Резервуарный способ получения йогурта, обогащенного биодоступной формой йода

Изобретение относится к молочной промышленности. Резервуарный способ получения йогурта, обогащенного биодоступной формой йода, предусматривает приемку и контроль качества молока, его нормализацию, очистку, гомогенизацию, пастеризацию, охлаждение, заквашивание, внесение наполнителя - муки из экструдированного нута, обогащенного биодоступной формой йода, образующегося в процессе прорастания бобов нута на питательной среде калия йодида, сквашивание, перемешивание, охлаждение и розлив, упаковывание, маркировку и хранение. Способ позволяет получить йогурт повышенной пищевой и биологической ценности, устранить возможные пороки, такие как излишне жидкая консистенция и отделение сыворотки, улучшить органолептические свойства и стабилизировать структуру готового продукта, увеличить выход готового продукта на 2,5-3,0 % без изменения традиционной технологии. 1 табл., 1 пр.

 

Изобретение относится к молочной промышленности и может быть использовано при производстве кисломолочных продуктов профилактического функционального назначения, в частности йогуртов.

Основополагающим фактором экономического благополучия страны является здоровое население. При этом здоровье нации, безусловно, заключается в качестве потребляемой пищи. В России на сегодняшний день активно развивается рынок функциональных продуктов питания, имеющих очевидное превосходство над продуктами питания общего назначения. Проблема дисэлементозов в нашей стране, не менее актуальна, чем в других странах, однако тенденции развития науки о функциональном питании и внедрение технологий производства функциональных продуктов имеют положительную динамику. Так, в последние годы особую значимость приобрели технологии производства продуктов, способствующих профилактике йододефицита, широко распространенного практически на всей территории РФ и имеющего крайне негативные последствия не только для конкретного человека, но и для страны в целом [1, 2].

Несмотря на широкий ассортимент товаров пищевой промышленности, молоко и молочные продукты являются продуктами массового обязательного потребления, рациональное питание невозможно без достаточного потребления кисломолочных продуктов. При этом в последнее время в нашей стране все большей популярностью пользуется йогурт, что приводит к увеличению объемов его производства, и, как следствие, усилению конкуренции. Согласно [3, 4], «йогурт - кисломолочный продукт с повышенным содержанием сухих обезжиренных веществ молока, произведенный с использованием смеси заквасочных микроорганизмов - термофильных молочнокислых стрептококков и болгарской молочнокислой палочки, концентрация которых должна составлять не менее чем 10⁷ КОЕ в 1 г продукта, с добавлением или без добавления различных немолочных компонентов»; «обогащенный йогурт - йогурт, в который добавлены пищевые и (или) биологически активные вещества и (или) пробиотические микроорганизмы (одно или более), не присутствующие в нем изначально, либо присутствующие в недостаточном количестве или утерянные в процессе изготовления, при этом гарантированное изготовителем содержание каждого пищевого или биологически активного вещества, использованного для обогащения, доведено до уровня потребления в 100 мл или в 100 г, или разовой порции продукта не менее 5% уровня суточного потребления, а максимальное содержание пищевых и (или) биологически активных веществ в продукте не превышает верхний безопасный уровень потребления таких веществ (при наличии таких уровней)».

Известен способ производства обогащенного кальцием йогурта [5], предусматривающий нормализацию молока, очистку молочной смеси, гомогенизацию, пастеризацию, охлаждение до температуры заквашивания, заквашивание, в процессе заквашивания вводят комплексную пищевую добавку, включающую молочную кислоту, лактат натрия, лактат кальция и глицерин. К недостаткам данного способа относятся использование в качестве наполнителя синтетической пищевой добавки, отсутствие пояснений о целесообразности применения глицерина, лактата натрия и молочной кислоты в рецептуре.

