БИОТЕХНОЛОГИЯ НИЗКОЛАКТОЗНЫХ МОЛОЧНО-ФРУКТОВЫХ ДЕСЕРТОВ И НАПИТКОВ НА ОСНОВЕ МОЛОЧНОЙ СЫВОРОТКИ
Разработаны рецептуры молочно-фруктовых десертов и напитков на базе молочной сыворотки промышленного производства. Путем сквашивания молока различными заквасками получены экспериментальные образцы молочной сыворотки. Проведено их исследование по физико-химическим характеристикам. Установлен образец молочной сыворотки с наиболее низким содержанием лактозы. Изготовлены молочно-фруктовые напитки и десерты с использованием молочной сыворотки с пониженным количеством лактозы и исследованы по органолептическим и физико-химическим показателям.
Ключевые слова: молочная сыворотка, лактоза, молочно-фруктовые десерты и напитки.
Burova T.Ye. 1 , Rachevskaya O.Ye. 2
1 PhD in Engineering, Associate professor, 2 Postgraduate student, St. Petersburg Polytechnic University of Peter the great, Graduate School of biotechnology and food engineering
BIOTECHNOLOGY LOW-MILK-FRRUIT DESSERTS AND DRINKS ON THE BASIS OF MILK WHEY
Abstract
The compounding milk-fruit desserts and drinks based on whey industrial production. By fermentation of milk whey experimental samples prepared by various ferments. A study of their physico-chemical characteristics. Established pattern of whey with the most low-lactose. Made milk-fruit drinks and desserts using whey with reduced lactose and investigated by the organoleptic and physico-chemical parameters.
Keywords: whey, lactose, dairy and fruit desserts and drinks.
В трудах многих врачей далекого прошлого имеются сведения о лечебных свойствах молочной сыворотки. Придавая большое значение молоку как универсальному лечебному продукту, уже в те времена врачи понимали, что жир цельного молока и молочных продуктов в лечении некоторых заболеваний является излишним, мешающим нормальному лечению и выздоровлению. В качестве распространенных лечебных пищевых молочных продуктов стали использовать обезжиренное молоко, молочную сыворотку, пахту, а также продукты на их основе, особенно кисломолочные. Молочная сыворотка – наименее энергетически ценный молочный продукт, в то же время обладающий выраженным свойством возбуждать секрецию желудочных пищеварительных желез. Благодаря наличию в ней легкоусвояемых организмом белков, витаминов, углеводов и минеральных веществ, молочная сыворотка является очень ценным в биологическом отношении продуктом. В XX веке проведены значительные экспериментальные клинические работы (Черни, Келлер, Рено, Мор, Гарсон, Бакмейстер, Лерх и др.), которые доказали, что сыворотка оказывает не только гигиеническое, но и терапевтическое действие.
Молочная сыворотка относится к ценному пищевому сырью, из которого можно получить различные молочные продукты и полуфабрикаты. Полное использование всех её компонентов позволяет вырабатывать продукты не только для непосредственного потребления, но и для длительного хранения. Ассортимент продуктов из молочной сыворотки насчитывает более 1000 наименований и постоянно расширяется [1, с. 172-203].
Фактором, ограничивающим объемы промышленной переработки молочной сыворотки, является особенность одного из основных входящих в ее состав компонентов – лактозы. Фермент β-галактозидаза отвечает за гидролиз лактозы в организме человека. При отсутствии или низкой активности фермента у человека возникают острые гастроэнтерологические расстройства, в результате которых человек вынужден сократить употребление или исключить из своего рациона молоко и молочные продукты. По оценкам специалистов непереносимость лактозы чаще всего встречаются у детей и пожилых людей. Однако, в настоящее время непереносимость лактозы стала встречаться и у людей других возрастов, что связано, с одной стороны, ухудшением экологической обстановки, а с другой, – многочисленными стрессовыми ситуациями. Результатом является снижение защищенности организма человека.
Технологические и потребительские свойства молочной сыворотки, можно улучшить с помощью гидролиза лактозы. Это обеспечивает возможность получения гидролизатов и создание на их основе низколактозных продуктов, являющимися эффективными решениями проблемы людей, страдающих интолерантностью к лактозе.
Целью настоящей работы являлось получение сыворотки с пониженным содержанием лактозы, разработка на ее основе молочно-фруктовых десертов и напитков и исследование их по физико-химическим и органолептическим показателям.
На рис. 1 представлена схема постановки эксперимента.
