Композиция для производства йогурта безлактозного
COMPOSITION FOR PRODUCTION OF LACTOSE-FREE YOGURT

Изобретение относится к молочной промышленности, к производству функциональных кисломолочных продуктов для людей, страдающих лактазной недостаточностью.
Лактоза выполняет в организме человека важную физиологическую роль, во-первых, поддерживает естественный транспорт в кишечнике необходимых микроэлементов, таких как кальций, магний и марганец. Во-вторых, она является источником галактозы, которая способна восстанавливать межсуставную жидкость, синтезировать клетки миелиновой оболочки нервов в центральной нервной системе и сетчатке глаза. При исключении продуктов содержащих лактозу из рациона питания, возможно нарушение биоценоза кишечника, так как именно она является субстратом для молочнокислых бактерий и обладает бифидогенным эффектом.
Однако употребление молочных продуктов при лактазной недостаточности приводит к нарушению работы ЖКТ и сопровождается болевыми ощущениями в животе, избыточному газообразованию, диарейному синдрому. Отмечается, что у некоторых людей наблюдается обратный эффект - задержка стула/запоры, вызванные снижением кишечной перистальтики (следствие выработки метана). В результате возникает состояние хронической интоксикации, что влияет на общее состояние организма человека. При систематической лактазной недостаточности встречаются аллергические реакции, язвенные поражения полости рта, боли в горле, сердечная аритмия. Среди нарушений психоневрологического спектра фигурируют и ряд других расстройств: задержка развития моторного, психического и/или речевого, нарушения сна, судороги.
Для решения данной проблемы необходима разработка низколактозных и безлактозных молочных продуктов, обогащенных функциональными ингредиентами, повышающими биологическую ценность продукта.
Известен способ производства йогурта, содержащий молоко, закваску из Streptococcus thermophilus и Lactobacillus delbrueckii, и растительные добавки, экстракт стевии (порошок) и плоды (сок) актинидии, при следующем соотношении ингредиентов, г: молоко с массовой долей жира 3,2% - 1000; закваска, состоящая из Streptococcus thermophilus и Lactobacillus delbrueckii -0,01; плоды (сок) актинидии различных видов - 5; экстракт стевии (порошок) - 0,1 (см. патент RU №2460306).
Недостатком известной композиции является использование в качестве добавки экстракта стевии, которая имеет плохую сочетаемость с молоком, в результате чего возможно возникновение нарушений работы желудочно-кишечного тракта.
Известен способ получения кисломолочного продукта с сухой функциональной смесью, состоящей из ягод брусники и клюквы (жмых), стабилизирующих пищевых добавок, таких как крахмал холодного набухания и концентрат молочного белка, а также микро- и нанокапсулы на основе извлеченной соковой части ягод брусники и клюквы. Кисломолочный продукт обладает стабильно-технологическими свойствами (см патент RU 2702426).
Представленный кисломолочный продукт имеет высокую пищевую ценность за счет обогащения функциональной смесь. Однако разработанная композиция не пригодна для питания людей, страдающих лактозной непереносимостью.
Наиболее близким аналогом к заявляемому йогурту, взятым за прототип, является безлактозный йогурт (патент RU №2698068), предусматривающий использование закваски, содержащей болгарскую палочку и Streptococcus salivarius ssp.thermophilus AiBi «Golden Time» серия S 4.01 SWEET в количестве 70 EA (единиц активности). Способ позволяет повысить биологическую ценность продукта и его реологические свойства, получить продукт с более мягким кисломолочным вкусом и ароматом, придать продукту сливочный вкус, а также увеличить срок его хранения до 35 суток.
Недостатком композиции является отсутствие функциональных ингредиентов в составе, а также незначительное содержание в белковом составе сывороточных белков, обладающих более высокой усвояемостью и биологической ценностью за счет содержания незаменимых аминокислот.
Из анализа существующего уровня техники, было выявлено, что технической проблемой в данной области является необходимость расширения ассортимента продуктов функциональной направленности для людей с непереносимостью лактозы.
Техническим результатом заявляемого изобретения является расширение ассортимента кисломолочных продуктов функциональной направленности для людей с индивидуальной непереносимостью лактозы с повышенной биологической и пищевой ценностью.
