Способ производства молочного продукта для детей раннего возраста

 

Использование: в молочной промышленности, а именно при производстве продуктов для детей раннего возраста. Сущность изобретения: обезжиренное молоко пастеризуют, причем до пастеризации обезжиренное молоко бактофугируют, охлаждают, подогревают, а после подогрева сгущают и разделяют на две части в соотношении 1 : 4 с последующим приготовлением из первой части молочно-жировой фракции, которую эмульгируют, гомогенизируют, а затем внося во вторую часть. 1 табл.

Изобретение относится к молочной промышленности, а именно к производству продуктов для детей раннего возраста.

Известен способ производства сухого молочного продукта детского питания, предусматривающий получение сухой молочной основы путем сгущения нормализованного молока, внесения в сгущенное молоко растительного масла, солодового экстракта и витаминов, гомогенизации, сушки и охлаждения. Готовый продукт получают путем смешивания сухой основы с компонентами согласно рецептуре [1] Использование продукта для кормления новорожденных детей, полученного по этому способу, возможно только после его кипячения, что значительно снижает его пищевую и биологическую ценность. Состав готового продукта не стабилен из-за отсутствия корректировки по ходу технологического процесса.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому изобретению является способ производства молочного продукта для детей раннего возраста, предусматривающий пастеризацию обезжиренного молока, охлаждение, подогрев и разделение его на две части с последующим приготовлением из одной части при 60-70^оС молочно-жировой фракции и ее гомогенизации, а из другой молочно-углеводной фракции, смешивание их, сгущение и сушку [2] Этот технологический процесс достаточно длителен и требует значительных затрат электроэнергии, что обусловлено продолжительностью процесса сгущения приготовленной смеси, а также снижением интенсивности процесса испарения влаги за счет преодоления термического сопротивления пограничного слоя, образующегося на границе раздела жидкость пар. При увеличении продолжительности сгущения жировые шарики укрупняются и жировая эмульсия частично дестабилизируется, что приводит к снижению качества получаемого продукта.

Целью изобретения является повышение качества продукта и снижение энергозатрат.

Поставленная цель достигается тем, что в способе производства молочного продукта для детей раннего возраста, предусматривающем пастеризацию обезжиренного молока, охлаждение, подогрев и разделение его на две части с последующим приготовлением из одной части молочно-жировой фракции и ее двухступенчатую гомогенизацию, смешивание с второй частью, тепловую обработку и сушку, обезжиренное молоко до пастеризации бактофугируют, а после его охлаждения проводят химическую обработку, подогревают, сушат до массовой доли сухих веществ 20-35% и разделяют на две части в соотношении 1:4 с последующим приготовлением из первой части молочно-жировой фракции, которую эмульгируют, гомогенизируют при давлении на первой ступени 15-17 МПа и на второй ступени 6-8 МПа, затем при 55-65^оС вносят во вторую часть, после чего последовательно добавляют углеводные компоненты и 30%-ный раствор сывороточного белкового концентрата, обработанного лимонно-кислыми солями калия и натрия, полученную смесь корректируют и перед тепловой обработкой гомогенизируют.

Способ осуществляется следующим образом.

Полученное после сепарирования обезжиренное молоко бактофугируют при 50-55^оС, пастеризуют и охлаждают до 4-6^оС. Затем проводят химическую обработку обезжиренного молока растворами гидроокиси кальция, лимонной кислоты и лимонно-кислых солей калия и натрия до установления активной кислотности 6,65-6,85 ед. рН.