Для получения экспериментальных образцов сыворотки использовалось молоко «Зеленый берег» с массовой долей жира 2,5 %, изготовленное ЗАО ПХ «Красноозерное» Приозерского района Ленинградской обл. по ГОСТ Р 52090-2003.
Рис. 1 – Схема постановки эксперимента
Было проведено предварительное исследование молока «Зеленый берег» по физико-химическим показателям: определение титруемой кислотности (ТК) в пересчете на молочную кислоту, кислотности в градусах Тернера, активной кислотности, содержания сухих веществ (СВ), а также исследованы на приборе «Клевер-2М» [2-4]. Результаты приведены в табл. 1 и 2.
Таблица 1 – Исследование молока на анализаторе «Клевер-2М»
Сквашивание проводилось заквасками «ЕКОКОМ» и «Свой йогурт», представленными на рынке Санкт-Петербурга для населения города.
Закваска «ЕКОКОМ» представлена сухими культурами микроорганизмов для производства молочного продукта «Творог». Производитель: ООО «Лактина», Болгария, 1320 г. Банкя, ул. София, 101. По заказу компании «ЕКОКОМ» (Россия, г. Москва). Состав: молочнокислые бактерии Lactococcus lactis subsp, Lactococcus lactis subsp. сremoris, Streptococcus thermophilus.
Таблица 2 – Физико-химические показатели молока
Закваска лиофилизированная «Творог» изготовлена по технологии и заказу ООО «Биопродукт» для ООО «Все свое» (ТМ «Свой йогурт»). Произведена ФГУП «Экспериментальная фабрика», г. Углич, Россия. Состав: Lactococcus lactis subsp. cremoris, Bifidobacteriuo befidum, B. infantis, Lactobacillus acidophilus, L. casei, Propionobacterium shermanii.
Изготовление экспериментальных образцов сыворотки состояло в нагревании молока до 36…38 °C, внесении соответствующей закваски, выдержки при этой температуре в 8…12 ч до образования плотного сгустка. Затем готовый сгусток подогревали на слабом огне 45…55 ºС для большего уплотнения, охлаждали и отделяли сыворотку с помощью чистой марли.
Полученные экспериментальные образцы молочной сыворотки были исследованы по тем же физико-химическим показателям, что и молоко «Зеленый молочник. Результаты представлены в табл. 3 и 4.
Таблица 3 – Результаты исследования экспериментальной молочной сыворотки на ультразвуковом анализаторе молока «Клевер-2М»
Результаты табл. 3 и 4 показывают, что закваска «Свой йогурт» лучше сквашивает лактозу, содержание которой уменьшилось на 13 % по сравнению с исходным молоком, тогда как сыворотка «ЕКОКОМ» привела к понижению содержания лактозы в полученной сыворотке только на 6 %.
Таблица 4 – Физико-химические показатели экспериментальных образцов молочной сыворотки
Как известно, уменьшение количества лактозы сопровождается нарастанием содержания молочной кислоты, о чем свидетельствуют нарастание титруемой кислотности, кислотности в градусах Тренера, снижение величины рН (табл. 4).
Сыворотка, полученная сквашиванием молока закваской «Свой йогурт», была использована для приготовления десертов: желе «Гранат», желе «Черная смородина», мусс «Яблочно-виноградный». Рецептуры десертов приведены в табл. 5.
Таблица 5 – Рецептуры десертов на молочной сыворотке
Компонент Содержание компонентов, г/100 г готового продукта Желе «Гранат» Желе «Черная смородина» Мусс «Яблочно-виноградный» Сыворотка молочная 71,9 71,9 67,8 Сахар-песок 12,2 12,2 12,2 Желатин 1,5 1,5 – Сок гранатовый 15,3 – – Сок черносмородиновый – 15,3 – Сок яблочно-виноградный – – 15,0 Крупа манная – – 5,0 Итого 100,9 100,9 100,0
Для изготовления десертов использовали гранатовый сок «Bel Az AGRO» Азербайджанский Гранат (изготовитель ООО «Био Джус», Россия, ТУ 9163-001-25789253-2015), нектар черносмородиновый «На100ящий» пастеризованный (изготовитель ОАО «Савушкин продукт», СТБ 1449-2008), сок «Фруктовый сад» яблочно-виноградный (изготовитель ООО «ВБД Напитки», Россия, ТУ 9163-067-05269043-13), крупа манная марки «М» ГОСТ 7022-97.
Десерты исследовали по физико-химическим (титруемая кислотность в пересчете на молочную кислоту, кислотность в градусах Тернера, содержание сухих веществ, рН) и органолептическим показателям [5]. Результаты исследований приведены в табл. 6 и 7.
