Разработка технологии обогащенных кисломолочных напитков с использованием сом

УДК 637.146

В.А. Грунская, к.т.н., доцент кафедры технологии молока и молочных продуктов, Вологодская государственная молочнохозяйственная академия им. Н.В. Верещагина,

Я.В. Корзюк, ФГУП «Учебно-опытный молочный завод им. Н.В. Верещагина»

Разработка технологии обогащенных кисломолочных напитков с использованием СОМ

Аннотация: В статье рассмотрены вопросы разработки технологии обогащенных кисломолочных и сквашенных напитков, вырабатываемых на основе сухого обезжиренного молока с высоким содержанием неденатурированных сывороточных белков (индекс WPNI более 4,8 мг/г). Определен состав поликомпонентной закваски, содержащей пропионовокислые бактерии, лактококки, ацидофильную палочку и термофильные молочнокислые стрептококки. Установлены наиболее благоприятные условия ферментации обезжиренного молока, обеспечивающие достаточно высокое содержание жизнеспособных клеток заквасочной микрофлоры, а также сравнительно быстрое нарастание кислотности среды в процессе сквашивания, получение продукта с хорошими органолептическими и структурно-механическими свойствами. Исследовано влияние различных технологических факторов (массовой доли СОМО, растительного жира в молочной и молокосодержащей основе, температуры пастеризации и кислотности сгустка) на структурно-механические и органолептические свойства продуктов и установлены основные технологические режимы их производства. Показано изменение свойств напитков в процессе хранения.

Ключевые слова: кисломолочные напитки, сухие обезжиренные вещества, вязкость, органолептические показатели

В последнее время увеличивается объем производства молочных и молокосодержащих продуктов, предусматривающих широкое использование сухого обезжиренного молока (СОМ), что обусловлено сезонностью получения молока-сырья в сельском хозяйстве, уменьшением объемов его производства и снижением качества натурального молока в ряде регионов РФ. Обогащение молочных и молокосодержащих продуктов, вырабатываемых на основе восстановленного обезжиренного молока, пробиотической микрофлорой позволит расширить ассортимент продуктов функционального назначения, направленных

на укрепление иммунной активности организма человека и снижающих риск воздействия вредных факторов окружающей среды.

При производстве жидких кисломолочных и сквашенных продуктов, вырабатываемых с использованием восстановленного обезжиренного молока, для улучшения их консистенции целесообразно использовать СОМ с высоким содержанием неденатурированных сывороточных белков (индекс WPNI>4,8). Это позволит получать структуру кисломолочного геля, характеризующуюся повышенной способностью к восстановлению и большей устойчивостью к меха-

ническому воздействию, предотвратить расслоение продукта в процессе хранения.

Разработана технология обогащенных кисломолочных и сквашенных напитков на основе СОМ с высоким содержанием неденатурированных сывороточных белков, предусматривающая обогащение продуктов пробиотической микрофлорой, в частности, пропионово-кислыми бактериями и лактобациллами.

На основании изучения закономерностей совместного развития пропио-новокислых бактерий и молочнокислых бактерий, влияния заквасочной микрофлоры на структурно-механические свойства кислотных сгустков определены видовой состав поликомпонентной закваски, содержащей пропионовокис-лые бактерии, лактококки, ацидофильную палочку и термофильные молочнокислые стрептококки, и оптимальное соотношение между ними в закваске: 5:1:0,5:0,5, соответственно. Установлены наиболее благоприятные условия ферментации обезжиренного молока (температура - (30±2)°С, доза закваски

- 5%, продолжительность сквашивания

- 7-8 ч). В этих условиях обеспечивается достаточно высокое содержание жизнеспособных клеток пропионово-кислых бактерий (8,6±0,2 1д КОЕ/см3),

а)

Массовая доля СОМО в молочной основе,%

Рис. 1. Влияние массовой доли СОМО в ретические свойства (б) сгустка

ацидофильной палочки (8,2±0,2 1д КОЕ/ см3), лактококков (8,8±0,2 1д КОЕ/см3) и термофильных молочнокислых стрептококков (7,6±0,2 1д КОЕ/см3) в сгустке, а также сравнительно быстрое нарастание кислотности среды в процессе ферментации обезжиренного молока, получение продукта с хорошими органолептическими и структурно-механическими свойствами.

