Способ приготовления напитка из молочной сыворотки

Изобретение относится к пищевой и молочной промышленности, а именно к производству напитков из молочной сыворотки, и может быть использовано на предприятиях молочной промышленности при переработке вторичных отходов, а также в пищевой промышленности при производстве напитков на основе молочной сыворотки.

Среди различных групп продуктов питания в последнее время большой интерес представляют безалкогольные напитки. Медики многих стран, в том числе и России, рассматривают напиток как оптимальную форму пищевого продукта, используемого для обогащения организма человека биологически активными веществами, оказывающего оздоровительный эффект или профилактическое действие, вызывающего положительные эмоции при восприятии вкуса и аромата.

Отмечается устойчивая тенденция роста производства и потребления безалкогольных напитков, однако в основном за счет увеличения количества соков, газированных напитков, в рецептурах которых в качестве красителей, ароматизаторов, вкусовых наполнителей используются различные синтетические ингредиенты, в то же время ассортимент напитков с использованием натурального растительного сырья ограничен.

Молочная сыворотка является естественным побочным продуктом при производстве сыров, творога, молочно-белковых концентратов и по современной классификации может быть отнесена к вторичным сырьевым ресурсам молочной промышленности. В настоящее время нормы выхода (с учетом предельно допустимых потерь) молочной сыворотки в зависимости от вида вырабатываемого продукта (сыры, брынза, творог, казеин) составляет до 90% от перерабатываемого сырья. Таким образом, переработка и использование молочной сыворотки является одной из актуальных проблем. Молочная сыворотка по своему составу, пищевой и биологической ценности относится к ценнейшему сырью, так как является продуктом с естественным набором жизненно важных соединений: лактозы, белковых веществ, минеральных соединений, молочного жира, витаминов. Органические кислоты представлены молочной, лимонной, уксусной, муравьиной, пропионовой, масляной и другими. В то же время содержание витаминов в сыворотке подвержено значительным колебаниям и в процессе хранения резко снижается. Для улучшения вкуса и повышения пищевой и биологической ценности молочной сыворотки используют ее биологическую обработку (обычно сквашивание) и внесение наполнителей - растительное масло, ароматические вещества и стабилизаторы, углеводы, натуральные соки.

Практически отсутствуют напитки на основе молочной сыворотки с мякотью из овощного, плодово-ягодного сырья как источника пищевых волокон.

Поэтому разработка нового ассортимента напитков с расширенной профилактической направленностью и улучшенными органолептическими свойствами на основе молочной сыворотки с добавлением овощных, ягодных соков и пюре, растительных экстрактов является актуальной.

Известны способы получения напитков на основе молочной сыворотки, для увеличения стабильности и срока годности которых проводят сквашивание напитка, добавляя пекарские (а.с. РФ №1757572) или шампанские (Казанский М.М. Технология молока и молочных продуктов. М., Пищепромиздат, 1955, с.161) дрожжи. Однако это ухудшает вкус продукта, усложняет и удлиняет способ приготовления напитка, не приводит к заметному увеличению срока хранения.

Известны способы производства напитка на основе молочной сыворотки, в которых для увеличения срока хранения проводят дополнительное насыщение напитка углекислым газом (а.с. №№581923, 938898) или вводят стабилизатор - Унипектин АУД (п. РФ №2082298, опубл. 27.06.1997).

В качестве вкусоароматических добавок такие напитки содержат ванилин, экстракт корицы, хмеля, мед, облепиховый сок и используются в качестве освежающих.

Существенным их недостатком является также и низкая питательная и биологическая ценность получаемых напитков.

Известен способ приготовления лечебно-профилактического напитка с повышенной питательной ценностью на основе молочной ферментированной сыворотки и дополнительно минеральной воды или мясного, или рыбного, или куриного бульона, или фруктового сиропа, или молока, или молочных продуктов путем смешивания входящих компонентов (п. РФ 2151515, опубл. 27.06.2000). Однако продукт подвержен быстрому разделению на белковую и водные фазы, наблюдается жидкая водянистая консистенция, кисловатый вкус. Для его стабильности и увеличения срока хранения используют насыщение углекислым газом.

