сухое обезжиренное 87,5; вода 911,8; заквасочная культура прямого внесения 0,5; фукоидан 0,2.

Недостатком данного способа являются повышенные энергетические затраты из-за принятых параметров ультразвуковой обработки, длительного режима пастеризации и достаточно большой длительности процесса сквашивания.

Известен способ производства йогуртового напитка с повышенным содержанием полисахарида кефиран на основе сухого молока (патент РФ на изобретение №2630623, кл. МПК A23C 9/123, A23C 9/16, опубл. 11.09.2017). Способ включает приготовление смеси из сухого обезжиренного молока, пастеризацию смеси, выдержку, охлаждение, внесение закваски прямого внесения (например, Streptococcus salivarius ssp. thermophilus, Lactobacillus delbrueckii ssp. bulgaricus), сквашивание, охлаждение сгустка, перемешивание, фасовку. Причем воду для смеси предварительно подвергают ультразвуковой кавитации в режиме 240 Вт в течение 3 мин, после выдержки проводят фильтрацию, гомогенизацию при температуре 45±2°С, пастеризацию при температуре 60±2°С в течение 15 мин, при следующем соотношении компонентов (г на 1000 г продукта): молоко обезжиренное сухое 87,5, закваска 0,5, вода остальное.

Недостатком данного способа является невысокое качество йогуртового напитка и повышенные энергозатраты, связанные с параметрами проведения процесса ультразвуковой обработки и использованием длительного режима пастеризации.

Наиболее близким по технической сущности является способ получения термостатного кисломолочного продукта на основе сухого обезжиренного молока, при производстве которого сухое обезжиренное молоко восстанавливают при перемешивании в течение 10 минут при температуре 40±2°С (Шершенков, Б.С. Разработка технологии ферментированных молочных продуктов с применением ультразвуковой интенсификации биотехнологических процессов: дисс… канд. техн. наук: 05.18.07 / Шершенков Борис Сергеевич. - Санкт-Петербург. 2015. - 156 с. (стр. 148)). Полученную смесь подвергают пастеризации при температуре 92±2°С в течение 20 с. Затем смесь охлаждают до температуры сквашивания равной 40±2°С и вносят закваску на основе термофильных молочнокислых культур при перемешивании в течении 5 минут. Полученную смесь подвергают ультразвуковой обработке при частоте 30 кГц, удельной мощности 210 Вт/дм³ и длительности обработки 170 c. После обработки смесь помещают в резервуаре для сквашивания на 2 часа при температуре 40±2°С, затем перемешивают в течении 10 минут и подвергают повторной ультразвуковой обработке при той же удельной мощности, частоте и длительности ультразвуковой обработки (соответственно 210 Вт/дм³, 30 кГц и 170 c). Затем осуществляют розлив, упаковку, маркировку и выдерживают в термостатной камере при температуре 40±2°С в течение 1-2 часов до завершения процесса сквашивания. Охлаждают до температуры 4±2°С.

Недостатком данного способа являются невысокое качество продукта, его структурно-механических свойств и органолептических характеристик, а также повышенные затраты энергии, связанные с параметрами ультразвуковой обработки.

Технический результат, который может быть получен с помощью предлагаемого изобретения, сводится к повышению качества продукта, улучшению структурно-механических свойств, органолептических показателей и снижению затрат энергии за счет сбалансированности специально подобранных характеристик ультразвуковой обработки и температурных параметров.

Осуществление изобретения

Указанный технический результат достигается с помощью предлагаемого способа получения йогурта, включающего входной контроль молочного сырья, его очистку, нормализацию, гомогенизацию, кратковременную пастеризацию и охлаждение для внесения закваски на основе термофильных молочнокислых культур, первичную и повторную ультразвуковую обработку с промежуточным между ними термостатированием при температуре 38-42°С и дальнейшей выдержкой полученного сгустка при той же температуре до завершения процесса сквашивания. Ультразвуковую обработку проводят при частоте 22,5-24,5 кГц с интенсивностью 264-266 Вт/см² и удельной мощностью 840-860 Вт/дм³. Первичную ультразвуковую обработку проводят продолжительностью 60 с, повторную - в течение 10 с, промежуточное термостатирование осуществляют в течение 2,5 часов, а температуру молочного сырья перед внесением закваски выбирают ниже температуры сквашивания на величину ее повышения в результате ультразвуковой обработки.

Признаки отличительной части формулы изобретения обеспечивают решение следующих функциональных задач:

- признаки: «… ультразвуковую обработку ведут при частоте 22,5-24,5 кГц с интенсивностью 264-266 Вт/см² и удельной мощностью 840-860 Вт/дм³, причем первичную ультразвуковую обработку проводят продолжительностью 60 с, повторную - 10 с» в своей совокупности обеспечивают высокие структурно-механические свойства, органолептические показатели и снижение энергетических затрат;

- признак «… промежуточное термостатирование осуществляют в течение 2,5 часов» обеспечивает формирование высокого качества продукта за счет дополнительного формирования его улучшенных структурно-механических свойств и органолептических показателей.

