BIOTECHNOLOGY LOW-MILK-FRRUIT DESSERTS AND DRINKS ON THE BASIS OF MILK WHEY

Бурова Т.Е.¹, Рачевская О.Е.²

¹Доцент, кандидат технических наук, ²Аспирант, ФГАОУ ВО «Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого» Высшая школа биотехнологии и пищевых технологий

БИОТЕХНОЛОГИЯ НИЗКОЛАКТОЗНЫХ МОЛОЧНО-ФРУКТОВЫХ ДЕСЕРТОВ И НАПИТКОВ НА ОСНОВЕ МОЛОЧНОЙ СЫВОРОТКИ

Аннотация

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

¹PhD in Engineering, Associate professor, ²Postgraduate 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»

Образец	Жир, %	Белок%	Плот- ностьг/см³	Вода, %	СГ, %	Лак-тоза, %	Соли, %	t, ºС	t замер-зания, ºС
Молоко «Зеленый берег»	2,52	3,42	27,69	0,00	66,75	4,65	0,76	19	-0,538

 

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

Образец	Титруемая кислотность, %	Кислотность, ° Т	рН	Сухие вещества, %
Молоко «Зеленый берег»	0,18±0,01	23±1,7	6,5	11,7±0,1

 

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»

Вид закваски	Жир, %	Белок, %	Плот- ность, г/см³	Вода, %	СГ, %	Лак-тоза, %	Соли, %	t, °С	t замер-зания, °С
«EKOKOM»	0,04	2,96	30,51	0,00	-	4,37	0,69	22	-0,491
«Свой йогурт»	0,00	2,95	29,92	0,00	-	4,06	0,64	18	-0,491

 

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

Вид закваски	Титруемая кислотность, %	Кислотность, ° Т	рН	Сухие вещества, %
«EKOKOM»	0,59±0,01	64±1,7	4,48	6,9±0,1
«Свой йогурт»	0,88±0,01	99±1,7	4,11	6,2±0,1

 

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

Название напитка	Внешний вид и консистенция	Цвет	Запах	Вкус
«Гранат»	Однородная, жидкая	Светло-брусничный	Фруктовый, с преобладанием творожного запаха	Сладкий, с лёгкой кислинкой
	5	4	4	5
«Апельсин»	Жидкая, с мелкими кусочками мякоти апельсина	Светло-оранжевый	Выраженный запах апельсина	Сладкий
	5	5	5	4
«Вишня»	Жидкая, с кусочками вишни	Розовый, соответствующий наполнителю	Творожный	Сладкий, с послевкусием вишни
	4	4	4	5

 

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.

Литература

1. Храмцов А.Г. Технология продуктов из вторичного молочного сырья: Учебное пособие. – СПб.: ГИОРД, 2009. – 424 с.
2. ГОСТ Р 53359-2009. Молоко и молочные продукты. Метод определения рН.
3. ГОСТ Р 54669-2011. Молоко и продукты переработки молока. Методы определения кислотности.
4. ГОСТ Р 51259-99.Молоко и молочные продукты. Метод определения лактозы. Технические условия ТУ 4215-007-45455637-06 «Анализаторы молока Клевер-2М».
5. ГОСТ Р 53104-2008 Услуги общественного питания. Метод органолептической оценки качества продукции общественного питания.
6. ГОСТ Р 55462-2013. Желе. Общие технические условия.
7. ГОСТ 28562-90. Продукты переработки плодов и овощей. Рефрактометрический метод определения растворимых сухих веществ. – Москва: Стандартинформ, 2010.

References

1. Hramtsov AG Technology products from secondary raw milk: Textbook. – SPb.: GIORD, 2009. – 424 p.
2. GOST R 53359-2009. Milk and dairy products. Method for determination of pH.
3. GOST R 54669-2011. Milk and processed milk products. Methods for determination of acidity.
4. GOST R 51259-99.Moloko and dairy products. Method for determination of lactose. Specifications TU 4215-007-45455637-06 «Milk Analyzers Klever-2M».
5. GOST R 53104-2008 Catering services. The method of organoleptic evaluation of the quality of catering products.
6. GOST R 55462-2013. Jelly. General specifications.
7. GOST 28562-90. Processed fruit and vegetables. Refractometric method for the determination of soluble solids. – Moscow: Standartinform 2010.