Технология ферментированных кисломолочных напитков из пахты

УДК 637. 146
ТЕХНОЛОГИЯ ФЕРМЕНТИРОВАННЫХ КИСЛОМОЛОЧНЫХ
НАПИТКОВ ИЗ ПАХТЫ
Б.С. Есеналинова, к.т.н., З.Т.Смагулова, Б.Б. Искакова,
Семейский филиал ТОО «Казахский научно-исследовательский институт
перерабатывающей и пищевой промышленности», ВКО, г. Семей,
Республика Казахстан
В соответствии с
Программой
«Индустриально - инновационное
развитие Казахстана - 2020», будущее страны тесно связано с развитием
перерабатывающих отраслей АПК, и особенно, с развитием технологий
глубокой
переработки
сельскохозяйственного
сырья
в
качественные
конкурентоспособные отечественные продукты питания 1
В этой связи одним из перспективных направлений в молочной
промышленности является разработка молочных продуктов из вторичного
молочного сырья, с использованием добавок растительного происхождения,
новых ферментов и биопрепаратов.
Результаты научных исследований, отечественный и зарубежный опыт
показывают, что полное и рациональное использование вторичного молочного
сырья
может
быть
промышленной
достигнуто
переработки
только
для
на
основе
производства
его
безотходной
ферментированной
кисломолочной продукции. Теоретические и практические основы переработки
белково-углеводного сырья разработаны А.Г. Храмцовым, П.Г. Нестеренко,
Л.В. Антиповой и многими другими известными учеными 2
Учитывая вышеизложенное, специалистами
научно-исследовательский
промышленности»
институт
проведены
СФ ТОО «Казахский
перерабатывающей
исследования
по
и
пищевой
разработке
и
усовершенствованию технологического процесса производства кисломолочных
напитков из пахты.
Цель работы - разработка безотходных технологий производства
кисломолочных продуктов из вторичного молочного сырья.
При выполнении работы используют общепринятые, стандартные методы
исследования комплекса качественных показателей пахты и кисломолочных
продуктов: массовая доля жира, белка, сухих веществ, титруемая и активная
кислотность, эффективная вязкость.
В ходе проведения НИР проведены экспериментальные исследования по
определению
оптимального
режима
вторичной
термической
обработки
кисломолочных напитков, способствующего удлинению сроков хранения при
максимально возможном сохранении
бифидобактерий.
Режим
количества жизнеспособных лакто- и
термообработки
любого
молочного
продукта
определяется температурой и временем воздействия. Для установления
наиболее оптимального режима термической обработки выбраны щадящие
режимы: температура 40 - 50 0С и время воздействия 10-20 мин.
В опытных образцах кисломолочных напитков контролируют общее
количество
жизнеспособных
лакто-
и
бифидобактерий.
Результаты
проведенных экспериментальных исследований приведены в таблицах 1,2,3.
Таблица 1 - Количество жизнеспособных клеток лакто- и бифидобактерий в
кисломолочных напитках
Наименование
До
Температура термообработки 40 0С с
продукта
термообработки
выдержкой
10 мин
15 мин
20 мин
8
8
8
Опыт 1
3,5*10
3,4*10
3,2*10
3,1*108
Опыт 2
3,8*108
3,7*108
3,5*108
3,3*108
Контроль
2,5*108
Таблица 2 - Количество жизнеспособных клеток лакто- и бифидобактерий в
кисломолочных напитках
Наименование
До
Температура термообработки 45 0С с
продукта
термообработки
выдержкой
10 мин
15 мин
20 мин
8
8
8
Опыт 1
3,5*10
3,3*10
2,1*10
9,1*107
Опыт 2
3,8*108
3,6*108
2,8*108
9,3*107
Контроль
2,5*108
-
2
Таблица 3 - Количество жизнеспособных клеток лакто- и бифидобактерий в
кисломолочных напитках
Наименование
До
Температура термообработки 50 0С с
продукта
термообработки
выдержкой
10 мин
15 мин
20 мин
8
7
7
Опыт 1
3,5*10
9,0*10
6,4*10
8,6*107
Опыт 2
3,8*108
9,1*107
7,0*107
8,9107
Контроль
2,5*108
Анализ экспериментальных данных показывает, что при температуре
термостатирования
40-45
0
С
не
обнаружено
значительных
изменений
микробиологических показателей в кисломолочных напитках. Все исследуемые
показатели:
общее
количество
жизнеспособных
клеток
лакто-
и
бифидобактерий изменяются в пределах погрешности эксперимента. Влияние
режима термостатирования при температуре 45-50 0С и различной временной
выдержке приводит к резкому снижению количества бифидобактерий
(B.bifidobacterium)
с
3,5*108
до
9,1*107
при
незначительной
потере
жизнеспособных клеток ацидофильных палочек (L. аcidophilus).