Таблица 6 – Физико-химические показатели десертов
Показатели Желе «Гранат» Желе «Черная смородина» Мусс «Яблочно-виноградный» Титруемая кислотность, % 0,56±0,01 0,54±0,01 0,92±0,01 Кислотность, ºТ 55±1,5 60±1,7 101±1,2 Сухие вещества, % 19,1±0,1 19,1±0,1 19,8±0,1 рН 4,20 4,18 4,11
На основании балловой оценки молочно-фруктовых десертов построен органолептический профиль (рис. 2.).
В комплекс показателей, определяющих пищевую ценность готового продукта, входят органолептические характеристики. Результаты органолептической оценки являются окончательными и решающими при определении качества продукции. У желированных блюд и мусса вначале определяли состояние поверхности, вид на разрезе (изломе) и цвет. Кроме того, оценивали способность сохранять форму в готовом блюде. Особое внимание обращали на текстуру (консистенцию). Затем оценивали запах и вкус. Как показали исследования, органолептические показатели изготовленных молочно-фруктовых десертов соответствовали ГОСТ Р 55462-2013 [6].
Таблица 7 – Органолептические показатели готовых десертов, балловая оценка
Показатели Желе «Гранат» Желе «Черная смородина» Мусс «Яблочно-виноградный» Внешний вид, форма Однородная желированная непрозрачная масса. Сохраняет форму Однородная желированная непрозрачная масса. Сохраняет форму Пышная, застывшая масса. Соответствует формочке, в которой мусс готовился 4,5 5 4,5 Консистенция Студнеобразная, без отслаивания жидкости Студнеобразная, без отслаивания жидкости Пенообразная, нежная 5 5 4 Вкус Кисло-сладкий с привкусом граната Кисло-сладкий с привкусом черной смородины Сладкий с привкусом яблока и винограда 4,5 4 5 Запах Граната Черной смородины Яблока и винограда 4 4 4 Цвет Свойственный цвету гранатового сока Свойственный цвету сока черной смородины Свойственный цвету яблочно-виноградного сока 5 5 4,5 Итого 23 23 22
Рис. 2 – Органолептические профили молочно-фруктовых десертов
Кроме того, на основе выработанной экспериментальным путем молочной сыворотки были разработаны рецептуры молочно-фруктовых напитков (табл. 8).
Таблица 8 – Рецептуры напитков на молочной сыворотке
Компонент Содержание компонентов, г/100 г готового продукта «Гранат» «Апельсин» «Вишня» Сыворотка молочная 72,5 62,5 77,47 Сахар-песок 9,54 9,54 8,57 Желатин 1,4 1,4 1,4 Сок гранатовый 19,46 – – Сок апельсиновый свежевыжатый – 29,46 – Пюре вишневое – – 15,43 Итого сырья 102,9 102,9 102,9 Выход 100,0 100,0 100,0
Для приготовления напитков использовали сок гранатовый восстановленный пастеризованный с добавлением сахара (изготовитель ООО «МАЯК», Россия, ТУ 9163-001-25789253, ТР ТС 021/2011, ТР ТС 022/2011, ТР ТС 023/2011); свежевыжатый апельсиновый сок; вишня «Vитамин» отборная без косточки замороженная (изготовитель ООО «ТК Мираторг», Россия, ТУ 9165-001-63508509.
Результаты исследования физико-химических и органолептических характеристик молочно-фруктовых напитков, определяемые согласно [2, 5, 7], представлены в табл. 9, 10 и на рис. 3.
Таблица 9 – Физико-химические показатели напитков
Показатели «Гранат» «Апельсин» «Вишня» Титруемая кислотность, % 11,70±0,05 9,57±0,03 6,09±0,03 Сухие вещества, % 16,32±0,95 16,05±0,63 15,9±0,8 рН 4,00 ±0,02 4,09 ±0,04 4,07 ±0,06
Проведенные исследования готовых напитков показали, что по физико-химическим и органолептическим показателям они соответствуют требованиям ГОСТ Р 53914-2010, ГОСТ 3624-92, ГОСТ 3626-73.
Таблица 10 – Органолептические показатели готовых напитков
Рис. 3 – Органолептические профили молочно-фруктовых напитков
На основании анализа органолептических характеристик лучшим признан напиток «Апельсин».
Таким образом, для выработки молочной сыворотки с более низким содержанием лактозы целесообразно использовать закваску «Свой йогурт». Полученную молочную сыворотку можно использовать для изготовления различных молочно-фруктовых десертов и напитков, отличающихся хорошими органолептическими показателями.