Известен способ получения газированного напитка на основе творожной неосветленной молочной сыворотки и настоя трав (чебрец, мяту, мелиссу), морковного и свекольного сока, сахара. Способ включает внесение настоя трав в предварительно нагретую сыворотку, охлаждение раствора до комнатной температуры, внесение сока и сахара, пастеризацию, охлаждение, разлив и насыщение углекислым газом (п. РФ 2178973, опубл. 10.02.2002).

Существенным недостатком всех газированных напитков является их ограничение по применению для лиц с заболеваниями желудочно-кишечного тракта.

Ассортимент негазированных напитков на основе молочной сыворотки значительно меньше.

Известен способ приготовления безалкогольного напитка, содержащего углеводы, органическую кислоту, плодово-ягодные соки и/или пюре, краситель, эссенции пищевые ароматические, экстракты и/или настои растительного сырья, а также осветленную сыворотку и воду.

Способ включает купажирование осветленной пастеризованной охлажденной молочной сыворотки с углеводами, органическими кислотами, плодово-ягодными соками и/или пюре, красителем, эссенциями пищевыми ароматическими, экстрактами и/или настоями растительного сырья в закрытом или открытом купажном резервуаре. Перемешивание в резервуаре проводят механической мешалкой. Смешивают компоненты холодным способом. После внесения всех компонентов в резервуар для купажирования подают холодную воду и доводят объем напитка до расчетного, после чего содержимое перемешивают 10-15 мин и направляют на пастеризацию. Пастеризованный напиток охлаждают, перекачивают в промежуточный резервуар и разливают (п. РФ №2052945, опубл. 27.01.1996).

Полученный по способу напиток, содержащий экстракты растительного сырья, предназначен для непосредственного применения, а для увеличения срока хранения его газируют. Основной недостаток получаемого напитка - это небольшое содержание самой молочной сыворотки в напитке, а отсюда низкая пищевая и биологическая ценность напитка.

Известен способ приготовления напитка из молочной сыворотки, включающий предварительную подготовку исходного раствора сыворотки, купажирование ее с различными фруктово-ягодными соками, сахарным сиропом, ароматизаторами, в качестве которых используют эссенции и эфирные масла или растительные экстракты и при необходимости гомогенизацию полученной смеси и последующую пастеризацию (п. СССР №1836027, опубл. 23.08.1993).

Известный способ является технологически сложным процессом, главным образом за счет предложенной предварительной стадии подготовки сыворотки, требующей выдерживания чрезвычайно узких интервалов технологических параметров: температура 95-96°С, время 0,8-1,2 мин. Нарушение же данных параметров приводит в дальнейшем к резкому снижению сроков хранения напитков и ухудшению их органолептических показателей вплоть до невозможности использования по назначению, а отсутствие пищевых волокон и пектиновых компонентов снижает биологическую и пищевую ценность напитка.

Наиболее близким к заявляемому является способ производства белкового напитка из осветленной молочной сыворотки с массовой долей сухих веществ 13-17%, включающей внесение наполнителя, нагревание полученной смеси до 48-50°С, перемешивание в течение 10-15 мин и последующую пастеризацию при 81-85°С с выдержкой при этой температуре 2-3 мин, при этом в качестве наполнителя используют плодово-ягодный или фруктовый сироп с диспергированным в нем предварительно просеянным сахарным песком и пектином в количестве 0,4-0,8% от массы готового продукта (а.с. СССР №1584878, опубл. 15.08.1990).

Однако способ позволяет получить напиток, содержащий всего не более 10 мас.% наполнителя и при этом не содержащий гетерогенной фазы (пищевых волокон), то есть технологические режимы известного способа позволяют получать напитки с невысокой стабильностью (срок хранения напитка составляет 18 час при температуре не выше 8°С) и недостаточными пищевыми, органолептическими, а также профилактическими свойствами из-за несбалансированного состава.

