Способ производства молочного концентрированного продукта с сахаром
METHOD FOR THE PRODUCTION OF A CONCENTRATED MILK PRODUCT WITH SUGAR

Изобретение относится к молочной промышленности, а именно к молочно-консервной, и может быть использовано в производстве сгущенных молочных консервов с сахаром.
Например, известен способ производства сгущенного молока с сахаром, включающий восстановление исходного сухого молочного сырья, внесение сахара-песка, пастеризацию полученной восстановленной смеси, охлаждение, внесение затравки, кристаллизацию и доохлаждение готового продукта, по которому в целях улучшения качества готового продукта, снижения его себестоимости и получения более стабильных качественных показателей перед пастеризацией в восстановленную смесь вносят животный жир или рафинированный дезодорированный растительный или рыбий жир с последующим диспергированием жира при температуре 40-75°С, пастеризацию полученной восстановленной смеси осуществляют при температуре 76-100°С с выдержкой от 2 до 300 с, а охлаждение проводят в две стадии, на первой из которых сгущенное молоко охлаждают в потоке до 40°С, а на второй – в кристаллизаторе до температуры массовой кристаллизации с внесением затравки и последующим доохлаждением до 20°С [1]. Патент РФ № 2116033, А 23 С 9/00, 9/18, опубл. 27.07.98.
Наиболее близким по технической сущности к предложенному является состав сгущенного молока с сахаром и способ получения [2], включающий восстановление сухого обезжиренного молока, внесение сахара-песка, пастеризацию и охлаждение смеси, по которому для повышения стабильности качественных показателей, расширения ассортимента молочных продуктов при одновременном сохранении органолептических показателей натурального сгущённого молока с сахаром, предотвращения возможности кристаллизации молочного сахара в продукте при длительных сроках хранения, снижения себестоимости изготовления продукта и снижения энергозатрат за счёт исключения традиционных операций концентрирования, сгущения и упаривания в сгущенное молоко с сахаром, содержащее восстановленное сухое обезжиренное молоко, дополнительно вводят стабилизатор и вкусоароматическую добавку. В качестве стабилизатора используется желатин или агар при следующем соотношении компонентов (мас.%):
молоко сухое обезжиренное – 10,0 – 27,0;
сахар-песок – 43,5 – 48,0;
стабилизатор – 0,01 – 0,5;
вода – остальное.
В качестве вкусоароматической добавки используются какао – порошок или кофе растворимый и натрий двууглекислый при следующем соотношении компонентов (мас.%):
молоко сухое обезжиренное – 10,0 – 27,0;
сахар-песок – 43,5 – 48,0;
стабилизатор – 0,01 – 0,5;
какао-порошок или кофе растворимый – 3,0 – 7,0;
натрий двууглекислый – 0,02 – 1,0;
вода – остальное.
При этом сгущённое молоко с сахаром содержит жир в виде сливочного масла, твердых или жидких растительных жиров при следующем соотношении компонентов (мас.%):
молоко сухое обезжиренное – 10,0 – 27,0;
сахар-песок – 43,5 – 48,0;
стабилизатор – 0,01 – 0,5;
жир – 0,01 – 10,0;
вода – остальное;
или
молоко сухое обезжиренное – 10,0 – 27,0;
сахар-песок – 43,5 – 48,0;
стабилизатор – 0,01 – 0,5;
жир – 0,01 – 10,0;
вкусоароматические добавки – 3,0 – 7,0;
вода – остальное.
При этом стабилизатор в виде раствора вводят в смесь сухого восстановленного молока с сахаром перед пастеризацией при температуре пастеризации, восстановление сухого обезжиренного молока проводят при 35-50°С, а перед внесением сахара-песка восстановленную смесь фильтруют в потоке при 50-70°С. При этом перед введением сахара-песка в восстановленное молоко добавляют жир при постоянном перемешивании при 50-70°С, после чего проводят эмульгирование жира путем циркуляции с применением центробежного или шестерённого насоса, или иных эмульгаторов, затем гомогенизацию смеси при 50-70°С в один этап при давлении 10-18 МПа или в два этапа, на первом при давлении 8-14 МПа, а на втором при давлении 1,5-4,0 МПа.
Кроме того, перед или одновременно с введением сахара-песка в восстановленное сухое обезжиренное молоко вносят вкусоароматическую добавку при 50-70°С.