После проведения химической обработки обезжиренное молоко пастеризуют при 76-80^оС, сгущают в вакуум-выпарной установке до содержания сухих веществ 20-35% и разделяют на две части в соотношении 1:4. 1/5 часть сгущенного обезжиренного молока при 60-70^оС смешивают в потоке со сливками 35-40%-ной жирности и масляно-витаминной смесью, непрерывно подавая в эмульсор. Полученную эмульгированную молочно-жировую фракцию гомогенизируют при давлении на первой ступени 15-17 МПа и на второй ступени 6-8 МПа. В оставшуюся часть сгущенного обезжиренного молока температурой 55-65^оС последовательно вносят гомогенизированную молочно-жировую фракцию, углеводные компоненты и 30%-ный раствор сывороточного белкового концентрата, обработанного при 14-20^оС лимонно-кислыми солями калия и натрия. В полученной концентрированной смеси с содержанием сухих веществ 46-50% проводят проверку состава смеси, коррегируют ее, вносят водорастворимые витамины и минеральные соли, гомогенизируют при давлении на первой ступени 8-10 МПа и на второй ступени 2-4 МПа, проводят тепловую обработку при 90^оС и сушат распылительным способом при температуре воздуха на входе в сушильную башню 170-180^оС и на выходе из сушильной башни 80-90^оС.

Проведение бактофугирования обезжиренного молока обеспечивает получение готового продукта с гарантированными санитарно-гигиеническими показателями, так как в процессе бактофугирования удаляется до 93% аэробных и до 99% анаэробных спор, для которых молоко является идеальной средой обитания и размножения, тем самым повышается качество продукта.

Предварительная химическая обработка обезжиренного молока, в результате которой устанавливается активная кислотность рН 6,65-6,85, позволяет снизить аллергенные свойства белков молока за счет модификации белкового компонента и солевого состава молока путем образования легкоусвояемых казеино-кальциевых и натриевых солей, а также предотвращает коагуляцию белков при высокотемпературной обработке концентрированной смеси, тем самым повышая качество получаемого продукта.

Сгущение обезжиренного молока до содержания сухих веществ 20-35% обусловлено получением концентрированной смеси с содержанием сухих веществ 46-50% что позволяет получить сухой продукт гранулометрического состава, обеспечивающего наилучшее его восстановление, что также способствует повышению качества продукта.

Сгущение обезжиренного молока до содержания сухих веществ более 35% приводит к тому, что в концентрированной смеси содержание сухих веществ превышает 50% а это ведет к сильному загустеванию концентрированной смеси; при сгущении обезжиренного молока до содержания сухих веществ менее 20% содержание сухих веществ в концентрированной смеси становится менее 46% а это повышает содержание влаги в готовом продукте, ухудшает его растворимость, что отрицательно сказывается на его качестве.

Процесс сгущения обезжиренного молока обеспечивает экономичность технологического процесса за счет повышения производительности вакуум-выпарной установки, что приводит к снижению энергозатрат. Это обусловлено повышением интенсивности процесса испарения влаги из обезжиренного молока при использовании предлагаемого способа по сравнению с испарением в процессе сгущения смеси, полученной по известному способу.

Использование 1/5 части сгущенного обезжиренного молока на приготовление молочно-жировой фракции обусловлено тем, что в процессе гомогенизации жир тонко диспергируется и покрывается белковыми оболочками за счет плазмы молока. В результате перераспределения белков молока снижается стабильность белка. Такое понижение термоустойчивости белка вызывает необходимость проведения дополнительной технологической операции перед гомогенизацией, а именно предварительного эмульгирования жира в молочной смеси. Гомогенизацию молочно-жировой фракции осуществляют при давлении на первой ступени 15-17 МПа и на второй ступени 6-8 МПа, в результате чего достигается размер жировых шариков не более 5 мкм. Давление при гомогенизации на первой ступени 15-17 МПа выбрано с учетом достижения оптимальных размеров жировых шариков. При снижении давления их размер становится более 5 мкм, что ведет к ухудшению пищевой ценности и усвояемости готового продукта, тем самым к снижению качества продукта.

Однако использование первой ступени при гомогенизации не позволяет получить хорошо диспергированную жировую фазу. При прохождении молочной смеси через узкую щель под высоким давлением жировые шарики дробятся, однако затем они скапливаются и образуют жировые скопления. Во избежание образования агрегатов жировых шариков используют вторую ступень гомогенизации с давлением 6-8 МПа, в которой разбивается скопление жировых шариков.