Задача изобретения состоит в увеличении сроков хранения напитка без изменения его органолептических показателей и заметного расслоения, расширении ассортимента напитков на основе молочной сыворотки, обладающих сбалансированным составом по основным пищевым и минеральным компонентам, повышенной биологической ценностью, расширенной целевой профилактической направленностью, высокими органолептическими показателями, однородной консистенцией и доступного всем группам населения, что достигается за счет технологических операций, условий процесса и рецептуры напитка.

Поставленная задача решается способом получения напитка на основе молочной осветленной сыворотки, включающим внесение в сыворотку наполнителя, перемешивание, гомогенизацию полученной смеси и ее деаэрацию при остаточном давлении 28-21 кПа и температуре 45°-50°С в течение 8-10 мин, последующую пастеризацию, разлив в тару и стерилизацию, при этом в качестве наполнителя используют морковное пюре с размером частиц не более 0,1 мм, сироп «Боярышника», сироп «Лактусан», пищевая органическая кислота, фруктовая эссенция в следующем соотношении компонентов, мас.%:

а сироп «Боярышника» представляет собой сироп на основе водного экстракта из плодов шиповника и боярышника, а также листа смородины черной и мяты перечной, взятых в весовом соотношении 5:3:1:1.

Предложенные заявителем условия способа получения напитка на основе молочной сыворотки позволяют полностью исключить неприятный запах и привкус сыворотки при ее значительном содержании в напитке, увеличить срок его хранения без изменения органолептических показателей и заметного расслоения. Полученный по заявляемому способу напиток обладает нежной консистенцией, натуральным колером и ароматом основных растительных компонентов. Заявленное сочетание компонентов с присутствием пищевых волокон от морковного пюре обеспечивает сбалансированность по пищевой и биологической ценности, повышает профилактические свойства за счет состава предложенного растительного экстракта и сиропа «Лактулозы», приводит к выраженному синергическому эффекту биологических свойств за счет взаимодействия входящих в него компонентов, подобранных в заявленном соотношении. Предложенный способ позволяет также решить проблему безотходной технологии в молочной промышленности.

Композицию напитка по составу создавали экспериментально с учетом технологической, физико-химической и биологической совместимости, исключая присутствие антагонистических компонентов в одном напитке. Устойчивость напитка данного сложного состава с повышенным содержанием входящих в него растительных компонентов достигается заявленной технологической схемой способа и условиями процесса.

Растительное сырье и соотношение его составляющих подбирали не только с учетом их биологической совместимости, но и вкусовой сочетаемости с целью создания единой органолептической гаммы, обладающей дополнительно и определенным профилактическим действием на организм человека.

Как известно, биологическая ценность молочной сыворотки обусловлена содержащимися в ней белковыми азотистыми соединениями, углеводами, липидами, органическими кислотами, ферментами, иммунными телами и микроэлементами. В молочной сыворотке содержатся все незаменимые аминокислоты. Молочная сыворотка, обладая физиологической ценностью, имеет также и лечебное значение, так как оказывает положительное влияние на пищеварительную, нервную, сердечно-сосудистую системы человека и на сопротивляемость его организма заболеваниям.

Морковь, из которой готовят овощное пюре и которая является основным источником пищевых волокон напитка, по качеству должна соответствовать требованиям и нормам, указанным в ГОСТ 26767-85. Она обладает высокой питательной и диетической ценностью, является целебным поливитаминным продуктом, благотворно влияет на общий обмен веществ организма человека, способствует повышению сопротивляемости к инфекционным заболеваниям, повышает защитные свойства организма при воспалении дыхательных органов, обладает мочегонным действием. Вкусовые достоинства моркови обусловлены наличием в ней ароматических и фенольных соединений.

Диетическая клетчатка и пектиновые вещества моркови улучшают перистальтику кишечника, адсорбируют на своей поверхности ядовитые вещества (в том числе и радиоактивного происхождения), способствуя их обезвреживанию и выведению из организма, замедляют всасывание углеводов, что является важным для больных диабетом.