После пастеризации смесь фильтруют и быстро охлаждают до температуры усиленной кристаллизации лактозы 35-45°С. Затем в смесь вводят кристаллы лактозы или фермент лактозы (β–галактозидазу) в количестве 0,01-0,03 мас.% и при интенсивном перемешивании проводят охлаждение и фасовку сгущенного молока с сахаром [2]. Патент РФ № 2148346, А 23 С 9/00, 9/18, опубл. 10.05.2000.
Техническим недостатком известных способов получения сгущенного молока с сахаром является низкая пищевая ценность вырабатываемых продуктов, обусловленная невысокой пищевой ценностью исходного сырья – сухого обезжиренного молока и низкие органолептические показатели.
Техническим результатом заявляемого способа производства молочного концентрированного продукта с сахаром является получение продукта повышенной пищевой ценности.
Этот технический результат достигается в предложенном способе производства молочного концентрированного продукта с сахаром, предусматривающем восстановление сухого обезжиренного молока, нормализацию путем внесения обезвоженного расплавленного молочного жира, гомогенезацию, внесение сахара-песка, пастеризацию полученной смеси, охлаждение, внесение затравки в виде мелкокристаллической лактозы, кристаллизацию и доохлаждение готового продукта, отличающийся тем, что в продукт одновременно с введением сахара-песка вносят вкусоароматическую добавку, в качестве которой используется кэроб в виде сухого порошка или сиропа, готовят продукт при следующем выборе компонентов, кг на 1000 кг готового продукта:
Сухое обезжиренное молоко
230
Молочный жир
82,7
Сахар-песок
428- 432
Кэроб - сухой порошок или сироп
3,0 - 7,0;
Мелкокристаллическая лактоза
0,2
Вода
248,1
Способ осуществляют следующим образом
Сухое обезжиренное молоко растворяют при температуре 40-45°С в воде. Затем смесь нагревают до 60-65°С и проводят ее нормализацию, для этого вносят в нее расчетное количество обезвоженного расплавленного молочного жира, затем проводят гомогенезацию при 10-12МПа, после чего вносят сахар-песок и вкусоароматическую добавку, в качестве которой используется кэроб в виде сухого порошка или сиропа, и направляют на пастеризацию.
Пастеризацию проводят при 93-97°С без выдержки. В полученную смесь после ее охлаждения до температуры массовой кристаллизации лактозы 34±3°С вносят затравку в виде мелкокристаллической лактозы в количестве не менее 0,02 кг на 100 кг готового продукта, перемешивают, доохлаждают до 20±2°С и расфасовывают.
Пример 1. Процесс осуществляют по предложенному способу. 230 кг сухого обезжиренного молока (95% сухих веществ) растворяют при температуре 45°С в 248,1 кг воды. Затем смесь нагревают до 65°С и проводят ее нормализацию, для этого вносят в нее 86,7 кг обезвоженного расплавленного молочного жира, затем проводят гомогенезацию при 10 МПа, после чего вносят 432 кг сахара-песка и 3 кг вкусоароматической добавки, в качестве которой используется кэроб в виде сухого порошка, и направляют на пастеризацию.
Пастеризацию проводят при 95°С без выдержки. В полученную смесь после ее охлаждения до температуры массовой кристаллизации лактозы 34°С вносят затравку в виде мелкокристаллической лактозы в количестве 0,02 кг на 100 кг готового продукта, перемешивают, доохлаждают до 20°С и расфасовывают.
В результате по описанному выше способу получают 1000 кг молочного концентрированного продукта с сахаром 8,5%-ной жирности. Продукт имеет однородную, консистенцию, чистый молочный вкус (табл.1).
Пример 2. Способ осуществляют согласно примеру 1, при этом после гомогенезации перед пастеризацией в смесь вносят 428 кг сахара-песка и 7 кг вкусоароматической добавки, в качестве которой используется кэроб в виде сухого порошка. В результате, по описанному выше способу получают 1000 кг молочного концентрированного продукта с сахаром 8,5%-ной жирности. Продукт имеет однородную консистенцию, чистый молочный вкус (табл.1).
Пример 3. Способ осуществляют согласно примеру 1, при этом после гомогенезации перед пастеризацией в смесь вносят 432 кг сахара-песка и 3 кг вкусоароматической добавки, в качестве которой используется кэроб в виде сиропа. В результате, по описанному выше способу получают 1000 кг молочного концентрированного продукта с сахаром 8,5%-ной жирности. Продукт имеет однородную консистенцию, чистый молочный вкус (табл.1).