Известен способ производства йогурта на основе цельного коровьего молока, содержащий растительный наполнитель, подсластитель и закваску из Lactobacillus delbrueckii и Streptococcus thermophilus [6]. В качестве растительного наполнителя используется сок или плоды различных видов актинидии (актинидия коломикта, актинидия острая, актинидия китайская), а в качестве подсластителя - экстракт стевии. Недостатком способа является недостаточная распространенность используемого в данном способе растительного наполнителя. Кроме того, не все сорта актинидии являются зимостойкими. Не описана технология получения экстракта стевии (вид сырья, экстрагент, условия и т.д.). В описании состава актинидии приводится селен, однако в таблице средних значений концентраций микро- и макроэлементов в готовом продукте его содержание не указывается.

Известен способ производства йогурта [7], который включает приготовление смеси из обезжиренного молока, сухого обезжиренного молока и сахара, очистку смеси при температуре 41-45°С, пастеризацию смеси при температуре 95-99°С с выдержкой 40-60 мин, охлаждение до температуры заквашивания 40-42°С, внесение закваски, приготовленной на чистых культурах болгарской палочки (Lacto bacterium bulgaricus) и термофильного стрептококка (Streptococcus thermophilus), сквашивание до образования сгустка кислотностью 75-85°Т, перемешивание, охлаждение сгустка до 25-30°С, внесение наполнителя, перемешивание, охлаждение и розлив, где в качестве наполнителя используют тыквенное пюре, полученное путем предварительного смешивания тыквенного порошка с подогретым до 40-60°С обезжиренным молоком в соотношении 1:12-1:15, последующую пастеризацию при 95-99°С с выдержкой 40-60 мин и охлаждение до температуры сгустка 25-30°С. Недостатками способа являются его трудоемкость, энергозатраты на дополнительные этапы пастеризации, отсутствие информации о соответствии полученного продукта требованиям ГОСТ.

Наиболее близким к предполагаемому изобретению является способ производства кисломолочного продукта с повышенным содержанием йода, где в качестве обогащающего компонента используют сок фейхоа с мякотью [8]. Недостатком способа является сезонность реализации наполнителя (ноябрь-декабрь), что подразумевает заготовку и хранение его на протяжении длительного периода (остальное время года - 10 месяцев). Кроме того, содержание йода в готовом продукте зависит от уровня содержания его в растительном сырье и не прогнозируется предварительно, в результате чего необходимо при поступлении новой партии наполнителя проводить корректировку вносимой добавки в зависимости от содержания йода в готовом продукте. Следует отметить, что в известной технологии используется термостатный способ производства йогурта, однако в настоящее время наибольшее распространение получил резервуарный способ производства йогурта, как самый экономичный. При этом, на производстве часто сталкиваются с такими пороками кисломолочных напитков как «излишне жидкая консистенция» и «отделение сыворотки», в связи с чем возникает необходимость внесения в смесь стабилизирующих компонентов.

Техническое решение - повышение пищевой и биологической ценности, обеспечение профилактической направленности продукта за счет обогащения его йодом, снижение себестоимости за счет частичной замены животного белка растительным, устранение возможных пороков, улучшение органолептических свойств и стабилизация структуры готового продукта, расширение ассортимента кисломолочных продуктов, увеличение выхода готового продукта (решение проблемы ресурсосбережения) без изменения традиционной технологии.

Это достигается тем, что способ производства йогурта, обогащенного биодоступным йодом, на основании традиционной технологии производства кисломолочных напитков [9] предусматривает внесение в смесь на стадии заквашивания муки из экструдированного нута, обогащенного биодоступной формой йода, синтезированного растением в процессе прорастания бобов.

Для выработки йогурта по данному способу использовали молоко коровье, соответствующее по качеству [10]. Технология производства предусматривала следующие этапы: приемка, нормализация, очистка, гомогенизация, пастеризация, охлаждение, заквашивание, внесение наполнителя, сквашивание, перемешивание, охлаждение и розлив, упаковывание, маркировка и хранение при следующем содержании исходных компонентов, масс.%:

Молоко цельное коровье нормализованное	92,0
Закваска,	3,0
в том числе термофильного стрептококка	2,4
болгарской палочки	0,6
Мука из экструдированного нута,
обогащенного биодоступым йодом	5,0

