Способ получения кисломолочного ацидофильного мороженого
METHOD FOR PRODUCTION OF FERMENTED MILK ACIDOPHILE ICE CREAM

Изобретение относится к молочной промышленности и может применяться при производстве мороженого функциональной направленности с про- и пребиотическими свойствами.
Важной составляющей Стратегии повышения качества пищевой продукции в Российской Федерации до 2030 года, принятой в июне 2016 г., является производство продуктов высокого качества и полезных для здоровья. К таким продуктам в полной мере относятся кисломолочные продукты с пробиотическими свойствами. Однако, они характеризуются непродолжительным сроком годности в связи с продолжающимся при положительных температурах хранения процессом ферментации и выраженным процессом окисления из-за кислой среды продукта. Решением проблемы производства кисломолочных продуктов длительного хранения может стать производство кисломолочного ацидофильного мороженого с бифидобактериями. Выбор в качестве заквасочной микрофлоры Lactobacillus acidophilus и Bifidobacterium longum и bifidum обусловлена стремлением пополнить в желудочно-кишечном тракте человека содержание свойственной ему полезной микрофлоры.
6
Известна композиция для получения йогуртового мороженого, которая содержит молоко сухое обезжиренное, сливки, йогурт, сахар-песок, кукурузный высокофруктозный сироп, стабилизатор-эмульгатор, каррагинан, лимонную кислоту, фоскальций, аромат йогурта, аромат плодов или ягод (RU №2409970, МПК A23G 9/00, A23G 9/40, опубл. 27.01.2010). Изобретение, по мнению авторов, позволяет повысить эффективность функциональных свойств продукта, а также расширить их спектр действия, придать продукту антилипические и антиоксидантные свойства, обогатить кальцием. Недостатком данного способа является невысокое (12-13 %) содержание йогурта, которое не обеспечит требуемый для кисломолочного мороженого уровень молочнокислых микроорганизмов 10 КОЕ/г, достигаемый при обязательном внесении кисломолочных продуктов, за рубежом - 20 %, в России - 30 %.
Известен способ производства кисломолочного мороженого, обогащенного пребиотиком лактулозой (RU №2497370, МПК A23G 9/40, A23G 9/34, A23G 9/36,опубл. 10.11.2013). Изобретение позволяет получить продукт с пробиотическими и синбиотическими свойствами. Внесение лактулозы перед заквашиванием способствует повышению выживаемости заквасочной микрофлоры в условиях замораживания. Эффект получен при внесении заквасок, характерных для производства йогурта и сметаны, содержащей лактококки. Недостатком данного способа является несбалансированный химический состав готового продукта. Данные, изложенные в примерах, показывают, что массовая доля жира в продукте (в связи с внесением 800 кг сливок на 1 т продукта) может составлять 8-24 % (пример 1), а массовая доля СОМО 19 % (при внесении 200 кг сухого обезжиренного молока) (пример 2). Такой состав неприемлем для кисломолочного мороженого, приведет к порокам вкуса: «окисление жировой фазы» вследствие ее высокого содержания и «песчанистость» вследствие избыточного содержания лактозы в СОМО и ее кристаллизацию.
Известен способ получения мороженого (RU №2532047 С1, МПК A23G 9/00, опубл. 27.10.2014). Способ включает приготовление смеси из молока и/или сливок, и/или сухого обезжиренного молока, сахара и стабилизатора. Далее смесь пастеризуют, гомогенизируют, охлаждают, сквашивают и фризеруют. После чего мороженое направляют на расфасовку и закаливание. Причем в смесь вносят сахар в количестве 9-15 %, полисахарид(ы) растительного происхождения инулин, и/или пектин, и/или агар, и/или каррагенан в количестве 1-4 %. Сквашивают с использованием молочнокислых микроорганизмов родов Lactococcus, и/или Streptococus, и/или Lactococus. После сквашивания в смесь вносят олигосахарид(ы) - пребиотик(и) лактулозу, и/или галактоолигосахариды, и/или фруктоолигосахариды в количестве 1-4 %. Изобретение позволяет получить низкокалорийное кисломолочное мороженое с улучшенной консистенцией и высоким содержанием живых клеток молочнокислых микроорганизмов.
К недостаткам способа следует отнести необоснованное введение до 4 % полисахаридов. Введение пектина более 0,6 % и каррагенана более 0,05% приводит к структурированию смеси для мороженого, потери ее текучести. В случае использования каррагенана это возникает вследствие образования его комплексов с белком. Важным недостатком способа является проведение процесса ферментации в присутствии 14 % сахарозы, что снижает скорость и результативность ферментативного процесса.
