СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА СУХОГО МОЛОЧНОГО ПРОДУКТА
DRY MILK PRODUCT MANUFACTURING METHOD

Изобретение относится к молочной промышленности и может быть использовано для получения сухого молочного продукта на основе молочной сыворотки (подсырной, творожной и казеиновой) и обезжиренного молока, используемого в рецептурах молочных мясных и других продуктов функционального питания, обогащенных пребиотиком лактулозой и незаменимыми нутриентами - белками молока.
Разработан способ производства продукта молочного сухого «Белакт», предусматривающий операции приемки сырья; пастеризации и охлаждения обезжиренного молока и молочной сыворотки; раскисления сыворотки; составления смеси; сгущения и сушки (Продукт молочный сухой «Белакт». ТУ 49 1180-85). Недостатком данного способа является тот факт, что при раскислении сыворотки до нейтральных значений рН не достигается эффект изомеризации лактозы в лактулозу, так как данная реакция протекает при температуре не ниже 60°С и рН не менее 10,0-10,5. Следовательно, рассматриваемый продукт не обладает бифидогенными свойствами.
Разработан способ производства сухой молочной сыворотки, предусматривающий ее сбор, резервирование, нагревание, сепарирование, пастеризацию, охлаждение, изомеризацию лактозы в лактулозу, сгущение и сушку сгущенной сыворотки (Патент РФ № 2098977). Данный продукт характеризуется высоким содержанием лактулозы - углевода, обладающего бифидогенными свойствами. Однако при использовании сухих концентратов на основе молочного сырья в рецептурах пищевых продуктов, в частности мясопродуктов, к ним предъявляются требования по повышенному содержанию белковых веществ. В связи с этим существует реальная необходимость обогащения сухих концентратов на основе молочной сыворотки по белковому составу, например, введением обезжиренного молока.
Наиболее близким по техническому исполнению к предлагаемому является способ производства сухого молочного продукта (Патент РФ № 2201093), предусматривающий приемку сырья (обезжиренного молока и молочной сыворотки), пастеризацию обезжиренного молока и молочной сыворотки, сгущение компонентов, изомеризацию лактозы в лактулозу в сгущенной сыворотке путем внесения в нее щелочи до достижения рН 10,5-11,5 при температуре 75-85°С и термостатировании в течение 25-35 минут, составление смеси, сушку смеси.
Общим недостатками рассмотренных способов получения концентратов из молочного белково-углеводного сырья (молочной сыворотки и обезжиренного молока) при их использовании в качестве компонента мясопродуктов, продуктов детского питания является высокое содержание минеральных веществ. Также при включении концентратов из молочного белково-углеводного сырья в рецептуры мясопродуктов является концентрация ионов кальция, играющих роль стабилизаторов консистенции фаршевых систем. Снижение концентрации одновалентных катионов (в первую очередь ионов натрия) позволит уменьшить общую массовою долю минеральных веществ в сухом молочном продукте и увеличить относительное содержание ионов кальция.
Техническим результатом заявляемого изобретения является улучшение органолептических показателей и функционально-технологических свойств сухого молочного продукта.
Указанный технический результат достигается за счет деминерализации сгущенной молочной сыворотки методом электродиализа, что позволяет снизить содержание минеральных веществ при повышении относительной концентрации ионов кальция.
Способ осуществляют следующим образом.
Проводят приемку обезжиренного молока и молочной сыворотки, пастеризацию и охлаждение обезжиренного молока, сепарирование молочной сыворотки для выделения жира и казеиновой пыли, пастеризацию и охлаждение молочной сыворотки, сгущение компонентов смеси. В сгущенной до массовой доли сухих веществ 25-30% молочной сыворотке проводят изомеризацию лактозы в лактулозу. Для этого в молочную сыворотку вносят раствор гидроксида кальция до достижения рН не менее 10,5 при температуре сыворотки 75-85°С и термостатируют в течение 25-35 минут. Молочную сыворотку с лактозой, частично изомеризованной в лактулозу, охлаждают до температуры 35-40°С, нейтрализуют раствором органической кислоты (лимонной или молочной) до рН 6,0-6,5. Сгущенную молочную сыворотку после изомеризации лактозы в лактулозу и нейтрализации подвергают электродиализной обработке до достижения уровня деминерализации от 50 до 90%. Далее осуществляют составление смеси, при этом соотношение массовых долей сухих веществ в сгущенной молочной сыворотке и сгущенном обезжиренном молоке может варьироваться в диапазоне от 30:70 до 70:30 соответственно. Составленную смесь подвергают сушке на распылительных или вальцовых сушилках; массовая доля влаги в готовом продукте не должна превышать 5%. В результате получают сухой молочный продукт, обогащенный пребиотиком лактулозой и незаменимыми нутриентами (биологически полноценными белками и свободными аминокислотами обезжиренного молока). Преимуществами продукта по сравнению с прототипом являются регулируемые минеральный состав, соотношение ионов кальция и натрия, в зависимости от уровня деминерализации сгущенной молочной сыворотки с лактозой, частично изомеризованной в лактулозу.