Этап приемки молока-сырья (не ниже второго сорта) предусматривает контроль следующих показателей: общее микробное число (КМАФАнМ) - не более 500 тыс КОЕ/мл, количество соматических клеток - не более 500 тыс в 1 мл, точка замерзания - не выше минус 0,52°С, плотность - не менее 1027 кг/м³, титруемая кислотность - не более 19°Т, массовая доля белка - не менее 3%, термоустойчивость - не ниже II группы по алкогольной пробе, содержание ингибирующих веществ недопустимо. Этап нормализации молока предусматривает нормирование массовой доли жира, белка и СОМО. Очистка, гомогенизация и пастеризация проводится на оборудовании и в соответствии с технологическими режимами молокозавода. Охлаждение до температуры сквашивания (40±2)°С осуществляется в течение двух часов. При достижении данной температуры вносится закваска культур термофильного стрептококка и болгарской палочки (раздельная закваска в соотношении 4:1) в количестве 3%, а также обогащающий компонент в количестве 5%. Заквашивание и сквашивание нормализованной смеси с обогащающим компонентом проводится в резервуаре с охлаждаемой рубашкой, снабженном специальными мешалками, обеспечивающими равномерное и тщательное перемешивание молока с закваской и молочного сгустка. Длительность процесса сквашивания составляет 2,5-3,0 ч при температуре (40±2)°С до достижения кислотности 80-90°Т. По окончании сквашивания в межстенное пространство резервуара для частичного охлаждения сгустка до температуры 25-35°С включают подачу воды с температурой (2±2)°С. Через 60-90 мин с момента подачи включают мешалку для перемешивания в течение 10-30 мин в зависимости от конструкции мешалки и вязкости сгустка с целью получения однородной консистенции. Дополнительное уплотнение достигается за счет способности муки из экструдированного нута к стабилизации. По достижении температуры (4±2)°С технологический процесс считается законченным, а продукт готовым к реализации.

По физико-химическим и органолептическим показателям выработанный продукт соответствовал требованиям [4]. По микробиологическим показателям выработанный продукт соответствовал требованиям [11]. Результаты контроля качества приведены в таблице 1.

Как видно из данных таблицы, производство йогурта по предложенному способу позволяет удовлетворить суточную потребность организма в йоде на 34%, что определяет профилактические свойства и функциональную ориентированность готового продукта.

Выбор обогащающего компонента определялся следующими факторами:

- высокобелковое сырье растительного происхождения;

- возможность применения в качестве структурообразователя;

- повышенное содержание йода;

- дешевизна технологии [12].

Повышенное содержание йода в растительном сырье достигается за счет ассимиляции неорганического йода (вводимого на этапе проращивания бобов в питательный раствор) в органическую форму в процессе прорастания [13].

Далее проросшие бобы подвергают экструзии. Обоснованность стадии экструдирования объясняется тем, что при кратковременном одновременном высокотемпературном (140-160°С), баротермическом (50 атм) и механическом воздействии меняется структурно-механический и химический состав исходного сырья (таблица 1). Белки расщепляются на более простые аминокислоты, клетчатка и крахмал - на моно- и дисахара. За счет кратковременности процесса витамины и минеральные вещества сохраняются, однако антипитательные вещества подвергаются разрушению. Этим объясняется отсутствие специфического запаха, присущего бобовым культурам и появление приятного аромата «поп-корна». В результате резкого падения давления на выходе разогретой массы происходит «взрыв» продукта, что делает его более доступным для воздействия ферментов желудка и повышает его усвояемость. В заключение полученный экструдат подвергают измельчению до консистенции муки для получения наполнителя.

