Способ получения растительного молока
METHOD FOR PRODUCING PLANT-BASED MILK

Изобретение относится к пищевой промышленности, а именно к получению аналогов молочных продуктов, используемых в питании, и может быть использовано в качестве заменителя молока и основы для получения напитков.
Известен способ производства соевого молока, предусматривающий промывание соевых бобов, тепловую обработку в водном растворе бикарбоната натрия, четырехкратное измельчение в жидкой среде, экстракцию белка и водорастворимых компонентов, разделение, пастеризацию и охлаждение, причем процесс производства соевого молока выполнен циклами, отличающийся тем, что тепловую обработку, измельчение, экстракцию, разделение и пастеризацию проводят непрерывным потоком при постоянной температуре 85-90°С, при этом промывание соевых бобов проводят в течение 10-15 мин при температуре 20-25°С с последующими тепловой обработкой в течение 90-95 мин, шестнадцатикратным измельчением, экстракцией и разделением в течение 9-11 мин, пастеризацией в течение 1-2 с и охлаждением до температуры 5-8°С при рН 7,0 [Патент №2142712, A23L 1/172, A23L 1/10].
Недостатками данного способа являются пищевая аллергия, низкие органолептические показатели, низкая пищевая ценность, обусловленная биологическими особенностями сырья. Использование пищевых добавок (водный раствор бикарбоната натрия), цикличность производства приводит к увеличению длительности технологического цикла производства и как результат приводит к увеличению себестоимости готового продукта.
Наиболее близким по технической сущности является способ получения белкового молока. Семена чечевицы замачивают в водном растворе, содержащем 0,5-0,9% гидрокарбоната натрия в соотношении 1:5-1:7 при температуре 38-42°С в течение 3,0-3,5 ч. Измельчают, проводят экстракцию белка в молочной сыворотке при рН 7,5-8,0 в течение 8-10 мин в соотношении семена чечевицы: сыворотка 1:5-1:6 при температуре 35-40°С. Выдерживают в ней 30 мин. Белковую основу отделяют фильтрованием. Вносят в нее 1,5% глюкозы, 0,3% стабилизатора, представляющего собой смесь пектина и модифицированного крахмала. Проводят термообработку при температуре 85°С в течение 10 мин [Патент №2185736 А23С 11].
Недостатками данного способа производства являются высокие затраты, низкие органолептические показатели, низкая пищевая и биологическая ценности.
Технический результат изобретения заключается в снижении затрат, повышении органолептических показателей, повышении пищевой и биологической ценности продукта.
Технический результат достигается тем, что способ получения растительного молока, включающий замачивание, смешивание семян с новой порцией воды, измельчение с одновременной экстракцией при температуре 35-40°С течение 30 минут, отделение растительного молока от осадка фильтрованием, при необходимости внесение вкусоароматических компонентов и стабилизирующих добавок, с последующей температурной обработкой, предварительно очищенные от сорной примеси семена, в качестве которых используют семена фасоли или гороха, замачивают в питьевой воде централизованной системы питьевого водоснабжения, подвергнутой обработке электромагнитным полем с индукцией 15 мТ при неизменном соотношении семян к воде 1 : 3, при температуре от 10°С до 20°С при замене воды каждые 60 минут во избежание порчи семян, в течение для семян гороха не более 5 ч, для семян фасоли не более 7 ч, после процесса замачивания семена фасоли проращивают при температуре 24°С в течение 17-20 часов, семена гороха при температуре 21°С в течение 13-15 часов в диапазоне автоматического регулирования влажности от 40 до 90% до достижения длины ростка от 2 до 3 мм, пророщенные семена промывают проточной водой, измельчают и экстрагируют гидромодуль в течение 11-13 минут составленный в соотношении пророщенные семена : питьевая вода централизованной системы питьевого водоснабжения от 1:3 до 1:6 до тонкодисперсного состояния с размером частиц не более 50 мкм, термообработку растительного молока проводят при температуре 145°С в течение 5-15 сек, с последующим охлаждением до 8±2°С, а оставшейся после фильтрации осадок подвергают сушке при температуре 100°С в течение 20-30 минут до содержания влаги не более 15-16%.
1
Использование в качестве сырья семян бобовых культур фасоли или гороха, которые являются источником полноценного белка растительного происхождения с наибольшим количеством незаменимых аминокислот к примеру, в семенах фасоли - 38,4%, гороха - 33,7%; чечевицы - 32,8%, а также характеризующиеся повышенным фитохимическим потенциалом, в среднем в семенах гороха и фасоли больше чем в семенах чечевицы в 1,3 раза магния; в 1,6 раза кальция; в 1,5 раза калия; в 1,6 раза витамина В; в 1,2 раза витамина РР и НЭ, повышенным содержанием пищевых волокон и клетчатки и низкой ингибиторной активностью, что позволит повысить пищевую и биологическую ценность предлагаемого продукта.