- признак «… температуру молочного сырья перед внесением закваски выбирают ниже температуры сквашивания на величину ее повышения в результате ультразвуковой обработки» обеспечивает повышение качества йогурта в части его органолептических характеристик путем устранения появления нежелательных хлопьевидных включений в процессе сквашивания.

Снижение затрат энергии при реализации предлагаемого способа достигается за счет совокупности подобранных технологических режимов и сниженной длительности предварительной и повторной ультразвуковой обработки, при этом удельные затраты энергии на ультразвуковую обработку по предлагаемому способу составляют 58,8-60,2 кДж/дм³, что в 1,2 раза меньше, чем для способа, принятого за прототип - 71,4 кДж/дм³.

В таблице 1 приведена сравнительная характеристика отношений показателей напряжения сдвига и эффективной вязкости опытных образцов продуктов (по предлагаемому способу и по способу, принятому за прототип) к соответствующим им контрольным образцам (без ультразвуковой обработки).

Таблица 1 - Результаты сравнения структурно-механических характеристик Показатель Продукт, полученный по предлагаемому способу по отношению к контрольному образцу Продукт, полученный по способу, принятому за прототип по отношению к контрольному образцу Среднеарифметическое значение отношения показателей напряжения сдвига опытного и контрольного образцов (при возрастании градиента деформации) 1,48 0,90 Среднеарифметическое значение отношения показателей эффективной вязкости опытного и контрольного образцов (при убывании градиента деформации) 1,60 0,92

Представленные в таблице 1 данные свидетельствуют о том, что продукт, полученный по предлагаемому способу, обладает более высокими структурно-механическими характеристиками, поскольку среднеарифметические значения отношения показателей напряжения сдвига и показателей эффективной вязкости к контрольному образцу у него соответственно в 1,64 раза и в 1,74 раза выше, чем у продукта, полученного по способу, принятому за прототип.

В таблицах 2 и 3 приведены органолептические показатели йогурта и результаты его органолептической оценки.

Таблица 2 - Органолептические показатели йогурта Показатель Продукт, полученный по предлагаемому способу Продукт, полученный по способу, принятому за прототип Внешний вид и консистенция Однородная в меру вязкая жидкость Однородная жидкость с постоянной текущей консистенцией Цвет Молочно-белый равномерный Молочно-белый равномерный Вкус и запах Кисломолочные, характерные для йогурта Кисломолочные, характерные для йогурта

Таблица 3 - Результаты органолептической оценки Образец Внешний вид Вкус и запах Консистенция Цвет Общая оценка Продукт, полученный по способу, принятому за прототип 4,6 4,4 4,2 4,8 4,50 Продукт, полученный по предлагаемому способу 5,0 4,6 5,0 4,8 4,85

По результатам органолептической оценки членами дегустационной комиссии отмечено, что все образцы представляли собой в меру вязкую жидкость с ненарушенным сгустком и чистым кисломолочным запахом, соответствующими продукту. При этом йогурт, полученный по предлагаемому способу отличался более высокой вязкостью, однородной консистенцией и цветом, насыщенным кисломолочным вкусом и запахом.

По общей органолептической оценке йогурт, получаемый по предлагаемому способу, на 0,35 балла превосходит продукт, выработанный с наиболее близкой ему по технической сущности способу производства, принятому за прототип.

Примеры реализации

Пример 1

Осуществляют входной контроль молочного сырья, его очистку от загрязнения и посторонних примесей, проводят нормализацию молока по жиру. Затем проводят гомогенизацию при температуре не ниже 55°С и давлении 17,5 МПа для улучшения консистенции и предупреждения отделения сыворотки. Выполняют кратковременную пастеризацию при температуре 95±2°С в течение 15-20 с, затем охлаждают в регенеративной секции пастеризационной установки до температуры внесения закваски 35-37°С с учетом его последующего нагрева на 4-5°С в результате ультразвуковой обработки и достижения тем самым оптимальной температуры сквашивания. Сухую закваску, в состав которой входят культуры молочнокислых бактерий Streptococcus thermophilus и Lactobacillus Delbruckii subsp. Bulgaricus, вносят в молоко и перемешивают его в течение 3-5 минут. Затем проводят первичную ультразвуковую обработку с частотой 22,5 кГц, интенсивностью 264 Вт/см², удельной мощностью 840 Вт/дм³ и продолжительностью 60 с. После этого ведут термостатирование при температуре 38-42°С в течение 2,5 часов. Затем выполняют повторную ультразвуковую обработку с частотой 22,5 кГц, интенсивностью 264 Вт/см², удельной мощностью 840 Вт/дм³ и продолжительностью 10 с. По завершению ультразвукового воздействия осуществляют дальнейшую выдержку полученного сгустка при температуре 38-42°С до завершения процесса сквашивания. Окончание сквашивания определяют по характеру сгустка и достижению оптимальной кислотности.