Экспериментально установлено, что снижение давления ниже 6 МПа или превышение более 8 МПа не обеспечит получение стабильной эмульсии, так как не разбиваются скопления жировых шариков.

Приготовление концентрированной смеси при 55-65^оС объясняется тем, что при 55-65^оС происходит наиболее полное растворение углеводов за минимальное время без образования комков. При увеличении концентрации и температуры происходит сильное загустевание, комкование. Смесь получается неоднородная, следовательно, качество получаемого продукта снижается. В случае уменьшения температуры растворения снижается эффект пастеризации, что отрицательно отражается на санитарно-гигиенических показателях продукта, поскольку вносимые углеводы (солодовый экстракт, кукурузная патока) являются компонентами в значительной степени обсемененными посторонней микрофлорой, а это приводит к снижению качества получаемого продукта.

Использование раствора сывороточного белкового концентрата с содержанием сухих веществ более 30% затрудняет его растворение в связи с повышением вязкости и увеличивает время растворения, использование раствора сывороточного белкового концентрата с содержанием сухих веществ ниже 30% влечет за собой дополнительное внесение воды и не обеспечивает получение концентрированной смеси с содержанием сухих веществ 46-50% Обработка раствора сывороточного белкового концентрата лимонно-кислыми солями калия и натрия позволяет избежать денатурации сывороточных белков при тепловом воздействии.

В полученной концентрированной смеси проводят проверку состава смеси экспресс-методами. При отклонении состава проводят его корректировку путем дополнительного внесения недостающих компонентов, тем самым поддерживая нужный состав продукта, а значит и его качество.

Диспергирование концентрированной смеси обеспечивается ее двухступенчатой гомогенизацией, в результате чего снижается содержание свободного жира в готовом продукте, повышается его растворимость и усвояемость, что приводит к повышению качества получаемого продукта.

П р и м е р 1. 1000 кг обезжиренного молока бактофугируют при 50^оС, пастеризуют, охлаждают до 6^оС, подвергают химической обработке до получения активной кислотности рН 6,65 и сгущают до массовой доли сухих веществ 35% 45,7 кг (1/5 часть) сгущенного обезжиренного молока нагревают до 60^оС, смешивают в потоке с 269,2 кг сливок и 33,8 кг кукурузного масла и направляют в эмульсор. Эмульгированную молочно-жировую фракцию гомогенизируют при 70^оС и давлении 17 МПа на I ступени и 8 МПа на II ступени.

В оставшуюся часть сгущенного обезжиренного молока, подогретого до 55^оС, вносят гомогенизированную молочно-жировую фракцию, 52,0 кг солодового экстракта и 181,3 кг молочного сахара, а затем 141,7 кг 30%-ного водного раствора сывороточного белкового концентрата, обработанного лимонно-кислыми солями калия и натрия из расчета 0,303 кг лимонно-кислого калия и 0,863 кг лимонно-кислого натрия на 10 кг сывороточного белкового концентрата.

В полученной концентрированной смеси с содержанием сухих веществ 50% проводят проверку состава смеси, вносят водные растворы витаминов и минеральных солей, гомогенизируют при давлении 8 МПа на I ступени и 2 МПа на II ступени, подогревают до 90^оС и высушивают распылительным способом при температуре воздуха на входе в сушильную башню 175^оС, на выходе из сушильной башни 85^оС. В результате получают 489,2 кг готового продукта.

П р и м е р 2. Способ осуществляют аналогично примеру 1, но сгущение ведут до массовой доли сухих веществ 20% Молочно-жировую фракцию гомогенизируют при давлении 15 МПа на I ступени и 6 МПа на II ступени и вносят в 320,0 кг (4/5 части) сгущенного обезжиренного молока, подогретого до 65^оС. Концентрированную смесь с массовой долей сухих веществ 46% гомогенизируют при давлении 10 МПа на I ступени и 4 МПа на II cтупени.