Введение в технологический процесс производства операции очищения семян от сорной примеси позволяет удалить с поверхности зерна загрязнения, снизить микробиальную обсемененность, что будет способствовать повышению технологической эффективности процесса производства.
Использование питьевой воды централизованной системы питьевого водоснабжения, подвергнутой обработке электромагнитным полем с индукцией 15 мТ в качестве растворителя позволяет процессу замачивания протекать более интенсивнее, отмечается более активное водопоглощение у семян гороха или фасоли, с разной степенью набухания и влажностью, что позволяет сократить затраты на процесс производства и исключить использование дополнительных пищевых добавок (к примеру,гидрокарбоната натрия).
При температуре ниже 10°С процесс поглощения влаги семенами гороха или фасоли замедляется, тормозится рост и развитие их зародышей, что в дальнейшем негативно повлияет на биопроцесс проращивания.
При температуре выше 20°С процесс водопоглощения протекает интенсивнее, происходит усиление дыхания бобовых культур, увеличиваются микробиологические риски.
Введение в способ процесса производства, проращивания семян фасоли или гороха при котором происходят структурные изменения в семенах бобовых культур, в том числе, сбалансированно-коллоидное подвижное состояние основных нутриентов, повышает уровень доступности основных нутриентов, что позволяет не использовать дополнительные пищевые и технологические добавки, это позволяет упростить процесс производства при одновременном сокращении затрат.
В процессе проращивания снижается содержание антиалиментарных веществ, к числу которых относят антиферменты (ингибиторы протеиназ) - природные биологически активные вещества, снижающие пищевую ценность растительного белка. Белок бобовых культур расщепляется до аминокислот и переходит в легкоусвояемое состояние, тем самым увеличивается содержание аминокислот и изменяется концентрация отдельных аминокислот по отношению к общему белку, увеличивается фитохимический потенциал семян, в том числе повышается содержание витаминов группы В, А и С, что увеличивает биологическую и пищевую ценность продукта. Практически полностью устраняется специфический бобовый привкус и запах не всегда приемлемый для потенциальных потребителей, следовательно, улучшаются органолептические показатели.
Процесс измельчения гидромодуля осуществляется при соотношении пророщенных семян к питьевой воде централизованной системы питьевого водоснабжения от 1:3 до 1:6 в течение 11-13 минут до тонкодисперсного состояния с размером частиц не более 50 мкм.
Использование питьевой воды централизованной системы питьевого водоснабжения в качестве экстрагента позволяет снизить затраты на производство, а также позволяет получить безлактозный продукт для непосредственного употребления в пищу и промышленной переработки на предприятиях пищевой промышленности.
Измельчения гидромодуля меньше 11 минут и больше 13 минут приводит к микробиологическим рискам и пенообразованию, что затрудняет дальнейший процесс производства, тем самым понижая технологическую эффективность.
При этом соотношении, времени измельчения и непрерывном перемешивании достигается наибольшая степень экстрагирования основных нутриентов, отмечается стабильность агрегационной устойчивости системы, что в свою очередь повлияет не только на повышение биологической и пищевой ценности, но и на улучшение органолептических показателей (консистенцию готового продукта).
При соотношении компонентов больше 1:6 и меньше 1:3 отмечается снижение эффекта экстракции (в том числе выхода белковых веществ из пророщенного гороха и фасоли), снижение органолептических показателей (вкус, запах, консистенция), усложняется дальнейший процесс производства.
Выбранный режим термообработки 145°С в течение 5-15 сек направлен на инактивацию антиалиментарных веществ и максимальное сохранение основных нутриентов, что повышает биологическую и пищевую ценность готового продукта.
Процесс сушки осадка при температуре около 100°С в течение 20-30 минут до содержания влаги не более 15-16% приводит к сокращению затрат, безотходному производству.
Способ получение растительного молока заключается в следующем.