С целью установления оптимального состава напитков изучено влияние массовой доли сухих обезжиренных веществ (СОМО) в молочной основе (для кисломолочных напитков), массовой доли СОМО и растительного жира в молокосодержащей основе (для сквашенных напитков) на органолептические и структурно-механические свойства продуктов, активность развития заква-сочной микрофлоры в процессе сквашивания. Для восстановления использовали СОМ с индексом WPNI, равным 6,2 мг/г, в качестве растительного жира для сквашенных напитков выбран заменитель молочного жира (ЗМЖ), характеризующийся высоким содержанием полиненасыщенных жирных кислот и рекомендуемый для этой группы продуктов («СОЮЗ-52LЭ», «SDS МО 1-20»).

Установлено, что увеличение массовой доли СОМО способствует повы-

б)

9% 12% 15%

Массовая доля СОМО, % й основе на эффективную вязкость (а) и сине-

шению вязкости и прочности структуры, улучшению тиксотропных свойств, влагоудерживающей способности кислотного геля. На рис.1 показано изменение эффективной вязкости и влагоудерживающих свойств кислотного сгустка в зависимости от массовой доли СОМО в молочной основе.

Анализ органолептических показателей и структурно механических свойств выявил целесообразность использования восстановленной молочной основы с массовой долей СОМО 12%, обеспечивающей получение кислотного сгустка с чистым кисломолочным вкусом и запахом и хорошей консистенцией. Результаты проведенных исследований показали, что введение в состав рецептуры сквашенного напитка ЗМЖ в количестве 1,5-2,5% от массы молочной основы не вызывает ухудшения его органолептических и структурно-механических свойств.

На структурно-механические свойства продуктов значительное влияние оказывают температура пастеризации и Таблица 1 - Технологически

кислотность сгустка. Повышение температуры пастеризации и продолжительности выдержки приводит к увеличению степени денатурации сывороточных белков в восстановленном обезжиренном молоке, что, по всей видимости, связанно с необратимой коагуляцией большинства фракций сывороточных белков.

Установлено, что с увеличением кислотности сгустка его вязкость и влагоудерживающая способность повышаются. Результаты исследований показали, что при производстве кисломолочных и сквашенных напитков с использованием в качестве молочной основы восстановленного обезжиренного молока, получаемого из СОМ с высоким содержанием неденатурированных сывороточных белков, предпочтительно использовать температуру пастеризации (94±2)°С с выдержкой (6±2) мин., сквашивание проводить до образования достаточно прочного сгустка с кислотностью (80-85)°Т.

На основании проведенных исследований разработана технологическая режимы производства продукта

Технологическая операция Технологические параметры

Приемка и оценка качества сырья СОМ, индекс ШРШ > 4,8 мг/г; ЗМЖ по ТУ; закваска; вода питьевая по ГОСТ Р 51232-98.

Восстановление СОМ Т=(45±5) 0С, перемешивание 15 минут

Приготовление эмульсии ЗМЖ и составление молокосодержащей основы Т=(52±2) 0С, диспергирование 15 минут

Охлаждение и выдержка Не менее 4 часов, Т=(4±2) 0С

Подогрев, центробежная очистка Т=(45±5) 0С

Гомогенизация Т=(75±5) 0С, Р=(12,5±2,5) МПа

Пастеризация Т=(94±2) 0С, т=(6±2) мин.

Охлаждение Т=(32±1) 0С

Заквашивание Т=(32±1) 0С, Дз=5%

Сквашивание Т=(32±1) 0С, т=(8±0,5) ч., кислотность сгустка (80-85) °Т

Охлаждение, внесения плодово-ягодных наполнителей Т=(20±2)0С

Фасование, упаковывание, маркировка

Дохлаждение, хранение При Т=(4±2)0С, не более 5 суток

схема и установлены основные технологические режимы получения кисломолочных и сквашенных напитков, обогащенных пробиотической микрофлорой, с применением резервуарного способа производства (табл. 1).

Для установления допустимых сроков хранения напитков исследовано изменение их органолептических, физикохимических и микробиологических показателей, структурно-механических и синеретических свойств в процессе хранения в герметичной упаковке при температуре (4±2)° С в течение 8 суток.