Известен способ получения мороженого "Снежок", предусматривающий подготовку рецептурных компонентов, смешивание обезжиренного молока или пахты, сахара -песка, картофельного желирующего крахмала или пшеничной муки, ванилина и питьевой воды, пастеризацию, гомогенизацию, охлаждение до температуры заквашивания, внесение 5 % ацидофильной закваски, фризерование, фасовку и закаливание (Технологическая инструкция по производству мороженого. - М.: Агропромиздат, 1998, с. 13-80). Однако, этот способ позволяет получить продукт с массовой долей сухих веществ 25 %, что не позволяет относить его к категории «мороженое», при хранении в нем происходит образование органолептически ощутимых кристаллов льда.
8
Известен способ приготовления кисломолочного ацидофильного мороженого с использованием бифидобактерий (Hekmat, S. Survival of Lactobacillus acidophilus and Bifidobacterium bifidum in ice cream for use as a probiotic food / S. Hekmat, D.J. McMahon // Dairy Science. - 1992. - Vol. 75, № 6. - P. 1415-1422), взятый за прототип. При реализации данного способа по традиционной для мороженого технологии готовили смесь на молочной основе, характеризуемую составом - молочного жира 12 %, СОМО 11 %, сахарозы 12,5 %, кукурузного сиропа 12,5 % и 0,32 % стабилизатора - эмульгатора, смесь подвергали пастеризации при температуре 79,4 и 82°С, с выдержкой соответственно 28 с и 30 мин. Смесь охлаждали до температуры заквашивания 42°С и вносили по 4 % производственной  закваски Lactobacillus acidophilus и Bifidobacterium bifidum, после ферментации в смесь добавляли ароматизированную основу. Готовое мороженое хранили при температуре -29°С. В готовом мороженом содержание L. acidophilus и B. bifidum достигло уровня 5⋅10 КОЕ/г. Через 17 недель содержание L. аcidophilus снизилось на 2 порядка, B. bifidum - на 1 порядок.
К недостаткам данного способа можно отнести следующее. Нерационально определен химический состав продукта. Высокая массовая доля жира (12%) повышает вероятность окислительной порчи жировой фазы продукта, поскольку в мороженом присутствуют одновременно кислород в составе воздушной фазы и кислая среда, создаваемая получаемой в процессе ферментации молочной кислотой. Пастеризация смеси проводилась при недостаточно высокой температуре (не выше 82°С), желательно 90-92°С. Температура сквашивания смеси оптимальна для развития лишь L. аcidophilus. Сквашивание смеси проводилось в присутствии всего рецептурного количества сахарозы (12,5 %), что могло привести к использованию в процессе ферментации в качестве субстрата сахарозы, а не лактозы и формированию нехарактерных для кисломолочных продуктов органолептических показателей. В качестве стартерных культур применялись B. bifidum, с целью восполнения более полного ассортимента естественных бифидобактерий желательна их композиция с B. longum. Для хранения готового продукта выбрана температура -29°С, отрицательно влияющая на выживаемость L. acidophilus и B. bifidum. Важным недостатком способа является отсутствие пребиотических свойств, что уже на стадии ферментации приводит к снижению ее эффективности. Не предусмотрена стадия охлаждения смеси после ферментации, температура смеси 42°С в процессе ее хранения при производстве мороженого может привести к излишнему увеличению кислотности смеси, отмиранию в кислой среде не только бифидобактерий, но и ацидофильной палочки.
6
Технический результат предлагаемого способа заключается в получении кисломолочного ацидофильного мороженого, обогащенного бифидобактериями и пищевым волокном инулином, обладающего в связи с этим про- и пребиотическими свойствами, характеризуемого высокими органолептическими показателями и содержащим на конец срока годности живых клеток молочнокислых микроорганизмов (L. аcidophilus) и Bifidobacterium не менее 10 КОЕ/г.
Предлагаемый способ получения мороженого включает приготовление смеси из молока и молочной продукции в различной комбинации (сливок, сгущенного и сухого молока, сливочного масла), пищевого волокна инулина и стабилизатора, пастеризацию, охлаждение до температуры заквашивания, заквашивание лабораторной закваской Lactobacillus acidophilus и закваской прямого внесения Bifidobacterium longum и bifidum, сквашивание, охлаждение до температуры фризерования и фризерование смеси, фасование, упаковывание и закаливание мороженого. В смесь перед фризерованием вносят предварительно приготовленный сироп сахарозы 65%-концентрации и, при необходимости, пищевкусовые продукты-наполнители (фрукты и продукты их переработки, орехи и продукты их переработки и др.).
Технический результат достигается за счет следующих технологических приемов. 1. Совместное введение в составе стартерных культур Lactobacillus acidophilus и Bifidobacterium longum и bifidum, что позволит в результате использования последними продуктов метаболизма первых получить их активные формы, что усилит пробиотический эффект продукта.