Семена фасоли или гороха очищенные от сорной примеси на зерновых сепараторах, промывают проточной водопроводной водой соответствующая требованиям СанПин 2.1.4.1074-01 температурой (t ≤ 20°С) до получения прозрачной сливаемой воды. Горох или фасоль подвергают замачиванию в питьевой воде централизованной системы питьевого водоснабжения, подвергнутой обработке электромагнитном полем с индукцией 15 мТ (рН 7,82-8,02) при неизменном соотношении семян к воде 1:3, при температуре от 10°С до 20°С при замене воды каждые 60 минут во избежание порчи семян в течение не более 5 часов для гороха, не более 7 часов для фасоли. Набухшие семена гороха или фасоли промывают и проращивают в диапазоне автоматического регулирования влажности от 40 до 90% до достижения длины ростка от 2 до 3 мм. Семена гороха проращивают при температуре 21° в течение 13-15 часов, семена фасоли при температуре 24°С в течение 17-20 часов, пророщенные семена промывают, составляют гидромодуль в соотношении пророщенные семена: 'питьевая вода централизованной системы питьевого водоснабжения 1:3-1:6 измельчают в течение 11-13 минут до тонкодисперсного состояния с размером частиц не более 50 мкм и экстрагируют при непрерывном перемешивании компонентов в течение 30 мин при температуре 35-40°С. Разделяют полученную смесь путем фильтрации на растительное молоко и осадок. В растительное молоко при необходимости вносят вкусоароматические компоненты и стабилизирующие добавки, термообработку проводят при температуре 145°С в течение 5-15 сек с последующим охлаждением до 8±2°С. Оставшейся после фильтрации осадок сушат при температуре 100°С в в течение 20-30 минут с получением сухого продукта. Готовность продукта определяется по внешнему виду, твердая фаза становится легкой и хрустящей с содержанием влаги не более 15-16% без специфического запаха и привкуса.
Пример 1. Очищенные от сорной примеси на зерновых сепараторах семена гороха промывают под проточной водопроводной водой с соответствующей требованиям СанПин 2.1.4.1074-01 температурой (t ≤ 20°С) до получения прозрачной сливаемой воды. Семена гороха подвергают замачиванию в течение не более 5 часов, в питьевой воде централизованной системы питьевого водоснабжения, подвергнутой обработке электромагнитным полем с индукцией 15 мТ (рН 7,82-8,02) при температуре от 10°С до 20°С при неизменном соотношении семян к воде 1:3, при замене воды каждые 60 минут во избежание порчи семян. После процесса замачивания семена гороха промывают и проращивают при температуре 21°С в течение 13- 15 часов в диапазоне автоматического регулирования влажности от 40 до 90% и достижения длины ростка от 2 до 3 мм, пророщенные семена промывают под проточной питьевой водой централизованной системы питьевого водоснабжения, далее составляют гидромодуль в соотношении пророщенные семена: питьевая вода централизованной системы питьевого водоснабжения 1:3-1:6, измельчают в течение 11-13 минут до тонкодисперсного состояния с размером частиц не более 50 мкм и экстрагируют при непрерывном перемешивании компонентов в течение 30 мин при температуре 35-40 С. Разделяют полученную смесь путем фильтрации на растительное молоко и осадок. В растительное молоко при необходимости вносят вкусоароматические компоненты и стабилизирующие добавки, термообработку проводят при температуре 145°С в течение 5-15 сек с последующим охлаждением до 8±2°С и розливом. При соблюдении технологических режимов и санитарно-технических условий производства предельные сроки хранения готового продукта при температуре хранения (4±2)°С - 5 суток.
Оставшийся после фильтрации осадок сушат при температуре 100°С в течение 20-30 минут с получением сухого продукта. Готовность продукта определяется по внешнему виду, твердая фаза становится легкой и хрустящей с содержанием влаги не более 15-16% без специфического запаха и привкуса.
Пример 2. Очищенные от сорной примеси на зерновых сепараторах семена фасоли промывают под проточной водопроводной водой с соответствующей требованиям СанПин 2.1.4.1074-01 температурой (t ≤ 20°С) до получения прозрачной сливаемой воды. Семена фасоли подвергают замачиванию в течение не более 7 часов, в питьевой воде централизованной системы питьевого водоснабжения, подвергнутой обработке электромагнитным полем с индукцией 15 мТ (рН 7,82-8,02) при температуре от 10°С до 20°С при неизменном соотношении семян к воде 1: 3, при замене воды каждые 60 минут во избежание порчи семян. После процесса замачивания семена фасоли проращивают при температуре 24°С в течение 17-20 часов в диапазоне автоматического регулирования влажности от 40 до 90% и достижения длины ростка от " до 3 мм, пророщенные семена промывают, составляют гидромодуль в соотношении пророщенные семена: питьевая вода централизованной системы питьевого водоснабжения 1:3-1:6, измельчают в течение 11-13 минут до тонкодисперсного состояния с размером частиц не более 50 мкм и экстрагируют при непрерывном перемешивании компонентов в течение 30 мин при температуре 35-40°С. Разделяют полученную смесь путем фильтрации на растительное молоко и осадок. В растительное молоко при необходимости вносят вкусоароматические компоненты и стабилизирующие добавки, термообработку проводят при температуре 145°С в течение 5-15 сек с последующим охлаждением до 8±2°С и розливом. При соблюдении технологических режимов и санитарно-технических условий производства предельные сроки хранения готового продукта при температуре хранения (4±2)°С - 5 суток.
Оставшейся после фильтрации осадок сушат при температуре 100°С в течение 20-30 минут с получением сухого продукта. Готовность продукта определяется по внешнему виду, твердая фаза становится легкой и хрустящей с содержанием влаги не более 15-16% без специфического запаха и привкуса.