Для решения указанной проблемы и получения заявленного технического результата представлена композиция для производства йогурта безлактозного на основе молочного сырья с добавлением закваски, в соответствии с изобретением дополнительно содержит фермент Colif Infant Drops, концентрат сывороточного белка, а также дополнительно содержит фруктовый наполнитель «Северные ягоды», в качестве молочного сырья содержит молоко цельное и молоко обезжиренное, при следующем содержании исходных компонентов, мас. %:
молоко цельное
74,50-77,00
молоко обезжиренное
4,30-6,40
закваска
0,30
концентрат сывороточного белка
1,00-2,50
фруктовый наполнитель «Северные ягоды»
15,70-15,90
фермент Colif Infant Drops
0,40
В качестве функциональных компонентов использовались концентрат сывороточного белка и фруктовый наполнитель «Северные ягоды», состоящий из концентрированных соков брусники, черники, клюквы, скорцонеры.
Одним из самых ценных пищевых белков является белок молочной сыворотки. Он известен своим превосходным аминокислотным профилем, высоким содержанием цистеина, быстрым усвоением биоактивных белков (лактоглобулинов, иммуноглобулинов и лактоферринов). В виду высокой биологической ценности сывороточных белков, они являются уникальным сырьем для инновационных разработок в области пищевой промышленности, медицины, фармакологии. С точки зрения питания белок молочной сыворотки известен как полноценный натуральный белок, поскольку он содержит все незаменимые аминокислоты, необходимые для ежедневного питания. Также он является одним из богатейших источников разветвленных аминокислот (ВСАА, в частности, лейцина), играющих важную роль в синтезе мышечного белка. Кроме того, некоторые из отдельных компонентов белка молочной сыворотки обладают профилактическим действием против вирусной и бактериальной инфекции и модулируют иммунитет, подходит для спортивного, детского и геродиетического питания. Концентрат сывороточного протеина - самая выгодная и наиболее распространенная форма сывороточного белка. Концентрат сывороточного протеина считается самой популярной спортивной добавкой для поддержания хорошей физической формы.
В состав фруктового наполнителя «Северные ягоды» входят концентрированные соки черники, брусники, скорцонеры и клюквы.
Черника обладает уникальным составом, в ней содержатся антоцианы -пигментные вещества, влияющие на светочувствительные клетки сетчатки глаза. Наличие в составе витаминов А, группы В и С способствуют увеличению прочности сосудов сетчатки, которые становятся эластичней. Плоды черники рекомендовано употреблять при желудочно-кишечных расстройствах и диарее.
Клюкву считают природным антибиотиком за содержание в ней фитонцидов. Она является богатым источником витамина С, РР, который помогает усвоению аскорбиновой кислоты. Клюква содержит множество антиоксидантов, обладает противовоспалительными свойствами. Установлено, что содержащиеся в клюкве урсоловая и олеаноловая кислоты расширяют венозные сосуды сердца, питают сердечную мышцу.
Скорцонера или "черная морковь" малознакома жителям средней полосы России, в настоящее время культивируется в предгорьях Кавказа, Западной Сибири. Корнеплоды скорцонеры используются в народной медицине для лечения сахарного диабета, имеют способность значительно снижать уровень глюкозы крови. Углеводный состав скорцонеры представлен пищевыми волокнами, пектинами, которые выводят из организма токсины, радиоактивные элементы.
Она содержит различные группы биологически активных веществ:
- инулин - как заменитель сахара и крахмала при сахарном диабете;
- маннит - мочегонное, желчегонное действие;
- тригонеллин - гипогликемическое действие;
- холин - стимулирует образование гистамина;
-флавоноиды - противовоспалительное, спазмолитическое, откашливающее, диуретическое действие.
Плоды брусники укрепляют капилляры, нормализуют метаболизм. Брусника обладает мочегонным, жаропонижающим, дезинфицирующим, тонизирующим, антисклеротическим эффектами. Наличие ее в состав способствует улучшению работы печени, восполняет физиологическую потребность организма в витаминах, аминокислотах, антиоксидантах, минеральных веществах.
Функциональные компоненты, используемые для создания пищевой композиции, способствовали повышению биологической ценности готового продукта, а также изменению синеретических и органолептических свойств. Внесение сывороточного белка, также приводило к улучшению синеретических свойств готового продукта. Отмечено повышение влагоудерживающей способности сгустка, применение сывороточного белка в композиции способствовало получению продукта с высоким показателем сухих веществ. Использование фруктового наполнителя «Северные ягоды» оказало влияние на изменение вкусового профиля продукта. Излишняя сладость безлактозного йогурта компенсируется внесением фруктового наполнителя «Северные ягоды».