Пример 4. Способ осуществляют согласно примеру 2, при этом после гомогенезации перед пастеризацией в смесь вносят 428 кг сахара-песка и 7 кг вкусоароматической добавки, в качестве которой используется кэроб в виде сиропа. В результате, по описанному выше способу получают 1000 кг молочного концентрированного продукта с сахаром 8,5%-ной жирности. Продукт имеет однородную консистенцию, чистый молочный вкус (табл.1).
Данные таблицы 2 свидетельствуют о том, что физико-химические показатели качества молочного концентрированного продукта с сахаром, выработанного согласно примерам 1-4, находятся в соответствии с аналогичными показателями качества традиционных сгущенных молочных консервов с сахаром [3].
Активность воды является комплексным показателем хранимоустойчивости молочных консервов. Во всех образцах этот показатель несколько ниже, чем пределы допустимых для сгущенного молока с сахаром значений (0,80-0,85) и составляет 0,78-0,79 ед., что свидетельствует о достаточно высокой хранимоустойчивости продукта.
Вязкость продукта, а также средний линейный размер кристаллов лактозы не превышает значений, регулируемых ГОСТ на традиционное сгущенное молоко с сахаром [3].
4
3
Продукт обладает хорошими микробиологическими показателями качества. Микробиологический анализ показал, что продукты соответствуют требованиям Технического регламента таможенного союза и содержит КМАФАнМ 2·10 КОЕ/см; БГКП и S. Aureus в 1 г продукта, патогенные, в том числе сальмонеллы и L. Monocytogenes в 25 г продукта отсутствуют [4].
Кэроб (Carob) -
рожковое дерево относится к семейству бобовых. Его плоды - крупные сахарные стручки с фруктовым вкусом.
Порошок кэроба
получают измельчением спелых, высушенных, а иногда и поджаренных стручковых плодов рожкового дерева. В кулинарии этот порошок используют для замены какао-порошка. У порошка кэроб ореховый и шоколадный вкус. Из-за своего естественного содержания сахара, он слаще, чем натуральный порошок какао.
Сироп
получают путем уваривания стручков рожкового дерева без добавления сахара. Продукт считается диетическим и в умеренных количествах разрешен диабетикам. В сиропе содержатся ряд органических кислот, пектин, крахмал, белок, все витамины группы В, минералы, микроэлементы, сахар. Характеристики порошка и сиропа кэроба приведены в таблицах 3 и 4 по данным [5-6].
Согласно таблице  4, продукты рожкового дерева, особенно порошок, имеют высокое содержание К и Ca, являются источником Mg, P, Cu, Fe и Mn и Zn. Порошок рожкового дерева является ценным источником витаминов Е, D, С, ниацина, В6 и фолиевой кислоты; витамины А, В2 и В12 представлены в более низких количествах. Сироп рожкового дерева - общеукрепляющий и иммуномодулирующий продукт, известный своей питательной ценностью и полезными свойствами с античных времен.
Порошок и сироп рожкового дерева отличаются высоким содержанием сахара, и включают в основном сахарозу, а также фруктозу и глюкозу. Однако гликемический индекс кэроба составляет около 40 единиц, что делает его пищей с низким гликемическим индексом, что важно для потребителей, больных сахарным диабетом.
Продукты содержат небольшое количество жиров (до 1%), которые состоят из 17 жирных кислот, в основном олеиновой, линолевой.
Биоактивные соединения, присутствующие в гранулах рожкового дерева, полезны для контроля многих проблем со здоровьем, таких как диабет, болезни сердца и рак толстой кишки, благодаря их противодиабетическому, антиоксидантному и противовоспалительному действию. Поскольку в составе порошка и сиропа кэроба содержатся сахара, они являются естественными подсластителями и при добавлении их в сгущенное молоко с сахаром возможно снижение сахара-песка в его рецептуре и придание продукту профилактических свойств.
Помимо того, что кэроб – кладезь витаминов, он также способен очищать наш организм: наличие клетчатки позволяет стимулировать перистальтику кишечника, очищая его от токсинов. Так что кэроб, можно использовать для очищения организма.