П р и м е р 3. Способ осуществляют аналогично примеру 1, но сгущение ведут до массовой доли сухих веществ 17% В молочно-жировую фракцию, в которую входит 1/3 часть (156,8 кг) сгущенного обезжиренного молока, подогретого до 50^оС, после внесения углеводных компонентов добавляют 25% раствор сывороточного белкового концентрата. Концентрированную смесь с массовой долей сухих веществ 35% гомогенизируют.

П р и м е р 4. Способ осуществляют аналогично примеру 1, но сгущение ведут до массовой доли сухих веществ 38% Молочно-жировую фракцию, в которую входит 1/5 часть (42,1 кг) сгущенного обезжиренного молока, гомогенизируют при давлении 13 МПа на I ступени и 4 МПа на II ступени и вносят в оставшуюся часть сгущенного обезжиренного молока, подогретого до 70^оС, после внесения углеводных компонентов добавляют 35%-ный раствор КСБ. Концентрированную смесь с массовой долей сухих веществ 60% гомогенизируют.

При получении молочного продукта по способу, описанному в примерах 1 и 2, улучшается качество продукта путем хорошего растворения сывороточно-белкового концентрата, предотвращается денатурация сывороточных белков, снижается содержание свободного жира в готовом продукте, улучшается его гранулометрический состав, снижаются энергозатраты на производство продукта.

При описанных в примерах 3 и 4 отклонениях от режимов способа получения молочного продукта поставленная цель не достигается в результате плохого растворения сывороточного белкового концентрата, увеличивается содержание свободного жира в готовом продукте, ухудшается его гранулометрический состав, увеличиваются энергозатраты на производство продукта.

В таблице представлены сравнительные показатели, характеризующие гранулометрический состав продукта, полученного по заявляемому способу и по прототипу, а также степень и скорость растворения продукта.

Как видно из таблицы, средний линейный диаметр частиц в продукте "Новолакт-1", полученном по заявляемому способу, увеличивается, что улучшает его гранулометрический состав и тем самым качество продукта.

Наличие содержания свободного жира в готовом продукте характеризует скорость его растворения. Снижение содержания свободного жира в продукте Новолакт-1", полученном по заявляемому способу, увеличивает скорость его растворения, которая является главным показателем процесса восстановления сухих молочных продуктов.

Таким образом, заявляемый способ позволит улучшить качество молочных продуктов для детей раннего возраста, снизить энергозатраты при получении этих продуктов.

Этот способ, по сравнению с известными способами, менее длителен, позволяет в процессе его производства проводить корректировку состава, что обеспечивает выпуск готового продукта гарантированного качества по основным физико-химическим показателям.

Качество готового продукта по санитарно-гигиеническим показателям обеспечивается выгрузкой его в контейнеры, что предохраняет обсеменение продукта посторонней микрофлорой.

Формула изобретения

Способ производства молочного продукта для детей раннего возраста с проведением процессов пастеризации обезжиренного молока, охлаждения, подогрева, разделения его на две части, приготовления из одной части молочно-жировой фракции, гомогенизации ее, смешивания с второй частью, тепловой обработки, сгущения и сушки, отличающийся тем, что обезжиренное молоко перед пастеризацией бактофугируют, а после охлаждения подвергают химической обработке, сгущение проводят до массовой доли сухих веществ 20 - 35% после химической обработки до разделения молока на части в соотношении 1:4, приготовление молочно-жировой фракции осуществляют из первой части с последующим эмульгированием, причем гомогенизацию молочно-жировой фракции проводят при давлении на первой ступени 15 17 МПа, а на второй 6 8 МПа, смешивание частей ведут при температуре первой части 55 65^oС и последовательно добавляют в полученную смесь углеводные компоненты и 30%-ный раствор сывороточного белкового концентрата, обработанного лимоннокислыми солями калия и натрия, затем полученную смесь корректируют, а перед тепловой обработкой гомогенизируют.

РИСУНКИ

Рисунок 1