DEVELOPMENT OF DRY FERMENTED MILK (SOUR CREAM) PRODUCT TECHNOLOGY
Rubrics: FOOD PRODUCTION TECHNOLOGY
Authors:
1.
Institute of veterinary medicine and biotechnology federal public budgetary educational institution higher professional education «Omsk state agrarian university of the name of P.A. Stolypin»
2.
Institute of veterinary medicine and biotechnology federal public budgetary educational institution higher professional education «Omsk state agrarian university of the name of P.A. Stolypin»
3.
Institute of veterinary medicine and biotechnology federal public budgetary educational institution higher professional education «Omsk state agrarian university of the name of P.A. Stolypin»
Type:
Article
Pages:
from 35
to 39
Status:
Published
Received:
25.03.2014
Accepted:
25.03.2014
Published:
25.03.2014
Subject area:
UDK 637.14.2
UDK 66 Химическая технология. Химическая промышленность. Родственные отрасли
UDK 60 Прикладные науки. Общие вопросы
UDK 66 Химическая технология. Химическая промышленность. Родственные отрасли
UDK 60 Прикладные науки. Общие вопросы
Language:
Russian
Keywords:
Dry fermented milk (sour cream) freeze-dried product, milk fat replacers, essential fatty acids, antioxidants, synergists, quality indices
Abstract (English):
The paper is devoted to preserving the quality of dry fermented milk (sour cream) product antioxidant stabilized and fractionally packed. The data on changes in nutritional value and quality of the product during storage are presented. Based on the results, the expiry dates for dry sour cream product at different storage temperatures are set.
The paper is devoted to preserving the quality of dry fermented milk (sour cream) product antioxidant stabilized and fractionally packed. The data on changes in nutritional value and quality of the product during storage are presented. Based on the results, the expiry dates for dry sour cream product at different storage temperatures are set.
Keywords:
Dry fermented milk (sour cream) freeze-dried product, milk fat replacers, essential fatty acids, antioxidants, synergists, quality indices
Dry fermented milk (sour cream) freeze-dried product, milk fat replacers, essential fatty acids, antioxidants, synergists, quality indices
Введение Актуальная проблема создания сухих молочных консервов, стойких в длительном хранении, транспортабельных, повышенной пищевой и биологической ценности. Сухой кисломолочный (сметанный) продукт разнообразит меню и повысит пищевую ценность рационов питания людей, находящихся в районах с ограниченными сырьевыми ресурсами (армия, флот, космос, альпинисты, туристы, население отдаленных районов страны) [3, 4]. Цель нашего исследования - разработать сухой кисломолочный (сметанный) продукт повышенной пищевой и биологической ценности в мелкой одноразовой упаковке, стойкий в длительном хранении. Для достижения поставленной цели решались следующие задачи: - замена части молочного жира на жиры растительного происхождения с целью обогащения продукта полиненасыщенными жирными кислотами; - использование в продукте закваски бифидобактерий на основе культур-пробиотиков; - выбор наиболее оптимального вида сушки, обеспечивающего получение продукта высокого качества, с сохранением его нативных свойств; - подбор мелкой одноразовой упаковки, позволяющей сохранить исходные свойства продукта в процессии длительного хранения; - установление наиболее эффективного и целесообразного комплекса, позволяющего удлинить сроки годности; - проведение исследований хранимоспособности и установление гарантийных сроков годности продукта; - разработка технологического процесса производства сухого сметанного продукта. Объект и методы исследования Основным объектом являлись молоко коровье не ниже 1-го сорта, закваска прямого внесения фирмы «Хр. Хансен»: ВВ-12, R-704, L.Casei-0,1, заменитель молочного жира ЗМЖ «Эколакт» и ЗМЖ «Союз», антиокислитель дигидрокверцетин (ДГК), синергист аскорбиновая кислота (витамин С) [1, 2]. При выборе и проверке технологического процесса за основу была взята технология сухой сметаны, разработанной ГНУ ВНИМИ РСХА. Результаты и их обсуждение Параметры