Гелеобразные напитки на основе молочной сыворотки

15-05-2014, 11:22

По мнению В.Е. Жидкова перспективным направлением является развитие биотехнологий альтернативных вариантов напитков из молочного лактозосодержащего сырья с заданными свойствами на основе теоретических предпосылок и экспериментальных исследований. В исследованиях С.Г. Козлова это направление получило дальнейшее развитие, поскольку структурированные напитки на основе сыворотки, в том числе — слабоалкогольные, пользуются все большим спросом потребителей. На основании комплексных научных исследований получены практические результаты, нашедшие применение в молочной промышленности.
Тонизирующие гелеобразные сывороточные напитки. Разработан гелеобразный напиток на основе творожной сыворотки с гидролизованной лактозой. В качестве вкусоароматических добавок при выработке этой группы напитков используют плодово-ягодное пюре (ананас, абрикос или земляника). Технология напитков предусматривает следующие операции: сбор и фильтрование сыворотки; пастеризация при температуре (92 ± 1) °С без выдержки, охлаждение до температуры (45 ± 1) °С, регулирование кислотности до pH 6,12; внесение 0,04-0,06% фермента β-галактозидазы; ферментация до степени гидролиза 91% в течение 3-4 ч; нормализация по массовой доле моно- и дисахаридов до (10 ± 0,5)%-ым сахарным сиропом; охлаждение до температуры (30 ± 2) °С; внесение 1 % закваски дрожжей; сбраживание в течение 12 ч до массовой доли этанола 3,5 %; подготовка и внесение вкусовых компонентов (плодово-ягодное пюре до 12%) и стабилизаторов (1,5% крахмала и 0,5% желатина); охлаждение и фасовка при температуре 6-8 °С, доохлаждение до (4 ± 2) °С. По физико-химическим и органолептическим показателям напитки должны соответствовать требованиям, указанным в табл. 19.22.

Введение растительных наполнителей в состав продукта позволяет дополнительно обогатить продукт балластными и минеральными веществами, а также витаминами.
Функциональные сывороточные напитки. В зависимости от состава применяемых ягодных или других вкусовых и ароматических спиртовых морсов функциональные сывороточные напитки выпускают следующих видов: облепиховый, смородиновый, рябиновый, черноплодный, кедровый, клюквенный, лимонный. По органолептическим, физико-химическим и микробиологическим показателям напитки должны соответствовать требованиям, приведенным в табл. 19.23.

Технологический процесс производства напитков состоит из следующих операций: приемка и подготовка сырья, пастеризация и охлаждение сыворотки, внесение морсов и других компонентов, перемешивание, охлаждение, розлив, упаковка, маркировка, доохлаждение готового продукта.
Морс готовят в соответствии с технологической инструкцией по приготовлению спиртовых морсов из ягод. Сахар-песок, предварительно просеянный, растворяют в сыворотке при (87 ± 2) °С и охлаждают до температуры (30 ± 2) °С. Молочную сыворотку смешивают с просеянным гелеобразователем, выдерживают для его набухания 30-40 мин при температуре (4 ± 2) °С, пастеризуют при температуре (85 ± 2) °С с выдержкой 20-25 с. В пастеризованную сыворотку вносят рассчитанное по рецептуре количество морса и сахарного сиропа. Смесь перемешивают и охлаждают до (23 ± 2) °С. Хорошо перемешанный продукт направляют для расфасовки. Упакованные напитки при необходимости доохлаждают до температуры (4 ± 2) °С, после чего продукт готов к реализации. Функциональные свойства напитков обусловлены присутствием половины рекомендуемой суточной нормы пектина в 200 мл напитка, который используется в качестве гелеобразователя, а также водорастворимыми сухими веществами ягодного морса. Напитки должны храниться при температуре (4 + 2) °С не более 120 ч с момента окончания технологического процесса, в том числе на предприятии-изготовителе не более 48 ч.
Напитки из молочной сыворотки с использованием лекарственных растений. Перспективным для молочной промышленности сырьем, обладающим широким спектром лечебнопрофилактических свойств, уникальным биохимическим составом и набором биологически активных веществ являются лекарственные растения. Наиболее приемлемым способом извлечения действующих веществ из листовой массы растений является экстракция. Лактоза и молочная кислота, присутствующая в молочной сыворотке, способствуют извлечению экстрактивных веществ из фитосырья.
Так при разработке технологии фитонапитка «Валерия» для извлечения экстрактивных веществ и витамина С из крапивы двудомной использовали пермеат, полученный методом ультрафильтрации, богатый комплексом питательных веществ (углеводов, минеральных солей, микроэлементов, ферментов, витаминов и др.). Крапива двудомная является ценным поливитаминным, лекарственным и пищевым сырьем.
Существенное влияние на процесс экстрагирования оказывали три фактора: продолжительность процесса, массовая доля сухих веществ в пермеате и доза фитосырья. Основное количество экстрактивных веществ переходит в экстракт через 30 мин экстрагирования (0,60%). При дальнейшем экстрагировании их количество увеличивается только на 0,1%. При использовании в качестве экстрагента пермеата с массовой долей сухих веществ 5,0% массовая доля экстрактивных веществ в экстракте выше (0,70%), чем при использовании разбавленного пермеата с массовой долей сухих веществ 2,5 % (0,35 %). При увеличении массовой доли фитосырья наблюдается увеличение массовой доли экстрактивных веществ в экстракте. Доза фитосырья 0,8 % установлена как профилактическая, а 2,4 % — как лечебная.
На извлечение витамина С из фитосырья существенное влияние оказывают факторы: продолжительность процесса, массовая доля сухих веществ в пермеате и доза сахара. Максимальный выход витамина в экстракт наблюдается при дозе сахара 3,0 % (7,5 мг %), в то время как в экстракте без сахара — 5,0 мг%. Установлены оптимальные параметры процесса экстрагирования, позволяющие максимально извлечь из фитосырья витамин С и экстрактивные вещества: температура 80-90 °С, продолжительность экстрагирования 30 мин., массовая доля сухих веществ в пермеате 5,0%, доза фитосырья 0,8%, доза сахара 3,0% и степень измельчения фитосырья 5,0 мм.
Экстракт крапивы имеет неприятный вкус с выраженным запахом крапивы, некрасивый желто-зеленый цвет. Для улучшения цвета, вкуса и запаха экстракта использовали различные комбинации из целебных трав: № 1 — листья крапивы двудомной и плоды рябины обыкновенной, плоды шиповника, листья смородины, трава зверобоя; № 2 — листья крапивы двудомной и мята перечная; № 3 — листья крапивы двудомной и плоды шиповника. Проведенный потребительский тест предпочтения с ранжированием, направленным на выявление отношения потребителей к определенному экстракту показал, что наибольшее предпочтение отдается композиции трав — листья крапивы двудомной и плоды шиповника.
Для придания фитонапитку более выраженного вкуса проводят подкисление пермеата 50 %-ным раствором лимонной кислоты. В качестве подсластителя используют сахарозу или заменители сахара, например «Аспартам», для создания напитков диетического назначения. В зависимости от применяемого подсластителя предложено вырабатывать следующие виды фитонапитков: «Валерия» с сахаром и «Валерия» с подсластителем.
Фитонапиток представляет собой однородную жидкость, без осадка и хлопьев, имеет приятный кисло-сладкий, освежающий вкус, выраженный привкус и аромат шиповника. Цвет от коричневого до темно-коричневого. Витаминный и минеральный состав фитонапитка представлен в табл. 19.24.