Пример. Очищали 10000 г нормализованного молока, соответствующего по качеству требованиям ГОСТ Р 52054-2003, подогретое до температуры (43±2)°С через ватный фильтр. 9200 г гомогенизировали, перемешивая в центрифуге при температуре 60°С и атмосферном давлении. Тепловую обработку (пастеризацию) проводили при 92°С с выдержкой 8 мин. Охлаждение до температуры сквашивания (40±2)°С осуществляли в течение 2 ч. При достижении данной температуры вносили 300 г закваски культур термофильного стрептококка и болгарской палочки (240 г и 60 г соответственно) и 500 г муки из экструдированного нута, обогащенного биодоступным йодом. Длительность процесса сквашивания составляла 2,5-3,0 ч до достижения кислотности 80-90°Т. Показатель кислотности контролировали согласно методике, приведенной в ГОСТ 31981-2013 «Йогурты. Общие технические условия». По окончании сквашивания емкость охлаждали водой с температурой (2±2)°С до температуры сгустка 25-35°С. Через 60-90 мин с момента охлаждения перемешивали смесь в течение 15 мин до получения однородной консистенции. В заключение доохлаждали готовый продукт до температуры (4±2)°С и проводили необходимые исследования на соответствие требованиям ГОСТ 31981-2013.

Экспериментально установленное количество добавки оптимально. Отклонение количества добавки от оптимального приведет к изменению органолептических свойств кисломолочного продукта.

Таким образом, предлагаемый резервуарный способ получения йогурта, обогащенного биодоступной формой йода, позволяет решить ряд задач:

- повысить пищевую и биологическую ценности,

- профилактировать йододефицитные заболевания,

- снизить себестоимость за счет частичной замены животного белка растительным,

- устранить возможные пороки, характерные для резервуарного способа производства кисломолочных напитков,

- улучшить органолептические свойства и дополнительно стабилизировать структуру готового продукта,

- расширить ассортимент кисломолочной продукции, в частности йогуртов,

- увеличить выход готового продукта (решение проблемы ресурсосбережения) на 2,5-3,0%.

Источники информации

1. Концепция развития системы здравоохранения в Российской Федерации до 2020 г. Сайт Министерства здравоохранения и социального развития РФ: http://www.minzdravsoc.ru/

2. Курс на оздоровление. Европейская стратегия профилактики и борьбы с неинфекционными заболеваниями [Электронный ресурс]: World Health Organization - Режим доступа: http://www.euro.who.int/

3. Федеральный закон Российской Федерации от 12 июня 2008 г. №88-ФЗ «Технический регламент на молоко и молочную продукцию»

4. ГОСТ 31981-2013 «Йогурты. Общие технические условия»

5. RU 2467583, МПК A23C⁹/₁₃

6. RU 2460306, МПК A23C⁹/_l23

7. RU 2348161, МПК A23C⁹/_l23

8. RU 2506801, МПК A23C⁹/₁₃

9. Забодалова Л.А., Евстигнеева Т.Н. Технология цельномолочных продуктов и мороженого: Учеб. пособие. - СПб.: НИУ ИТМО; ИХиБТ, 2013. - 304 с.

10. ГОСТ Р 52054-2003 «Молоко коровье сырое. Технические условия»

11. Технический регламент Таможенного союза «О безопасности молока и молочной продукции» (ТР ТС 033/2013)

12. Горлов И.Ф. Нут - альтернативная культура многоцелевого назначения: Монография / ГНУ «Поволжский НИИ производства и переработки мясомолочной продукции РАСХН»: Волгоград, 2012. - 107 с.

13. RU 2524540, МПК А23К¹/₂₂.

Резервуарный способ получения йогурта, обогащенного биодоступной формой йода, предусматривающий приемку молока, его нормализацию, очистку, гомогенизацию, пастеризацию, охлаждение, заквашивание, внесение наполнителя, сквашивание, перемешивание, охлаждение и розлив, упаковывание, маркировку и хранение, отличающийся тем, что в качестве наполнителя используют муку из экструдированного нута, обогащенного биодоступной формой йода, образующегося в процессе прорастания бобов нута на питательной среде калия йодида, при следующем содержании исходных компонентов, мас.%:

Молоко цельное коровье нормализованное	92,0
Закваска,	3,0
в том числе термофильного стрептококка	2,4
болгарской палочки	0,6
Мука из нута экструдированного,
обогащенного биодоступым йодом	5,0