Состав полученного сухого молочного продукта по сравнению с прототипом (Патент РФ № 2201093) приведен в таблице. Массовая доля сухих веществ в исследуемых образцах была определена методом высушивания до постоянной массы; массовая доля белка - методом Къельдаля; массовая доля лактулозы - методом
газожидкостной хроматографии, массовая доля золы - методом сжигания до постоянной массы.
Состав сухих молочных продуктов
Показатель
Прототип
Заявляемый способ
обезжиренное молоко: сыворотка
обезжиренное молоко: сыворотка
30:70
50:50
70:30
30:70
50:50
70:30
Массовая доля сухих веществ, %
95,0
95,0
95,0
95,0
95,0
95,0
в том числе лактулозы, %
10,5
8,0
5,5
13,5
9,7
5,9
белка, %
18,0
22,0
26,0
20,5
24,5
28,5
золы, %
10,0
8,5
7,0
4,1
4,5
4,9
Примечание: по заявляемому способу приведен состав продукта с уровнем деминерализации сгущенной молочной сыворотки с лактозой, частично изомеризованной в лактулозу 70%.
Пример 1. Сырье (обезжиренное молоко и молочную сыворотку) принимают по массе и качеству. Сыворотка должна быть предварительно обезжирена и очищена от казеиновой пыли на саморазгружающемся сепараторе-сливкоотделителе. Компоненты смеси подвергают пастеризации на пластинчатой пастеризационно-охладительной установке: обезжиренное молоко - при температуре 76°С с выдержкой 15 с; молочную сыворотку - при температуре 74°С с выдержкой 15 с.
Обезжиренное молоко сгущают на циркуляционной вакуум-выпарной установке при температуре 70°С до массовой доли сухих веществ 45-50%, охлаждают до температуры не более 10°С и направляют в емкость для хранения. Молочную сыворотку сгущают при аналогичном режиме до массовой доли сухих веществ 25-30% и направляют в емкостный аппарат, оснащенный рубашкой и мешалкой, для проведения изомеризации лактозы в лактулозу. С этой целью вносят в сыворотку при указанной температуре насыщенный раствор гидроксида кальция (известковое молоко) до достижения значения рН сыворотки не менее 10,5 ед. (показатель рН определяют потенциометрически) и выдерживают в течение 25-35 минут. Молочную сыворотку с лактозой, частично изомеризованной в лактулозу, охлаждают до температуры 35-40°С, нейтрализуют раствором органической кислоты до рН 6,0-6,5 и обрабатывают на электродиализной установке до достижения уровня деминерализации 50%. Затем добавляют в емкостный аппарат сгущенное обезжиренное молоко из расчета соотношения массовой доли сухих веществ молочной сыворотки и обезжиренного молока в массе смеси 70% и 30% соответственно. Полученную смесь сушат на распылительной сушилке при следующем режиме: температура воздуха на входе в сушильную башню - 165°С, температура воздуха на выходе из башни - 75°С; температура смеси перед подачей на сушку должна быть не ниже 50°С. Массовая доля сухих веществ в продукте составляет 95%, в том числе лактулозы 12,5%; белка 21,7%, золы 6,3%.
Преимуществом данного способа является высокое содержание лактулозы и кальция в готовом продукте, а к недостаткам следует отнести пониженную массовую долю белка и значительную концентрацию минеральных веществ.
Пример 2. То же, что в примере 1. Сгущенную молочную сыворотку обрабатывают на электродиализной установке до уровня деминерализации 90%.
Массовая доля сухих веществ в продукте составляет 95%, в том числе лактулозы 14,0%; белка 20,9%, золы 3,2%.
По сравнению с примером 1 преимуществом данного способа является пониженное содержание минеральных веществ, в то же время, более глубокая деминерализация приводит к уменьшению массовой доли кальция в сухом концентрате.
Пример 3. То же, что в примере 1. Смесь компонентов составляют из расчета соотношения массовой доли сухих веществ молочной сыворотки и обезжиренного молока в массе смеси 30% и 70% соответственно. Сгущенную молочную сыворотку обрабатывают на электродиализной установке до уровня деминерализации 50%.
Массовая доля сухих веществ в продукте составляет 95%, в том числе лактулозы 5,5%; белка 28,0%, золы 5,8%.
В отличие от примеров 1 и 2, продукт, получаемый по описанному способу, характеризуется низким содержанием лактулозы и большей массовой долей белка. Аналогично примеру 1, к преимуществам способа следует отнести высокую концентрацию кальция в продукте, а к недостаткам - значительное содержание минеральных веществ.
Пример 4. То же, что в примере 1. Смесь компонентов составляют из расчета соотношения массовой доли сухих веществ молочной сыворотки и обезжиренного молока в массе смеси 30% и 70% соответственно. Сгущенную молочную сыворотку обрабатывают на электродиализной установке до уровня деминерализации 90%.
Массовая доля сухих веществ в продукте составляет 95%, в том числе лактулозы 6,3%; белка 28,8%, золы 4,2%.
По сравнению с примером 3, преимуществом рассмотренного способа является пониженная массовая доля минеральных веществ в продукте, а недостатком - уменьшение концентрации кальция в результате более глубокой деминерализации сгущенной молочной сыворотки.