Сравнительный анализ физико-химических показателей показывает, что заявленный продукт обладает высокой пищевой и биологической ценностью, пониженной энергетической ценностью.
Анализ органолептических показателей показывает, что продукт, вырабатываемый заявленным способом, обладает высокими органолептическими показателями.
Продукт, получаемый по заявленному способу, обладает высокой пищевой и биологической ценностями за счет использования в качестве сырья семян бобовых культур фасоли или гороха, при этом продукт обогащается эссенциальными компонентами пищи, в частности макро-, микроэлементами и пищевыми волокнами, витаминами и др.; за счет введения процесса проращивания, при котором снижается содержание антиалиментарных веществ, увеличивается не только содержание, но и биодоступность основных нутриентов, белок бобовых культур расщепляется до аминокислот и переходит в легкоусвояемое состояние, тем самым увеличивается содержание аминокислот и изменяется концентрация отдельных аминокислот по отношению к общему белку, увеличивается фитохимический потенциал семян, в том числе повышается содержание витаминов группы В, А и С; за счет процесса измельчения достигается наибольшая степень экстрагирования основных нутриентов; за счет выбранного режима термообработки, который направлен на инактивацию антиалиментарных веществ и максимальное сохранение основных нутриентов, повышается пищевая и биологическая ценность.
Продукт, получаемый по заявленному способу, обладает высокими органолептическими показателями за счет введения процесса проращивания семян, при котором практически полностью устраняется специфический бобовый привкус и запах не всегда приемлемый для потенциальных потребителей, за счет процесса измельчения гидромодуля, при котором достигается, как уже отмечено ранее наибольшая степень экстрагирования основных нутриентов отмечается также стабильность агрегационной устойчивости системы, вследствие чего, улучшается консистенция готового продукта.
Снижении затрат по заявленному способу происходит за счет использования при замачивании семян питьевой воды централизованной системы питьевого водоснабжения, подвергнутой обработке электромагнитным полем с индукцией 15 мТ, что позволяет процессу замачивания протекать более интенсивнее, отмечается более активное водопоглощение у семян гороха и фасоли с разными степенью набухания и влажностью, исключено использование пищевых добавок; за счет введения в способ процесса производства, проращивания семян фасоли и гороха, при котором происходят структурные изменения в семенах бобовых культур, в том числе, сбалансированно-коллоидное подвижное состояние основных нутриентов, повышается уровень доступности основных нутриентов, что позволяет не использовать дополнительные пищевые и биологически активные добавки; за счет использования в качестве экстрагента при составлении гидромодуля воды централизованной системы питьевого водоснабжения, за счет процесса сушки твердой фазы, т.е. безотходного производства.
Растительное молоко из бобового сырья, изготовленное по заявленному способу, рекомендуется как для массового питания населения, так и для функционального питания, в том числе, для людей, страдающих лактазной недостаточностью, приверженцев ЗОЖ и вегетарианского питания (вега-питания). Растительное молоко, полученное заявляемым способом, является безлактозным продуктом, обладает высокой пищевой и биологической ценностью, а также улучшенными органолептическими показателями.
1
2
6
Употребление 100 гр растительного молока из бобового сырья позволит удовлетворить в среднем суточную физиологическую потребность в пищевых веществах и энергии для различных групп населения в (%): в белке - 2,53 -5,51%, в жире - 0,32 - 0,83%, в пищевых волокнах - 9-11%, а также в витаминах В, В, В, А, в натрии, в калии, в кальции, в железе, в фосфоре, в магнии, в цинке и др. не менее важных макро- и микроэлементах.
Полученный сухой продукт, изготовленный по заявленному способу, может быть использован как в качестве самостоятельного продукта, так и в качестве обогащающей пищевой добавки.
В России продукты сегмента «dairy alternatives)), к числу которых можно отнести напиток безалкогольный из растительного сырья (растительное молоко из бобового сырья) главным образом представлены продукцией известных брендов. Все производители, выпускают широкую ассортиментную линейку напитков из злаковых культур (овсяное, рисовое, кукурузное, полбяное, гречневое молоко и т.д.), ореха, мака и др. Из зернобобовых культур в промышленном масштабе перерабатывается только соя. Хотя не меньшего внимания заслуживают и другие бобовые культуры. Использование семян, к примеру, фасоли сортов селекции Омского ГАУ и гороха селекции БНИИСХ предположительно будет способствовать адресной импортозамещающей политики РФ, которая так необходима для экспортного потенциала страны, тем самым повысит спрос семян гороха и фасоли, которые в большинстве случаев используются как крупяные культуры.
Заявленный способ получения растительного молока был апробирован в лабораторных условиях на кафедре продуктов питания и пищевой биотехнологии ФГБОУ ВО Омский ГАУ.