Пюре готовят заранее путем бланшировки очищенной моркови горячей водой или острым паром в закрытом испарителе при температуре 95-105°С не менее 10-15 мин для размягчения тканей и пропускают через сдвоенную протирочную машину с диаметром отверстий сит 1,8-1,5 и 0,5-0,1 мм.

Содержащийся в корнеплодах моркови пигмент бета-каротин является наиболее распространенным и наиболее эффективным провитамином А. Морковь содержит калий, магний (нормализует возбудимость нервной системы, способствует выведению холестерина из кишечника), кобальт и железо.

Сироп «Лактусан» - сироп темно-желтого (до светло-коричневого) цвета, специфического сладковатого вкуса, основным компонентом которого является лактулоза - изомер лактозы (молочного сахара). Лактулоза представляет собой белое кристаллическое вещество, очень гигроскопичное и хорошо растворимое в воде. По вкусу она слаще, чем лактоза, но менее сладкая по сравнению с сахарозой. Относительная сладость лактулозы в баллах составляет 0,55 ед. (сравнение - сахароза 1,0 ед., лактоза 0,3 ед.). Сироп "Лактусан" активизирует рост бифидобактерий, которые в свою очередь подавляют активность гнилостных бактерий в толстом кишечнике. Лактусан является эффективным средством для обеспечения нормальной микрофлоры кишечника.

С точки зрения централизованного производства напитков на специализированных предприятиях пищевой отрасли наиболее целесообразным сырьем для их выработки являются долго сохраняемые концентраты в сгущенном виде - сиропы. Такие концентраты можно транспортировать на значительные расстояния, хранить длительное время и использовать по мере необходимости. Поэтому при производстве напитка целесообразно использование компонентов именно в виде сиропов, при этом сиропы можно готовить на основе различных сахаров, в том числе и на сорбите для применения их в рационе больных диабетом.

Используемый в наполнителе сироп из натурального растительного сырья: смеси плодов шиповника, боярышника, листа смородины черной и листа мяты перечной, содержащий алкалоиды, флавоноиды, цитрин, витамины К, Е, В₆, фолиевую кислоту, микроэлементы, рутин и другие соединения, придает напитку дополнительные профилактические свойства (гипотензивные, кардиотонические, антиатеросклеротические), и употребление данного напитка является профилактической мерой в отношении различных заболеваний центральной нервной системы и желудочно-кишечного тракта.

Сироп «Боярышника» готовят из водного экстракта смеси перечисленных компонентов - плоды шиповника, боярышника, листа смородины черной и мяты перечной, взятых в соотношении 5:3:1:1, и сахара в количестве, достаточном для получения сиропа, преимущественно в весовом соотношении экстракт: сахар, равном 1:1,4.

Растительные экстракты и пюре являются и сами по себе полноценными легкоусвояемыми пищевыми продуктами, но, кроме того, их биологические особенности таковы, что они содействуют более полной усвояемости таких основных веществ, как жиры, белки, сахара, содержащиеся в молочной сыворотке.

По содержанию основных пищевых веществ напиток, полученный по заявляемому способу, богат углеводами (12-15 мас.%), пектиновыми веществами (0,33-0,53 мас.%), β-каротином (1,83-2,2 мг), витаминами B₁ и B₂.

По минеральному составу напиток содержит достаточное количество калия 113-120 мг%, кальция 42-44,7 мг%, железа 0,2-0,3 мг%. Из микроэлементов в нем содержится медь, кобальт, йод, фтор, марганец, цинк.

Массовая доля сухих веществ (по рефрактометру) составляет 13,1%. Кислотность 5 см³ 1 н. NaOH на 100 см³ или в пересчете на лимонную кислоту 0,32%. рН4,14.

Способ осуществляют следующим образом.

Морковное пюре с тонкодисперсной структурой и размером частиц не более 0,1 мм, полученное путем варки и последующего протирания моркови, сиропы «Лактусан» и «Боярышник», а также органическую кислоту, фруктовую эссенцию и осветленную молочную сыворотку в заявляемых соотношениях соединяют и перемешивают. Затем полученную массу гомогенизируют любым известным способом и подвергают деаэрации при остаточном давлении 28-21 кПа и температуре 45°С-50°С в течение 8-10 мин для предотвращения последующих окислительных процессов и потемнения напитка, после чего напиток подвергают пастеризации в теплообменнике до температуры 90°С, разливают в тару и подвергают стерилизации.