При употреблении 100 г фитонапитка на 40% удовлетворяется суточная потребность организма в тиамине, на 25% — в рибофлавине, на 13% — в витамине С и на 16% в витамине Е. Известно, что рекомендуемое содержание витаминов и минеральных веществ в обогащенном ими продукте питания должно быть не менее 15 % (оптимально 20-25 %) среднесуточной потребности организма в этих микронутриентах при обычном уровне потребления обогащенного продукта. Исходя из содержания витаминов в фитонапитке «Валерия» его можно считать обогащенным витаминами Е, С, B1 и В2.
Пермеат является полноценным экстрагентом, что дает возможность для разработки новых технологий фитонапитков на его основе, в том числе и ферментированных. Так, Ю.Г. Моисеевой (под руководством проф. Л.А. Остроумова) была разработана технология ферментированных напитков из пермеата молочной сыворотки с использованием мелиссы лекарственной. Экстракцию мелиссы на пермеате проводили при температуре 90 ± 5 °С в течение 30 ± 5 мин. При этих параметрах технологического процесса до 0,5 % экстрактивных веществ фитосырья переходит в пермеат. Витаминный и минеральный и состав экстракта мелиссы на пермеате представлен в табл. 19.25.

Ферментацию экстракта проводили симбиотической закваской термофильного стрептококка, болгарской и ацидофильной палочки с соотношении 1:1:1 в количестве 5 %. Сквашивание проводили до 100-120 °Т. Количество молочнокислых микроорганизмов в конце сквашивания составляло 5,0*10в8 КОЕ/см3 В качестве наполнителей для ферментированного фитонапитка «Медовый башмачок» используют сахарный песок (7%) или сироп шиповника (10%). Введение в состав рецептуры сиропа шиповника позволяет не только облагородить вкус, но и обогатить его полезными веществами, особенно витаминами.
На основе экстракта мелиссы вырабатывают также фитоквас. Состав закваски для ферментации экстракта тот же, что и для производства фитонапитков, только помимо молочнокислых микроорганизмов, вносят хлебопекарные дрожжи Saccharomyces cereuisie. Так как этот вид дрожжей не сбраживает лактозу в пермеате, то для питания дрожжей добавляют сахар. Учитывая органолептические свойства кваса при производстве фитокваса «Осенний лист» в состав пермеата вносят 1,7 % мелиссы, 4 % сахара, 5 % закваски, 0,3 % дрожжей.
При производстве фитокваса «Айсберг» используют кумысную закваску, состоящую из болгарской и ацидофильной палочки и лактозосбраживающих дрожжей (Saccharomyces lactis). В качестве наполнителя — сироп облепихи в количестве 10% и сахарозаменитель «Сурель-Голд», состоящий из аспартама и ацесульфама.
Желированные десерты сывороточно-растительные. Сывороточно-растительные десерты представляют собой пастеризованную смесь молочной сыворотки, сахарозы, гелеобразователя и плодово-ягодного (или овощного) пюре. Принципиальное отличие состоит в том, что продукты изготовляют непрерывным способом в условиях роторно-пульсационной обработки при одновременном интенсивном колебательном и механическом воздействии на сывороточно-растительную среду. В зависимости от вида десерта концентрация гелеобразователя (пектина, желатина, агара, крахмала) составляет от 1 до 3 %, доля растительного компонента — до 40 %; максимальный размер частиц растительного пюре не превышает 0,1 мм. Физико-химические и органолептические показатели разработанных десертов приведены в табл. 19.26.