производства отрабатывались на высококачественном сырье от одних и тех же поставщиков с целью исключения сырьевого фактора. Подтверждено, для получения продукта с высококачественными показателями рекомендуются следующие основные параметры технологического процесса: температура гомогенизации 58-60 °С, давление 50-60 МПа, массовая доля жира в готовом продукте не более 60 %, вид сушки - сублимационная, наиболее щадящая и сохраняющая начальные свойства продукта [2, 5, 6]. Метод сублимационной сушки по-прежнему остается наиболее прогрессивным способом консервирования пищевых продуктов. Общепризнано высокое качество пищевых продуктов сублимационной сушки, поскольку при этом способе физико-химические изменения в продукте минимальны, т.к. процесс протекает при минусовых температурах. Продукты сублимационной сушки в соответствующей упаковке могут длительно храниться при положительных температурах [7]. Исходя из этих положений, нами был выбран метод сублимационной сушки как наиболее оптимальный для разработки продукта специализированного направления. При выборе состава композиции растительных и молочных жиров учитывалось соотношение линолевой и линоленовой ненасыщенных жирных кислот. Было составлено и исследовано несколько растительных и молочных жиров в количестве (%): 70:30, 50:50, 30:70 соответственно. На основе расчета - экспериментальных исследований отобран вариант с рациональной композицией молочный жир: заменитель молочного жира (%) 50:50, имеющей соотношение ω6 : ω3=8 : 1 [5]. С ее использованием и была составлена нормализованная смесь на основе молочных сливок ЗМЖ «Эколакт» обезжиренного молока. Результаты исследования жирнокислотного состава представлены на рис. 1. Рис. 1 Соотношение жирных кислот в нормализованной смеси при 50 %-ной замене молочного жира растительным Из рис. 1 видно, что замена молочного жира его заменителем растительного происхождения в соотношении 50:50 позволяет обеспечить в смеси, идущей на производство продукта, оптимальное соотношение НЖК: МНЖК6: ПНЖК как 36,4:34,2:29,4. Следующий этап исследования определение качественного и количественного соотношения заквасок для производства сухого сметанного продукта с целью обогащения его культурами - пробиотиками. При изучении процесса сквашивания использовали титруемую кислотность сгустка и органолептические показатели. Культуры заквасок получили активное развитие во всех вариантах опытов; наилучшие показатели были получены в композиции R-704:L.casei 0,1:BB-12, в соотношении 1:1:1. Параметры сквашивания: температура нормализованной смеси (38±1) ˚С, время получения сгустка (12±0,5) часа. Для стабилизации жировой фазы продукта в процессе хранения в качестве антиокислителя был использован флавоноид дигидрокверцетин, в качестве синергиста использовалась аскорбиновая кислота. Дозировка внесения - от 0,01 до 0,03 % к жирокилограммам продукта [6]. Показатели качества и пищевой ценности сухого сметанного свежевыработанного продукта представлены в табл. 1, 2. Таблица 1 Показатели качества сухого сметанного продукта Показатель ± Неопределенность Фактическое значение Массовая доля влаги, % ±0,11 2,0 Массовая доля белка, % ±0,3 0,3 Массовая доля жира, %, в том числе молочного ±1,0 ±0,5 60,0 30,0 Кислотность, ºТ ±0,7 59,6 Растворимость, мл сыр. осадка ±0,02 0,1 Массовая доля свободного жира, % ±0,7 59,5 Количество бифидобактерий, КОЕ/1г ±20 107, не менее Восстанавливаемость, мин ±20 20,0 Углеводы, % ±0,3 10,3 Таблица 2 Пищевая ценность сухого сметанного продукта Показатель ± Неопределенность Фактическое значение Жирнокислотный состав жировой фазы образца Массовая доля масляной кислоты (С4:0), % (±20 % относ.) 1,4 Массовая доля капроновой кислоты (Сб:0), % (±20 % относ.) 1,6 Массовая доля каприловой кислоты (С8:0), % (±20 % относ.) 0,4 Массовая доля каприновой кислоты (С10:0), % (±20 % относ.) 1,7 Массовая доля деценовой кислоты (С10:1), % (±20 % относ.) 0,2 Массовая доля лауриновой кислоты (С12:1), % (±20 % относ.) 1,7 Массовая доля миристиновой кислоты (С14:0), % (±20 % относ.) 6,3 Массовая доля миристолеиновой кислоты (С14:1), % (±20 % относ.) 