Полученные результаты и их анализ позволяют рекомендовать режим
термообработки кисломолочных напитков при температуре 40 – 450 С и время
выдержки 10-15 мин, что пролонгирует сроки хранения, сохраняет живые
клетки лакто- и бифидобактерий и обеспечиваются пробиотические свойства
продуктов.
По результатам экспериментальных исследований усовершенствован
технологический процесс производства.
Усовершенствованный
технологический
процесс
производства
кисломолочных напитков из пахты состоит из операций:
- приемка и подготовка пахты;
- пастеризация пахты и охлаждение до температуры заквашивания;
- заквашивание и сквашивание пахты;
- составление смеси продукта (внесение фито или биодобавки,
стабилизатора)
- вторичная термообработка смеси;
3
- розлив и упаковка;
- охлаждение и созревание;
- хранение и реализация.
При
производстве
кисломолочных
напитков
заквашивание
производят комбинацией культур закваски прямого внесения DVS
пахты
ABТ-5
определенной комбинацией штаммов, включающий (La – 5 Lactobacillus
acidophilus, BB - 12 bifidobacterium и Streptoccocus thermophilus, Lactobacillus
bulgaricus), в количестве 0,1 % от ее количества.
В
настоящее
время
метод
прямой
инокуляции
заквашиваемыми
культурами молока (пробиотиками) получил широкое распространение в
мировой практике, так как этот метод
является наиболее совершенным с
точки зрения технологичности производственного процесса, так и санитарногигиенической безопасности вырабатываемой продукции.
Компания «Христиан Хансен» совместно с компанией «Тетра - Пак»
разработала специальную систему асептического внесения пробиотиков в
продукт. Особая упаковка
возможность производителю
Все
это
позволяет
ВВ-12 ТМ
и новая система
«Flex Dos» дают
добавлять пробиотики в различные продукты.
производителю
значительно
расширить
нишу
пробиотических продуктов, а потребителю получать высококачественный
продукт с гарантированным направленным действием 3.
В сквашенную пахту при постоянном перемешивании добавляют
в
количестве согласно рецептуры продуктов биодобавку (каротинсодержащий
наполнитель) или фитодобавку (сироп с экстрактами лекарственных трав),
тщательно перемешивают для получения однородной консистенции в течение
10-30 мин и подогревают до температуры 50 -55
0
С. Полученную молочно-
растительную основу подвергают гомогенизации при температуре 50-55 0с и
давлении 10-15 МПа. Гомогенизацию проводят с целью раздробления
казеинового геля и пектина на мелкие частицы. Молочно-фруктовые напитки
гомогенизируют при температуре 40-60 0 С при давлении 10-15 МПа, при более
низких температурах ухудшается растворимость пектина, при более высоких
4
температурах образуются более крупные частицы казеина, что вызывает
образование осадка и выделение сыворотки.
Затем кисломолочный напиток подвергают вторичной термической
обработке (термизации) осуществляющейся при температуре 40 - 450 С и
времени выдержки 10-15 мин. Горячий кисломолочный бионапиток или
фитонапиток фасуют в потребительскую тару с последующим охлаждением до
температуры 4-6 оС в холодильной камере. Одновременно с охлаждением
продукта происходит его созревание и хранение. В процессе охлаждения и
созревания
происходит
так
называемое
физическое
созревание
структурирующих добавок, увеличивающие эффективную вязкость продуктов
за счет снижения количества свободной влаги.
Срок хранения кисломолочных напитков (в герметичной таре), при
температуре не выше 4-6
о
С не более 7 суток с момента окончания
технологического процесса.
Усовершенствованный
технологический
разработанных
кисломолочных
традиционной
технологии
напитков
применением
из
процесс
пахты,
процесса
производства
отличается
термизации
от
при
резервуарном способе производства кисломолочных продуктов.
Широкое внедрение кисломолочных напитков массового потребления и
специализированного
направлением
назначения
не только
является
новым
перспективным
в нутрициологии, но и в пищевой и
перерабатывающей промышленности и, направлено, в первую очередь на
оздоровление населения нашей страны.
5
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
1 Евдокимов И.А., Золотин М.С. Рациональные технологии переработки
вторичного молочного сырья//Молочная промышленность, №11,2007.-с.45-46.
2 Храмцов А.Г., Василисин С.А. Справочник технолога молочного
производства. Технология и рецептуры, т.5. Продукты из обезжиренного
молока, пахты и молочной сыворотки.- СПб.: ГИОРД, 2004.-с.576.
3 Культуры DVS компании «Христиан Хансен» для создания продуктов
нового поколения//Молочная промышленность, № 8. 2004.-с.21-22.
РЕФЕРАТ
УДК 637. 146
ТЕХНОЛОГИЯ ФЕРМЕНТИРОВАННЫХ КИСЛОМОЛОЧНЫХ
НАПИТКОВ ИЗ ПАХТЫ
Б.С. Есеналинова, к.т.н., З.Т.Смагулова, Б.Б. Искакова,
Семейский филиал ТОО «Казахский научно-исследовательский институт
перерабатывающей и пищевой промышленности», ВКО, г. Семей,
Республика Казахстан
Цель работы - разработка безотходных технологий производства
кисломолочных продуктов из вторичного молочного сырья.