Калорийность кэроба составляет 200-300 калории на 100 грамм продукта, что на 100-200 калории ниже, чем в какао порошке, который сейчас широко используется в качестве вкусоароматической добавки. Кэробы можно охарактеризовать как функциональные продукты с низким содержанием жира, высоким содержанием пищевых волокон и минералов. Эндосперм семени кэроба содержит полисахарид (галактоманнан), состоящий из 16-20% D-галактозы и 80-84% D-маннозы, который широко используется в пищевой промышленности в качестве загустителя, стабилизатора, гелеобразующего или диспергирующего агента [6]. Поэтому в рецептуре продуктов с кэробом можно исключить стабилизаторы. В соответствии с современными рыночными потребностями и изменениями, в ближайшие годы ожидается, что значение рожкового дерева возрастет во всем мире из-за нехватки какао-сырья.
Источники информации:
1. Патент РФ № 2116033, А 23 С 9/00, 9/18, опубл. 27.07.98.
2. Патент РФ № 2148346, А 23 С 9/00, 9/18, опубл. 10.05.2000.
3. ГОСТ 31688-2012 Консервы молочные. Молоко и сливки сгущеные с сахаром. Технические условия. – М.: Стандартинформ, 2013.
4. ТР ТС 033/2013 Технический регламент Таможенного союза «О безопасности молока и молочной продукции» (с изменениями на 10 июля 2020 года).
5. Функциональные компоненты плодов рожкового дерева: связь химического и биологического пространства. Гулас В., Стилос Э., Чациатанасиаду М.В., Мавромустакос Т., Цакос А.Г. Int J Mol Sci. 2016, 10 ноября; 17 (11): 1875. дои: 10.3390/ijms17111875.PMID: 27834921.
6. Пищевая характеристика рожкового дерева и традиционных продуктов из рожкового дерева. Элени Папаефстатиу, Агапиос Агапиу, Стелиос Яннопулос, Ребекка Коккинофта / Food Sci Nutr. 2018 ноябрь; 6(8): 2151–2161.
Таблица 1 - Органолептические показатели качества молока сгущенного с сахаром [4]
Наименованиепоказателя
Характеристика
Пример 1-2
Пример 3-4
Вкус и запах
Сладкий, чистый, с выраженным вкусом пастеризованного молока, без каких-либо посторонних привкусов и запахов.
Консистенция
Однородная по всей массе, без наличия ощущаемых органолептически кристаллов молочного сахара.
Цвет
Коричневый, равномерный по всей массе.
Таблица 2 – Физико-химические показатели качества молочного концентрированного продукта с сахаром 8,5 %-ной жирности
Наименование показателей
Молоко цельное сгущенное с сахаром ГОСТ 31688-2012
Примеры
1
2
3
4
Массовая доля влаги, %
Не более 26,5
26,4±0,1
26,4±0,1
26,4±0,1
26,4±0,1
Массовая доля белка в сухом обезжиренном молочном остатке, %,
Не менее 34
34,2
34,2
34,1
34,1
Массовая доля жира, %
Не менее 8,5
8,5
8,5
8,5
8,5
Размер кристаллов молочного сахара, l<sub>ср.</sub>, мкм
Не более 15
5,15±0,10
5,35±0,13
4,94±0,14
5,37±0,13
Кислотность, º Т
Не более 48
47±1
47±1
46±1
46±1
Вязкость, Па·с
От 3 до 15 включ.
5,44±0,06
6,24±0,06
5,55±0,11
6,11±0,05
Активность воды, a<sub>w</sub>, ед.
не нормируется
0,777±0,008
0,787±0,008
0,791±0,005
0,838±0,005
Таблица 3 - Характеристики порошка и сиропа кэроба
Характеристики
Порошок
Сироп
Влажность (%) ± U
8,49 ± 0,45
24,46 ± 0,04
Зольность (%) ± U
3,15 ± 0,06
2,29 ± 0,05
Жир (%) ± U
0,32 ± 0,02
0,12 ± 0,01
Белки (%)
4,58
2.11
Пищевые волокна (%)
37,32
-
Сахара (%)
36,70
54,95
Углеводы (%)
46,14
71,02
Энергетическая ценность(ккал/100 г)
280,40
293,60
Таблица 4- Минералы в порошке и сиропе кэроба (мг/100 г)
Наименование минерала
Ca
K
Mg
Na
P
Cu,
Fe,
Mn
Zn
Порошок
275
968
59
3.4
62
0,32
2,90
0,50
2,10
Сироп
44
238
46
17
91
0,11
0,80
0,77
0,70