2. Единовременное внесение в смесь микроорганизмов, но в различной степени активности: Lactobacillus acidophilus в виде производственной закваски, Bifidobacterium longum и bifidum в виде закваски прямого внесения с целью создания условий для развития последних после появления в субстрате (заквашиваемой смеси) продуктов метаболизма Lactobacillus acidophilus, необходимых для развития бифидобактерий. При этом исключается отрицательное влияние кислой среды на выживаемость бифидобактерий, поскольку их активирование происходит постепенно.
3. Проведение процесса ферментации в отсутствии сахарозы во избежание ее ферментации L. acidophilus и достижения низкого уровня процесса ферментации лактозы.
4. Введение пищевого волокна инулина до пастеризации и ферментации, что способствует достижению пребиотического эффекта при развитии молочнокислых микроорганизмов.
5. Введение стадии «охлаждение смеси» после ее сквашивания с целью замедления процесса ферментации в период переработки смеси на мороженое и снижения тепловой нагрузки на оборудование в процессе фризерования.
Способ подтверждается примерами.
10
11
8
6
Пример 1. Цельное коровье молоко с массовой долей жира 3,2 %, СОМО 8,1 % (639,0 кг) при постоянном перемешивании подогревают до температуры 35°С вносят сухое обезжиренное молоко с массовой долей СОМО 95 % (60,7 кг), инулин (21,0 кг) и стабилизатор-эмульгатор (6,0 кг). Полученную молочную основу перемешивают в течение 25 мин. и нагревают до температуры 60°C, вносят сливочное масло с массовой долей жира 72,5 % (11,7 кг), подогревают до температуры 72°C, гомогенизируют при давлении на первой ступени 20,0 МПа и 5,0 МПа на второй ступени, затем пастеризуют при температуре 87°C с выдержкой 50 с. Полученную молочную основу охлаждают до температуры 40°C вносят 4 % производственной закваски Lactobacillus acidophilus, сухой бактериальный концентрат бифидобактерий с содержанием жизнеспособных клеток 10 - 10 КОЕ в 1 г в количестве 25 г на 1 т продукта. При температуре заквашивания проводят процесс сквашивания молочной основы в течение 5-7 ч до достижения кислотности 100-120°Т. Затем молочную основу охлаждают до температуры (4±2)°C, вносят централизованно поступающий на предприятия сахарный сироп с массовой долей сахарозы 65 % (261,6 кг), перемешивают до получения однородной консистенции. Полученную смесь фризеруют, мороженое с температурой минус 5°C расфасовывают, закаливают до температуры продукта не выше минус 18°C. Содержание жизнеспособных клеток Lactobacillus acidophilus и Bifidobacterium longum и bifidum после закаливания составляет не менее 10 КОЕ/г, на конец срока годности (не более 6 мес.) не менее 10 КОЕ/г.
10
11
8
6
Пример 2. Сливки из коровьего молока с массовой долей жира 20 %, СОМО 4,8 % в количестве 140 кг смешивают с обезжиренным молоком с массовой долей жира 0,5 % и СОМО 7,5 % (400 кг) и водой (94,2 кг), перемешивают, подогревают до температуры 38°C, при постоянном перемешивании вносят сухое обезжиренное молоко с массовой долей СОМО 95 % (77,2) кг, инулин (21,0 кг) и стабилизатор-эмульгатор (6,0 кг). Полученную молочную основу перемешивают в течение 30 мин и нагревают до температуры 73°C, гомогенизируют при давлении на первой ступени 18,0 МПа и 4,0 МПа на второй ступени, затем пастеризуют: при температуре 92°C без выдержки. Полученную молочную основу охлаждают до температуры 39°C, вносят 5 % производственной закваски Lactobacillus acidophilus, сухой бактериальный концентрат бифидобактерий с содержанием жизнеспособных клеток 10 - 10 КОЕ в 1 г в количестве 20 г на 1 т продукта. При температуре заквашивания проводят процесс сквашивания молочной основы в течение 5-7 ч до достижения кислотности 100-120°Т. Затем молочную основу охлаждают до температуры (4±2)°C, вносят предварительно пропастеризованный при температуре кипения (107°C) и охлажденный до температуры (4±2)°C сахарный сироп (261,6 кг) с массовой долей сахарозы 65 %, перемешивают до получения однородной консистенции. Полученную смесь фризеруют, мороженое с температурой минус 5,5°C расфасовывают, закаливают до температуры продукта не выше минус 18°C. Содержание жизнеспособных клеток Lactobacillus acidophilus и Bifidobacterium longum и bifidum после закаливания составляет не менее 10 КОЕ/г, на конец срока годности (не более 6 мес.) не менее 10 КОЕ/г.