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

Research article
DOI:
https://doi.org/10.18454/IRJ.2016.50.215
Issue: № 8 (50), 2016
Published:
2016/08/18
PDF

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.

17-08-2016 11-07-21

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
  17-08-2016 11-11-36

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
  17-08-2016 11-14-12

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.