Любое нарушение заявленной технологической схемы процесса и режимных параметров, в том числе и выход за заявленные пределы рецептуры, приводит к снижению срока хранения, устойчивости напитка и нежелательному изменению органолептических показателей.

В зависимости от необходимости усиления определенных органолептических показателей выбирают вид фруктовой эссенции - апельсиновую, яблочную, грушевую или другие.

В качестве пищевой органической кислоты используют любые применяемые в производстве напитков кислоты, например лимонную, аскорбиновую, сорбиновую, янтарную и т.д.

Предложенный способ получения позволяет получить однородный напиток с равномерно распределенной мякотью и насыщенным кисло-сладким привкусом боярышника, срок хранения которого увеличивается до 30 суток без внесения дополнительных стабилизаторов, что в 40 раз превышает срок хранения напитка по прототипу.

Изобретение иллюстрируется следующими примерами.

Пример 1.

Для получения 100 кг напитка из сборников-мерников в смеситель поступает 57,7 кг молочной осветленной сыворотки, 30,0 кг морковного пюре, 4,0 кг сиропа «Лактусан», 8 кг сиропа "Боярышник", 0,36 кг 50% лимонной кислоты и 0,07 кг апельсиновой эссенции. Полученную смесь перемешивают, гомогенизируют путем пропускания через гомогенизатор ОГБ-5, деаэрируют при остаточном давлении 25 кПа и температуре 45 в течение 9 мин, пастеризуют в теплообменнике до температуры 90°С, разливают в тару и осуществляют стерилизацию.

Приготовление сиропа «Боярышника» осуществляют стандартным способом: сначала готовят водный экстракт смеси перечисленных компонентов. Для этого 500 г плодов шиповника, 300 г плодов боярышника, 100 г листа смородины черной и 100 г листа мяты перечной (соотношение по массе 5:3:1:1) заливают 5 л кипящей воды, настаивают в течение 30 мин, тщательно отфильтровывают. При этом с учетом смачиваемости измельченного растительного сырья получают 3,36 кг экстракта, к которому затем прибавляют 4,7 кг сахара (соотношение экстракт: сахар равно 1:1,4), доводят до кипения.

Получают стойкий, однородный напиток с равномерно распределенной мякотью и цветом, свойственным цвету моркови, обладающий кисло-сладким вкусом с привкусом молочной сыворотки и апельсиновой эссенции.

Пример 2 осуществляют аналогично примеру 1, за исключением того, что 8 кг сиропа "Боярышника", приготовленного с использованием 4,7 кг сорбита (соотношение экстракт сорбит 1:1,4).

Напиток, приготовленный с использованием сиропа «Боярышник» на основе сорбита, по органолептическим свойствам практически не отличается от напитка, приготовленного согласно примеру 1 (на сахаре). Использование сорбита при производстве напитков на молочной сыворотке позволяет использовать их в лечебно-профилактическом питании для людей, больных сахарным диабетом.

Способ получения напитка на основе молочной осветленной сыворотки, включающий внесение в сыворотку наполнителя, перемешивание, нагревание смеси, пастеризацию и розлив в тару, отличающийся тем, что одновременно с нагреванием смеси до температуры 45-50°С осуществляют гомогенизацию полученной смеси и ее деаэрацию при остаточном давлении 28-21 кПа в течение 8-10 мин, а после розлива осуществляют стерилизацию готового напитка, при этом в качестве наполнителя используют морковное пюре с размером частиц не более 0,1 мм, сироп "Боярышник", представляющий собой сироп водного экстракта из плодов шиповника и боярышника, а также листа смородины черной и мяты перечной, взятых в весом соотношении 5:3:1:1, сироп "Лактусан", пищевую органическую кислоту и фруктовую эссенцию при следующем соотношении компонентов, мас.%: