ИНГРЕДИЕНТЫ ДЛЯ МОЛОЧНЫХ И ДРУГИХ ПИЩЕВЫХ ПРОДУКТОВ В КАТАЛОГЕ MILKLIFE.RU

Оборудование для производства молочных сгущённых консервов 

Для этого использовали специальным образом подготовленную молочную сыворотку, для жирных продуктов – молочные сливки. В качестве гидролизующего лактозу фермента применялся препарат β-галактозидазы «Maxilakt L2000». Исследование вязкости сгущенных молочных продуктов осуществлялось с помощью ротационного вискозиметра «Брукфильда». 

При концентрировании такого сырья молочный сахар склонен выкристаллизовываться и выпадать в виде агрегатов кристаллов, что несет за собой пороки консистенции и вкуса. И если в случае производства классических сгущенных молочных консервов проведение направленной кристаллизации с внесением мелкокристаллической затравки лактозы и регулируемое охлаждение позволяют коррелировать данный процесс, то в случае применения молочной сыворотки в качестве основы продукта этого добиться сложно, а при производстве вареных сгущенных продуктов – невозможно. Одно из наиболее эффективных решений данной проблемы – расщепление лактозы до образования моносахаров глюкозы и галактозы, что позволит не только избежать неконтролируемой кристаллизации молочного сахара, но и повысить сладость изделия за счет более высокого индекса образовавшихся моносахаров, что снизит содержание сахара в готовом сгущенном продукте. В ходе НИР получены данные о том, что для повышения эффективности гидролиза лактозы в молочной сыворотке, а также улучшения ее органолептических свойств, целесообразно ее предварительное концентрирование до массовой доли сухих веществ 16–22% и деминерализация до степени 50–70%. Эти технологические приемы обеспечивают экономичное расходование препаратов и повышают эффективность протекания ферментативного гидролиза лактозы молочной сыворотки в процессе изготовления вареных сгущенных молочных продуктов с пониженным содержанием дисахаридов. Помимо состава сыворотки и других технологических режимов важный производственный параметр – применение периодического или постоянного перемешивания среды ферментации в зависимости от консистенции гидролизуемой сыворотки для наиболее полного контакта активных центров β-галактозидазы с гидролизуемым субстратом [2].

В результате исследований были получены образцы сгущенных молочных продуктов на основе деминерализованной молочной сыворотки. В их состав включили сливки (допускается использовать масло сливочное или сливки сухие) и сахар. После смешения подготовленной концентрированной гидролизованной сыворотки с жировым компонентом проводилась гомогенизация для равномерного распределения фазы в продукте и предотвращения отстоя жира в процессе его хранения. Сахар вносится непосредственно перед сгущением путем растворения в теплую гомогенизированную сывороточно-жировую смесь или в виде сахарного сиропа в количестве согласно заранее рассчитанной рецептуре с учетом возрастания сладости сыворотки. 

Содержание сахарозы в цельном и вареном сгущенном молоке с сахаром составляет 43,5– 45,5% и 42–43,5% соответственно. Количество сахара, вносимого при производстве сгущенного продукта на основе гидролизованной сыворотки, следует рассчитывать исходя из возрастания собственной сладости сыворотки в процессе ферментативного гидролиза. Сладость сахарозы принята за эквивалент со значением 1 (индекс сладости). Для любого сахара этот показатель не абсолютный, так как зависит от концентрации раствора, его температуры, активной кислотности, срока хранения. Например, сладость свежеприготовленного 5%-ного раствора фруктозы при комнатной температуре составляет примерно 1,45, а на следующий день – всего 1,25. Если при 15 °С данный показатель достигает примерно 1,3, то при 40 °С он равен сладости сахарозы. Поэтому рассчитать, насколько сократить добавление сахарозы в смесь при производстве вареного сгущенного продукта на основе гидролизованной сыворотки, учитывая эффективность проведенного гидролиза, можно только приблизительно. Относительный индекс сладости дисахарида лактозы – 0,2, а гидролизованной β-галактозидазой на 0,85% лактозы (глюкоза + галактоза) – 0,75. Возрастание сладости можно рассчитать по формуле [3]: Муглевода × Индекс сладости = Мсахарозы эквивалента. Например, 1 л концентрированной деминерализованной сыворотки с массовой долей лактозы 15% содержит 150 г лактозы, что в пересчете составляет 150×0,2=30 г сахарозы эквивалента. 85%-ный гидролиз лактозы приводит к образованию 129 г глюкозы+галактозы и 22,5 г остаточной лактозы, что в пересчете равно 129×0,75+22,5×0,2=101,25 г сахарозы эквивалента. Следовательно, подверженная 85%-ному распаду лактозы молочная сыворотка слаще негидролизованной в 3,4 раза. 

В производственных условиях сложно добиться такой высокой степени гидролиза лактозы, поэтому в дальнейших исследованиях определялось оптимальное содержание сахарозы в сладком сгущенном продукте, исходя из средней степени гидролиза сыворотки около 50%. Согласно приведенному методу расчета, она в 2,4 раза слаще негидролизованной, что теоретически в среднем на 20% может снизить добавление сахарозы в продукт. Но в связи с тем, что в составе сладких сгущенных продуктов кроме функции подсластителя она играет роль консервирующего вещества, подбор его количества основывался также на показателях активности воды сгущенных продуктов и их хранимоспособности [4]. 

В результате экспериментальных выработок получены и исследованы следующие образцы: 

продукт молочный сгущенный с сахаром на основе гидролизованной молочной сыворотки (№1); 

продукт молочный сгущенный с сахаром на основе молочной негидролизованной молочной сыворотки (№2); 

продукт молочный сгущенный частично обезжиренный с сахаром на основе гидролизованной молочной сыворотки (№3); 

продукт молочный сгущенный обезжиренный с сахаром на основе гидролизованной молочной сыворотки (№4); 

молоко сгущенное цельное с сахаром (контроль). Физико-химические показатели, характеризующие состав и свойства сгущенных молочных продуктов с сахаром на основе молочной сыворотки, в сравнении с классическим молоком цельным сгущенным с сахаром [5] представлены в табл. 1.

По физико-химическим показателям сгущенный молочный продукт на основе молочной сыворотки максимально приближен к классическому молоку цельному сгущенному, основное отличие заключается в содержании сахарозы и лактозы. Массовая доля сахара в готовом продукте составляет 25–35%, что на 9–20% меньше, чем в классическом цельном сгущенном молоке с сахаром, уровень кислотности ниже контрольного, что свидетельствует о качественной подготовке молочного сырья. В отличие от цельного сгущенного молока с сахаром полученные продукты обладали желтоватым, свойственным сыворотке цветом, особенно те, которые имели меньшую массовую долю жира в составе. Этот цвет можно нивелировать применением пищевкусовых компонентов (какао, кофе, цикория) или карамелизацией (рис. 1).

Таблица 1. Физикохимические показатели продуктов молочных сгущенных с сахаром

Рис. 1. Внешний вид продуктов молочных сгущенных на основе молочной сыворотки с сахаром

Образцы №1–4 обладали приятным чистым и сладким вкусом с легким привкусом сыворотки. Стоит отметить также, что в отличие от классического вкуса сгущенного молока с сахаром и образца №2 продукты на основе образцов №1, №3, №4 за счет образовавшихся в процессе распада моносахаров имели более мягкий, сладкий вкус, схожий с медовым. 

Таблица 2. Показатели оценки кристаллизации

В образце №2 наблюдался явный порок консистенции – песчанистость, несмотря на проведение направленной кристаллизации молочного сахара затравкой лактозы в конце процесса сгущения. Вязкость сладких сгущенных продуктов на основе гидролизованной сыворотки и цельного сгущенного молока с сахаром незначительно отличалась за счет меньшего содержания белка в сыворотке. Образцы №1–4 обладали более текучей, чем контрольный образец, консистенцией. Помимо вязкости, важная характеристика для сгущенных молочных продуктов – наличие и размер кристаллов лактозы. Так, один из самых распространенных пороков консистенции для данной группы продуктов – мучнистость и песчанистость, образующиеся вследствие неконтролируемой кристаллизации лактозы в процессе производства. В табл. 2 представлены справочные данные по показателям эффективности процесса кристаллизации лактозы [5]. Внешний вид кристаллов α- и β-форм лактозы показан на рис. 2. Отличительная особенность α-формы – усеченная пирамида, β-формы – четкие параллелепипеды [6]. В сгущенных молочных продуктах лактоза в основном находится в виде α-формы – моногидрата. 

Так как молочная сыворотка – высоколактозное сырье, среднее содержание лактозы в концентрированной до 20% сухих веществ сыворотке составляет 13–15%, использование ее в качестве основы сгущенного молочного продукта определяет некоторые технологические особенности их производства. Проведение направленной массовой кристаллизации молочного сахара затравкой мелкокристаллической лактозы в ходе ступенчатого охлаждения сгущенного продукта на основе негидролизованной сыворотки не обеспечило получения его оптимальной консистенции в готовом виде. В образце №2 наблюдалась песчанистая консистенция, усиливающаяся в процессе его хранения, что подтверждает необходимость проведения гидролиза лактозы в сыворотке, используемой для производства сладких сгущенных продуктов. Образцы №1, №3 и №4 как свежевыработанные, так и в процессе хранения обладали однородной консистенцией, что подтверждают результаты их микрокопирования (табл. 3). Для возможности оценки размера образовавшихся кристаллов лактозы при 400-кратном увеличении использовали окуляр с линейкой, а также камеру Горяева с длиной стороны малого квадрата 50 мкм, что соответствует двум делениям шкалы (рис. 3). Таким образом исследовались образцы с песчанистостью (образец №2) и обезжиренный продукт (образец №4), в котором жировые шарики не создавали помех. 

 Таблица 3. Оценка образования кристаллов в сгущенных молочных продуктах на основе молочной сыворотки

Результаты микрокопирования показали, что в образце №2, несмотря на проведенную направленную кристаллизацию лактозы, размер и количество молекул молочного сахара обусловливают ощутимую песчанистость в продукте, изготовленном из негидролизованной сыворотки. В образце №4 кристаллы лактозы наблюдались в единичном количестве, а в процессе хранения отмечался незначительный рост кристаллов сахарозы. Это подтверждает необходимость применения ферментативного гидролиза лактозы сыворотки. 

Инновационные технологии, разработанные в Институте мясо-молочной промышленности, позволили получить образцы сладких сгущенных молочных консервов с характерными для данной группы продуктов физико-химическими и органолептическими свойствами. 

Источник: Наука и инновации. – 2017. – Т. 5. – №. 171. – С. 34-37.