0,7 Массовая доля пальмитиновой кислоты (С16:0), % (±20 % относ.) 29,3 Массовая доля пальмитолеиновой кислоты (С16:1), % (±20 % относ.) 1,4 Массовая доля стеариновой кислоты (С18:0), % (±20 % относ.) 11,5 Массовая доля олеиновой кислоты (С18:1), % (±20 % относ.) 32,0 Массовая доля линолевой кислоты (С18:3), % (±20 % относ.) 7,0 Массовая доля линоленовой кислоты (С20:0), % (±20 % относ.) 0,5 Массовая доля арахиновой кислоты (С20:0), % (±20 % относ.) 0,1 Массовая доля бегеновой кислоты (С22:0), % (±20 % относ.) 0,1 Витамины Содержание витамина С, мг/100 г (±0,60) 2,16 Массовая доля витамина B1, мг/100 г (±0,04) 0,26 Окончание табл. 2 Показатель ± Неопределенность Фактическое значение Массовая доля витамина В2, мг/100 г (±15 % относ.) 1,15 Массовая доля витамина В6, мкг/100 г (±0,02) 3,36 Содержание витамина Е, г/100 г (±0,007) 0,570 Массовая доля витамина А, мкг/100 г (±0,040) 0,236 Массовая доля витамина D3, мкг/100 г (±20 % относ.) 0,194 Содержание аминокислот, мг/100 г Аспарагиновая кислота (±20 % относ.) 1933,0 Глютаминовая кислота 5396,0 Треонин 1138,5 Глицин 495,6 Аргинин 716,0 Валин 1113,4 Метионин 527,7 Лейцин 2291,0 Изолейцин 1284,0 Фенилаланин 1174,0 Цистин 224,0 Лизин 1421,0 Гистидин 476,9 Тирозин 1279,0 Триптофан 364,0 Общее количество незаменимых аминокислот, мг/100 г 7892,6 Фракционный состав липидов Насыщенные жирные кислоты, % 42,97 Мононенасыщенные жирные кислоты, % 36,08 Полиненасыщенные жирные кислоты, % 20,43 Фосфолипиды 1,09 Холестерин 0,02 b-ситостерин 0,10 Свежевыработанный сухой сметанный продукт имел массовую долю общего жира (молочного и растительного) 60 % (в т.ч. 30 % молочного), влаги - не более 2 %, массовую долю свободного жира - около 60 %, растворимость - 0,1 мл сырого осадка, кислотность в пределах 60 ºТ, количество бифидумбактерий - 107 КОЕ/г, восстанавливаемость - не более 20 мин. Анализ жирнокислотного состава показал, что в наибольшем количестве в жире содержатся высокомолекулярные жирные кислоты (пальмитиновая - 29,3 %, стеариновая - 11,5 %). Достаточно большое количество (около 40 %) незаменимых полиненасыщенных жирных кислот, обладающих высокой пищевой ценностью (олеиновая, линолевая, линоленовая) благодаря наличию в молекуле двойных связей, что делает их лабильными в биологических процессах, протекающих в организме человека. Доля низкомолекулярных жирных кислот (от масляной до лауриновой), определяющих такие свойства, как способность к плавлению, а также вкус и запах, составляет, по нашим исследованиям, 7 %. В составе продукта 15 аминокислот. Белки продукта содержат почти все аминокислоты, выделенные из натуральных белков. Наибольшее содержание приходится на долю дикарбоновых кислот (глютаминовой, аспарагиновой, лейцина). Следует отметить содержание 7 незаменимых аминокислот - около 260 мг/100 г. Витаминный состав и фракционный состав липидов также подтверждают высокую пищевую и биологическую ценность продукта. Исследования продукта в процессе длительного хранения продолжались с интервалом 3 месяца с целью установления гарантийных сроков годности. Изменение физико-химических показателей сухого сметанного продукта с различными дозировками антиокислителей представлено в табл. 3. Таблица 3 Изменения физико-химических показателей сухого сметанного продукта в процессе хранения Дозировка ДГК, % После 6 месяцев После 12 месяцев Массовая доля влаги, % Растворимость, мл. сыр. осадка Кислотность, °Т Массовая доля свободного жира, % Массовая доля влаги, % Растворимость, мл. сыр. осадка Кислотность, °Т Массовая доля свободного жира, % Температура хранения (4±2) °С 0,0 1,328±0,1 0,10±0,01 109,04±0,5 54,44±0,6 Сняты с хранения 0,01 1,501±0,1 0,10±0,01 108,41±0,5 55,89±0,6 1,400±0,1 0,022±0,01 112,15±0,5 68,97±0,7 0,02 1,151±0,1 0,10±0,01 101,76±0,4 54,48±0,6 1,560±0,1 0,020±0,01 110,00±0,5 66,19±0,7 0,03 1,655±0,2 0,11±0,01 102,72±0,4 50,35±0,5 1,580±0,1 0,018±0,01 117,24±0,4 62,25±0,6 Температура хранения (20±3) °С 0,0 1,234±0,1 0,20±0,01 100,00±0,5 54,04±0,6 Сняты с хранения 0,01 1,497±0,1 0,15±0,01 109,02±0,5 53,98±0,5 1,484±0,1 0,03±0,01 113,09±0,5 54,19±0,7 0,02 1,069±0,1 0,15±0,01 102,24±0,4 53,79±0,5 1,570±0,1 0,025±0,01 113,00±0,5 