Способ получение заявленного продукта осуществляется следующим образом:
- приемка сырья (не ниже 2-го сорта, кислотностью не более 19°Т, плотность не менее 1027 кг/м;
- охлаждение и резервирование сырья (t=4±2°С, не более 6 часов хранения)
- бактофугирование (t=50-55°С);
- термизация (t=63-65°С, 15 сек);
- охлаждение (t=4±2°С);
- нормализация;
- резервирование и перемешивание(15-30 мин);
- внесение сухих компонентов;
- перемешивание(30-40 мин, не более 6 часов);
- нагрев (t=50-55°С);
- деаэрация;
- гомогенизация (t=65-70°С, давление 15±2,5 МПа);
- пастеризация (t=90-95°С, выдержка 3-8 мин);
- охлаждение продукта до температуры заквашивания (t=43±2);
- внесение закваски и ферментного препарата;
- перемешивание (15-30 мин);
- ферментация (t=43±2, 4-6 ч);
- охлаждение и резервирование основы для йогурта;
- внесение фруктового наполнителя;
- упаковка и маркировка готового продукта.
Пример 1. Рецептура функционального обогащенного безлактозного йогурта с содержанием общего белка 3,5%:
молоко цельное
77,00
молоко обезжиренное
5,40
закваска
0,30
концентрат сывороточного белка
1,00
фруктовый наполнитель «Северные ягоды»
15,90
фермент Colif Infant Drops
0,40
вода
остальное
Пример 2. Рецептура функционального обогащенного безлактозного йогурта с содержанием общего белка 4,0%:
молоко цельное
76,00
молоко обезжиренное
4,30
закваска
0,30
концентрат сывороточного белка
1,50
фруктовый наполнитель «Северные ягоды»
15,90
фермент Colif Infant Drops
0,40
вода остальное Пример 3. Рецептура функционального обогащенного безлактозного йогурта
с содержанием общего белка
4,5%:
молоко цельное
74,50
молоко обезжиренное
6,40
закваска
0,30
концентрат сывороточного белка
2,50
фруктовый наполнитель «Северные ягоды»
15,70
фермент Colif Infant Drops
0,40
вода
остальное
Заявленный интервал значения концентрата сывороточного белка является оптимальным для достижения технического результата. При увеличении добавляемого компонента необходимо увеличение ферментного препарата для получения безлактозного продукта, что приводит к увеличению стоимости готового продукта, а также отмечается ухудшение сенсорного профиля.
Выработка продукта осуществлялась в условиях производственной лаборатории. Указанные количества компонентов даны на 100 кг и строго соответствуют масс. % указанным в формуле изобретения.
В результате полученные безлактозные йогурты содержали в составе глюкозу и галактозу, а также фруктозу в связи с обогащением фруктовым наполнителем. Содержание лактозы составляло менее 0,01%, тогда как наличие ее в используемом молоке колебалось от 4,55 до 4,65%. Более низкое содержание галактозы по сравнению с содержанием глюкозы, свидетельствует об образовании галактоолигосахаридов, что является дополнительным подтверждением высокой биологической ценности обогащенного безлактозного йогурта.
Изучение микробиологических показателей показали, что проведение гидролиза лактозы и обогащение молочной основы функциональными ингредиентами оказывает стимулирующее воздействие на развитие бактерий. Так, инверсия лактозы с образованием глюкозы и галактозы способствует увеличению молочнокислых микроорганизмов, максимальное увеличение отмечено в образце с концентрацией сывороточного белка 2,5%.
Заявляемая безлактозная кисломолочная композиция с функциональными компонентами для людей с лактазной недостаточностью содержит менее 0,01% лактозы. Употребление безлактозного йогурта с функциональными ингредиентами способствует стимулированию иммунной системы организма, понижает содержание холестерина сильнее, чем казеин и соевый белок. Кроме того, сывороточные белки имеют низкий гликемический показатель, что позволяет оптимизировать выделение инсулина, регулируя уровень глюкозы в крови (таблица).
Разработанный продукт может быть рекомендован, как для детского питания, так и для геродиетического, спортивного.
Предложенная композиция для получения обогащенного безлактозного йогурта по сравнению с прототипом позволит расширить линейку функциональных кисломолочных продуктов и увеличить число потребителей данного продукта за счет его функциональной направленности.