Полученный йогурт представляет собой в меру вязкую жидкость с равномерным молочно-белым цветом. Имеет однородную консистенцию и кисломолочные вкус и запах.

Пример 2

Осуществляют входной контроль молочного сырья, его очистку от загрязнения и посторонних примесей, проводят нормализацию молока по жиру. Затем проводят гомогенизацию при температуре не ниже 55°С и давлении 17,5 МПа для улучшения консистенции и предупреждения отделения сыворотки. Выполняют кратковременную пастеризацию при температуре 95±2°С в течение 15-20 с, затем охлаждают в регенеративной секции пастеризационной установки до температуры внесения закваски 35-37°С с учетом его последующего нагрева на 4-5°С в результате ультразвуковой обработки и достижения тем самым оптимальной температуры сквашивания. Сухую закваску, в состав которой входят культуры молочнокислых бактерий Streptococcus thermophilus и Lactobacillus Delbruckii subsp. Bulgaricus, вносят в молоко и перемешивают его в течение 3-5 минут. Затем проводят первичную ультразвуковую обработку с частотой 24,5 кГц, интенсивностью 266 Вт/см², удельной мощностью 860 Вт/дм³ и продолжительностью 60 с. После этого ведут термостатирование при температуре 38-42°С в течение 2,5 часов. Затем выполняют повторную ультразвуковую обработку с частотой 24,5 кГц, интенсивностью 266 Вт/см², удельной мощностью 860 Вт/дм³ и продолжительностью 10 с. По завершению ультразвукового воздействия осуществляют дальнейшую выдержку полученного сгустка при температуре 38-42°С до завершения процесса сквашивания. Окончание сквашивания определяют по характеру сгустка и достижению оптимальной кислотности.

Полученный йогурт имеет однородную консистенцию, характерные кисломолочные вкус и запах, представляет собой в меру вязкую жидкость равномерного молочно-белого цвета.

При практической реализации предложенного способа получения йогурта предпочтительным является использование среднеарифметических значений изменяемых параметров, указанных в примерах 1 и 2.

При выходе за верхний предел указанных в формуле изобретения и в примерах 1 и 2 изменяемых параметров, при заквашивании йогурта происходит сильное отделение сыворотки, что приводит к ухудшению органолептических показателей готового продукта.

При выходе их за нижний предел - увеличивается время сквашивания.

Предлагаемое изобретение по сравнению с прототипом и другими известными технологическими решениями имеет следующие преимущества:

- приводит к повышению органолептических показателей качества выпускаемого йогурта;

- обеспечивает высокий уровень структурно-механических характеристик готового продукта;

- приводит к снижению энергозатрат при производстве йогурта.

Изобретение относится к молочной промышленности. Способ получения йогурта включает входной контроль молочного сырья, его очистку, нормализацию, гомогенизацию, кратковременную пастеризацию и охлаждение для внесения закваски на основе термофильных молочнокислых культур, первичную и повторную ультразвуковую обработку с промежуточным между ними термостатированием при температуре 38-42°С и дальнейшей выдержкой полученного сгустка при той же температуре до завершения процесса сквашивания, при этом ультразвуковую обработку ведут при частоте 22,5-24,5 кГц с интенсивностью 264-266 Вт/см² и удельной мощностью 840-860 Вт/дм³, причем первичную ультразвуковую обработку проводят продолжительностью 60 с, повторную - 10 с, промежуточное термостатирование осуществляют в течение 2,5 часов, а температуру молочного сырья перед внесением закваски выбирают ниже температуры сквашивания на 4-5°С с учётом ее повышения в результате ультразвуковой обработки. Изобретение позволяет повысить качество продукта, улучшить его структурно-механические свойства и органолептические показатели. 3 табл., 2 пр.

Способ получения йогурта, включающий входной контроль молочного сырья, его очистку, нормализацию, гомогенизацию, кратковременную пастеризацию и охлаждение для внесения закваски на основе термофильных молочнокислых культур, первичную и повторную ультразвуковую обработку с промежуточным между ними термостатированием при температуре 38-42°С и дальнейшей выдержкой полученного сгустка при той же температуре до завершения процесса сквашивания, отличающийся тем, что ультразвуковую обработку ведут при частоте 22,5-24,5 кГц с интенсивностью 264-266 Вт/cм² и удельной мощностью 840-860 Вт/дм³, причем первичную ультразвуковую обработку проводят продолжительностью 60 с, повторную – 10 с, промежуточное термостатирование осуществляют в течение 2,5 часов, а температуру молочного сырья перед внесением закваски выбирают ниже температуры сквашивания на 4-5°С с учётом ее повышения в результате ультразвуковой обработки.