Методы исследований:
Исследования проводились на основании санитарно-гигиенических
требований для молочных продуктов по следующим показателям:
- определение запаха и вкуса - органолептически;
- определение массовой доли жира по ГОСТ 5867-90;
- определение массовой доли белка по ГОСТ 23327-98;
- определение титруемой кислотности по ГОСТ 3624-92;
- определение массовой доли влаги и сухого вещества по ГОСТ 3626-73;
- проведение микробиологических анализов по ГОСТ 9225-84;
- определение активной кислотности на рН-метре (рН-121);
- определение массовой доли сахара по ГОСТ 3628;
6
- определение эффективной вязкости - на ротационном цифровом
вискозиметре
ВРЦ №0024, который представляет собой настольный
портативный прибор и предназначен для определения условной вязкости.
Принцип действия вискозиметра основан на зависимости крутящего
момента, приложенного к цилиндрическому ротору, погруженному в
исследуемое вещество, от вязкости этого вещества:
М=  х  х 
 - частота вращения ротора;
 - вязкость исследуемого вещества;
 - конструктивный коэффициент, зависящий
от геометрических
размеров ротора и измерительного стакана;
М - крутящий момент.
- определение предельного напряжения сдвига (ПНС) Q0 (Н/мм2) по
формуле:
Q0 = М0 / 2Rb2 h пр
где М0 - момент, при котором начинается вращение ротора;
Rb2 - радиус поверхности ротора;
h пр - приведенная высота контакта с продуктом.
- определение активности воды в продуктах Аw тензометрическим
методом Рогова И.А., Чоманова У.Ч., Камербаева А.Ю. на приборе РЧК.
Методика определения Аw основана на измерении интенсивности
влагообмена между поверхностью продукта и окружающей средой по
температуре поверхности продукта при испарении влаги и температуре
мокрого термометра.
Прибор состоит из корпуса с расположенной в верхней части
измерительной камерой. Камера для измерения активности воды имеет четыре
изолированные друг от друга ячейки с установленными в них датчиками
температур, которые выполнены с возможностью изъятия из ячеек. Три датчика
предназначены для измерения температуры поверхности продукта при
испарении из него влаги и датчик для измерения температуры испарения
дистиллированной воды (мокрый термометр). Для интенсивности процесса
испарения влаги с поверхности продукта в нижней части корпуса установлен
вентилятор.
Активность воды характеризует энергетическое состояние воды и
определяется по формуле:
АW= Р/Р0
где Р - давление водяного пара в образце продукта;
Р0 - давление пара чистой воды при той же температуре.
- экономические исследования в соответствии с методикой определения
экономической эффективности молочной промышленности.
Результаты работы:
7
- проведены патентные исследования с целью определения технического
уровня и выявлению тенденций развития технологии в области разработки и
производства кисломолочных продуктов из вторичного молочного сырья,
составлен и оформлен патентный отчет в соответствии с СТ РК ГОСТ Р 15.0112005 «Патентные исследования. Содержание и порядок проведения»;
- проведен подбор сырья и наполнителей с учетом химического состава,
функционально-технологических свойств, органолептической сочетаемости и
биодоступности для разработки рецептурного состава 2 видов кисломолочных
продуктов из пахты - кисломолочный бионапиток и фитонапиток;
- методом математического моделирования разработаны модели рецептур
2-х кисломолочных продукта из пахты - кисломолочный бионапиток и
фитонапиток, с заданной целевой функцией максимализации энергетической
ценности продуктов, с учетом массовой доли жира, белка, углеводов и
органической золы компонентного состава продуктов;
- отработаны в лабораторных условиях модели рецептур и выработаны
опытные образцы 2-х кисломолочных продуктов из пахты, с проведением
дегустации опытных продуктов и определением комплекса качественных
показателей - органолептические (внешний вид, консистенция, цвет, вкус и
запах); физико-химические (массовая доля жира, белка, углеводов, титруемой и
активной кислотности); микробиологические (общеее количество мезофильноаэробных и факультативно-анаэробных микроорганизмов - МАФАнМ,
коллиформы - БГПК, патогенные микроорганизмы - сальмонеллы); структурномеханические (эффективная вязкость);
- определены показатели пищевой, биологической и энергетической
ценности 2-х кисломолочных продуктов из пахты;
- проведены предварительные технико- экономические расчеты 2-х
кисломолочных продуктов из пахты - кисломолочный бионапиток и
фитонапиток.
Область применения: перерабатывающая и пищевая промышленность РК
Выводы:
Разработанные кисломолочные напитки из пахты с использованием
добавок растительного происхождения, новых ферментов и биопрепаратов
обладают повышенной пищевой и биологической ценностью и
профилактическими свойствами.
8