57,86±0,8 0,03 1,563±0,1 0,15±0,01 103,05±0,4 53,29±0,5 1,610±0,1 0,025±0,01 118,94±0,4 55,55±0,7 Рис. 2. Принципиальная технологическая схема производства сухого сметанного продукта Анализ физико-химических показателей в процессе хранения показал, что существенных изменений в продукте с антиокислителями не происходит как в холодильных, так и внерегулируемых условиях хранения. Причем чем выше дозировка внесения ингибиторов, тем эти изменения меньше заметны. Следует отметить, что дозировка внесения ДГК 0,03 % не оказала значительного влияния на увеличение стойкости продукта при хранении по сравнению с образцом с 0,02 % ДГК. Поэтому, оптимальной дозировкой стоит считать последнюю. Для установления сроков годности разрабатываемого продукта проведены исследования его хранимоспособности в соответствии с рекомендуемыми МУК42.1847-04. Изучение комплекса показателей: физико-химических, органолептических, безопасности - позволили установить его сроки годности: 24 месяца при температуре (4±2)˚С и 18 месяцев при температуре (20±3)˚С. В качестве герметичной мелкой упаковки, позволяющей сохранить исходное качество продукта в процессе длительного хранения, выбрана комбинированная пленка на основе металлической фольги «Хоста-фан-металл-РЕ», в который продукт был расфасован в количестве (150±5) г. Восстановления продукта проводится охлажденной кипяченной водой t=(50±5) ˚С в течении 20 мин. На основании проведенных исследований на продукт разработана технологическая схема его производства, представленная на рис. 2 (слева). Выводы - разработана НТД (СТО и ТИ), проведена его промышленная апробация в условиях молочного предприятия ОНО ВНИМИ-Сибирь «РАСХН» г. Омска; - установлено рациональное соотношение молочного и растительного жира, обеспечивающее в сметанном.продукте.соотношение.(%) НЖК:МНЖК: :ПНЖК, как 36,4:34,2:29,4. При этом в продукте достигнуто количественное содержание ω6 : ω3 как 8:1; - установлено качественное и количественное соотношение заквасок для сухого сметанного продукта: R-704 (Lactococcus lactis cremoris и Lactococcus lactis lactis): L. casei 01 (Lactobacillus paracasei paracasei): ВВ-12 (Bifidobacterium lactis) в соотношении 1:1:1, а также параметры сквашивания нормализованной смеси: температура (38±1) °С, время получения сгустка (6±0,5) часа; - подобраны функциональные ингредиенты: антиокислитель дигидрокверцетин и синергист аскорбиновая кислота, установлены способы и дозировки их внесения: по 0,02 % к жировой фазе продукта перед операцией сквашивания; - выбрана оптимальный вид сушки - сублимационная как наиболее щадящая, позволяющая получить продукт высокого качества; - проведено комплексное испытание хранимоспособности сухого сметанного продукта в соответствии с требованиями МУК 4.2.1847-04. Установлены сроки годности продукта: в холодильных условиях при температуре (4±2) °С до 2 лет, при нерегулируемых (20±3) °С - до 1,5 года хранения соответственно.
1. Gavrilova, Yu.A. Bioprodukt «Omskiy-1» s probioticheskimi svoystvami // Pischevaya promyshlennost'. - 2010. - №10. - S. 68-69.
2. Ivkova, I.A. Vliyanie razlichnyh vidov upakovki i rezhimov hraneniya na kachestvo suhih vysokozhirnyh molochnyh konservov special'nogo naznacheniya / I.A. Ivkova, A.S. Pilyaeva // Tehnika i tehnologiya pischevyh proizvodstv. - 2012. - №1. - S. 39-40.
3. Ivkova, I.A. Sovremennye tehnologii i ingredienty v proizvodstve pischevyh produktov / I.A. Ivkova, A.S. Pilyaeva // Konditerskoe proizvodstvo. - 2012. - № 1. - S. 14-16.
4. Ivkova, I.A. Suhie molochnye konservy special'nogo naznacheniya / I.A. Ivkova, A.S. Pilyaeva // Pischevaya promyshlennost'.- 2011. - № 6.- S. 64-65.
5. Ivkova, I.A. Suhoy kislomolochnyy produkt / I.A. Ivkova, A.S. Pilyaeva // Molochnaya promyshlennost'. - 2012. - № 8. - S. 17-19.
6. Ivkova, I.A. Suhoy smetannyy produkt special'nogo naznacheniya / I.A. Ivkova, A.S. Pilyaeva // Tehnika i tehnologiya pischevyh proizvodstv. - 2012. - № 2. - S. 49-52.
7. Haritonov, V.D. Termodestruktivnye izmeneniya suhogo moloka v processe raspylitel'noy sushki / V.D. Haritonov, L.V. Petrova, S.V. Petrova. - Omsk: Izd-vo FGOU VPO OmGAU. - 2009. - 233 s.