Продолжительность хранения сывороточно-растительных десертов при температуре 2-6 °С составляет не более 10 сут.
Соусы на основе молочной сыворотки. Технологическая схема производства сывороточно-растительных соусов аналогична таковой для производства желе, но имеет некоторые отличия. В качестве структурообразователя используется стабилизатор «Стабисол», помимо сахара в измельченные ПЗХ вносится соль, затем томатная паста при постоянном перемешивании до образования однородной консистенции и молочная кислота с температурой 8-10 °С. Нагревают смесь до 90-95 °С в ваннах ВДП, или роторно-пульсационных аппаратах, или в аппаратах типа «Штефан», или измельчителях-смесителях ИС-80. Затем в смесь вносится масло растительное согласно разработанным рецептурам и ее пастеризуют при температуре 95-97 °С при постоянном перемешивании в течение 5 мин. Органолептические и физико-химические показатели соусов приведены в табл. 19.27.

Желе безлактозные для функционального питания. Безлактозные желе вырабатывают из пастеризованной молочной сыворотки. Функциональные свойства достигаются путем целенаправленной биотехнологической обработки молочной сыворотки ферментом β-галактозидаза. Параметры процесса гидролиза лактозы молочной сыворотки приведены в табл. 19.28.

В качестве гелеобразователя используют желатин (3,0%) или агар (1,0%), или пектин (3,0 %). Для улучшения органолептических показателей используют соки (до 30 %) или пюре (до 25%) или подварки плодово-ягодные (до 20%). Продолжительность хранения готовой продукции составляет 112 сут. при температуре 2-6 °С.
При производстве ферментированных напитков для формирования консистенции низколактозного продукта применяют различные стабилизирующие системы. Желатин широко применяется в промышленности в качестве стабилизатора. Механизм образования геля желатином связан с формированием трехмерной сетчатой структуры. При температуре выше 40 'C молекулы желатина в растворе имеют конфигурацию отдельных спиралей. При охлаждении раствора ниже точки затвердевания (около 30 °С) и достаточно высокой концентрации желатина (1-8%) отдельные спирали объединяются в гель за счет водородных связей, которые располагаются равномерно по всей длине цепей. Благодаря этому гель термообратим, но неустойчив к механическим воздействиям.
Производство пива с активированными на молочной сыворотке пивными дрожжами. Молочную сыворотку используют в пивоварении для обработки дрожжевой суспензии в роторно-пульсационном аппарате (РПА) с целью ускорения процесса сбраживания пивного сусла. По предложенной технологии производство пива включает следующие технологические операции: приготовление пивного сусла в соответствии с действующей инструкцией, активацию дрожжей в нативной молочной сыворотке или 5 %-ном растворе сухой молочной сыворотки, главное брожение. Дображивание и выдержка молодого пива проводится в соответствии с действующими технологическими инструкциями на производство конкретного сорта пива.
Молочную сыворотку перед активацией в ней дрожжей пастеризуют при температуре 80-85 °С в течение 20-30 мин и затем охлаждают до температуры 6-8 °С (при холодном способе) или до 18-20 °С (при совмещении обработки сыворотки с тепловой активацией). Расчетное количество дрожжей, предназначенных для внесения в бродильный аппарат, смешивают с приготовленной сывороткой в соотношении 1:0,5 и выдерживают при периодическом перемешивании в течение 40-45 мин при холодной обработке и 15-20 мин. при совмещении с тепловой обработкой. В РПА обработку дрожжей проводят в течение двух минут. По окончании выдержки дрожжи вместе со средой активирования вносят в бродильный аппарат для брожения. Сравнительный анализ показателей пива (табл. 19.29), полученного с использованием обработанных дрожжей в РПА, и контроля показал, что состав полученных образцов достаточно близок.

При этом в опытном пиве выше содержание спирта. При дображивании активней происходила редукция диацетила, концентрация которого в молодом пиве также была ниже. В опытном пиве несколько выше концентрация высших спиртов и эфиров, однако, общая их концентрация соответствует значениям, обнаруживаемым в отечественных образцах. Показатели, характеризующие коллоидную стойкость — таниновый показатель, содержание полифенолов, также лучше в опытном пиве, благодаря более активному удалению нестойких коллоидов и высокомолекулярных полифенольных веществ, вследствие более активного брожения.