а)

Изучение микробиологических показателей не выявило существенных различий в динамике развития микрофлоры в зависимости от вида основы продукта (молочной или молокосодержащей). Содержание жизнеспособных клеток пробиотической микрофлоры в опытных образцах через 8 суток хранения составляет 7,9-8,1 1д КОЕ/см3, что свидетельствует о достаточно хорошей выживаемости их и обеспечивает пробиотические свойства продуктов. Количество жизнеспособных клеток молочнокислых бактерий (лактококков и термофильных молочнокислых стрепто-

б)

£

О

О

ГО

К

СО

11 со ф -& $

0,27

0,26

0,25

0,24

0,23

0,22

0,21

0,2

0,19

0,18

о 0 суток хранения Д 5 суток хранения  8 суток хранения -

20 40 60 80 100 120

Время,с

*

, со

£

ООЁТ

<3 °

25

20

15

10

5

0

-

- У

/

А У

0

5

8

Продолжительность хранения,сутки

Рис. 2. Изменение эффективной вязкости в процессе разрушения структуры при постоянной скорости сдвига

0

а)

б)

£

О

О

о

к

со

3 £

т с

СО

0,26

0,25

0,24

0,23

0,22

0,21

0,2

0,19

0,18

0,17

о 0 суток хранения

Д 5 суток хранения

8 суток хранения

о

"'   я. ~ 3

20 40 60 80 100 120

Время, с

, го

2 3

ООЁ^

Ш1—о

3 о О

го

Р

о

25

20

15

10

5

0

0

5

8

Продолжительность хранения,сутки

Рис. 3. Изменение эффективной вязкости в процессе разрушения структуры при постоянной скорости сдвига

0

кокков) на протяжении всего исследуемого диапазона хранения также оставалось на достаточно высоком уровне (лактококков - 8,8-8,9 1д КОЕ/см3, термофильных молочнокислых стрептококков - 7,5-7,7 1д КОЕ/см3).

По содержанию бактерий группы кишечных палочек, количеству дрожжей и плесневых грибов в течение всего исследуемого срока хранения продукты соответствовали требованиям Технического регламента на молоко и молочную продукцию (№ 88-ФЗ). Кислотность напитков в процессе хранения повышалась до (90±2)°Т, что не превышало установленных норм для традиционных кисломолочных продуктов. Органолептические показатели продуктов практически оставались без изменений.

Изменение эффективной вязкости в

процессе разрушения структуры и влагоудерживающей способности кислотных сгустков свидетельствует о достаточной стабильности свойств продуктов при хранении (рис. 2, 3).

Таким образом, анализ экспериментальных данных позволил установить допустимый срок хранения напитков при температуре (4±2) °С в герметичной упаковке - 5 суток.

На новые виды кисломолочных и сквашенных напитков разработаны проекты СТО 00482660-005-2011 и ТИ СТО 00482660-005-2011. Техническая новизна решений при выборе состава закваски, режимов сквашивания подтверждается патентом РФ № 2332019 на способ производства кисломолочного продукта.

V.A. Grunskaya, Candidate of Science(Technics), Assistant Professor, the Chair of Dairy Technology, the Vereshchagin Vologda State Dairy Farming Academy Ya.V. Korzyuk, the Vereshchagin Experimental Training Dairy Plant

Developing enriched fermented milks technique with the use of dried skim milk

Abstract: The item considers the matter of developing enriched fermented and sour milks technique based on dried skim milk rich in undenaturated whey proteins (index WPNI more than 4.8 mg/g); defines the composition of a complex starter containing propionic acid bacteria , lactococci, Lactobacillus acidophilus and thermophilic lactic acid streptococci; specifies the most favourable skim milk fermentation conditions providing rather high content of viable cells of starter organisms, comparatively rapid increase in fluid acidity in the souring process and getting a product having good organoleptic, structural and mechanical properties. The item studies the influence of different technological factors (mass concentration of dried skim milk, vegetable oil in milk and lactiferous substrate, pasteurization temperature and curd acidity) on the organoleptic, structural and mechanical properties of the products, determines basic technological regimes of their production, and shows the change of beverage properties in the process of storage.

Key words: milk drinks, dry fat-free substance, viscosity, organoleptic