Результат интеллектуальной деятельности: Способ консервирования молока и жидких молочных продуктов

Изобретение относится к пищевой промышленности и может найти применение для продления сроков хранения (консервирования) молока и жидких молочных продуктов на животноводческих фермах и предприятиях по расфасовке и переработке молока.

Для сохранности молока и молочных продуктов на разных этапах технологической обработки молока применяют различные средства.

Для увеличения продолжительности бактерицидной фазы (времени, в течение которого микроорганизмы, попадающие в свежевыдоенное молоко и являющиеся одной из причин скисания молока, не развиваются в нем и даже частично отмирают; норма при хранении при +5°С - не менее 36-48 часов; при 20°С - 7,6-12,7 часов), определяемой наличием в свежевыдоенном молоке естественных блокаторов бактериальных клеток (лактелин, лизоцин, лейкоциты и др.), на молочных фермах перед транспортировкой молока потребителю его охлаждают до 2-6°С или вносят добавки, замедляющие рост бактерицидной флоры. На молокоперерабатывающих предприятиях для снижения микробного числа (количество колоний, которые вырастают на мясопептонном агаре при посеве 1 мл молока и культивировании при 37°С в течение 24-48 ч.; ПДК микробного числа молока, в зависимости от типа пастеризации, составляет 75-150 тысяч) молоко подвергают тепловой обработке: пастеризации или стерилизации. Пастеризация молока производится, как правило, при температурах около 80°С, а стерилизация - при более высоких температурах. При производстве питьевого молока для наиболее эффективного подавления микробной флоры молоко нагревают до температур 120-150°С, при которых происходит потеря содержащихся в молоке биологически активных веществ и витаминов и изменение органолептических свойств молока. Кроме того, тепловая обработка способствует повышению в молоке содержания нитратов и нитритов вследствие окисления кислородом воздуха азота, выделяющегося при нагревании.

Скисание молока происходит также в результате протекания свободнорадикальных процессов, особенно реакций перекисного окисления липидов (ПОЛ). Одной из важных операций в технологии переработки молока является операция гомогенизации, которая проводится для стабилизации молока и снижения вероятности его расслоения, что необходимо для дальнейшей переработки молока в молочные продукты. Операцию гомогенизации проводят на молокоперерабатывающих предприятиях до или после тепловой обработки молока. Консистенция молока после гомогенизации становится однородной, а жировые шарики имеют практически одинаковые размеры и равномерно распределены в объеме молока. Однако в процессе гомогенизации вследствие разрушения оболочек жировых шариков происходит выход в водную фазу молока нативной ксантиноксидазы которая обладает нитрат- и нитритредуктазной активностью, генерирует вредные долгоживущие радикалы, инициирующие процессы ПОЛ, закисание молока и порчу жидкофазных молочных продуктов.

Таким образом, консерванты молока и молочных продуктов, по механизму действия, можно разделить на две группы: вещества антиоксидантного действия и вещества антибактериального действия.

К консервантам молока и молочных продуктов антиоксидантного действия можно отнести диоксид серы, являющийся антиоксидантом с дезинфицирующими свойствами. Антиоксидантные свойства SO₂ способствуют частичной нейтрализации содержащихся в молоке нитритов и нитратов. Недостаток этого способа связан с токсичностью диоксида серы, который вызывает аллергию, заболевания органов дыхания и не допустим для людей с повышенной чувствительностью к нему, в частности для людей с хроническими нарушениями органов дыхания. К способам консервации жидких пищевых продуктов относится также введение вещества антиоксидантного действия - дигидрокверцитина 15÷19 мг/л жидкого продукта. Однако в связи с высокими ценами на пищевой дигидрокверцитин этот способ не нашел широкого применения.

Известно консервирование молока и жидких молочных продуктов с использованием в качестве консерванта сжиженных газов, например жидкого азота, жидкого диоксида углерода. Такой способ можно использовать как на фермах, так и на молокоперерабатывающих предприятиях. Основной недостаток способа консервации с применением жидкого азота связан с тем, что азот, окисляясь кислородом воздуха, приводит к повышению в молоке нитратов и нитритов, а жидкого диоксида углерода - его недостаточная антиоксидантная и антибактериальная активность, а также то, что при его барботировании через жидкие продукты резко снижается их температура, вплоть до замерзания.

Известен также способ продления сроков хранения без закисления, повышения биологической ценности питьевых и минеральных вод, напитков и других пищевых продуктов, включая мягкое мороженное, с помощью их аэрации газовой смесью, содержащей благородный газ - аргон (Е-938; упаковочный газ) в концентрации не менее 3 об. %, который вызывает активацию активных форм кислорода - короткоживущих ион-радикальных частиц, приводя, тем самым, к уничтожению вредных долгоживущих радикалов и, в итоге, к снижению интенсивности процессов перекисного окисления непредельных жирных кислот.

Известные консерванты молока и молочных продуктов антимикробного действия, в свою очередь, можно разделить на две подгруппы.

Первая - неорганические соединения антибактериального действия. Например, сернокислая медь, хлорид натрия, йодинат калия, ионы серебра, двухвалентная медь, перекись водорода и другие, используемые по отдельности или в смеси. К недостаткам консервантов на основе неорганических химических соединений относятся опасность повышения в молоке и молочных продуктах концентрации ионов металлов выше допустимых санитарных норм и низкие органолептические свойства молока и молочной продукции.

Вторая - природные органические соединения антибактериального действия. Известен способ консервирования молока и молочных продуктов путем введения бетулина (природное антибактериальное вещество, извлекаемое из коры березы) в количестве 0,8-3,5 мг на 1 г жировой составляющей молока или молочного продукта, а также способ увеличения срока хранения сока, цельного молока, жидких молочных и других пищевых продуктов путем введения ультрадисперсного механохимически активированного порошка слоевищ лишайника рода Cladonia, содержащего лишайниковые кислоты антибактериального действия (усниновую и другие) в количестве 50-100 мг/л жидкого продукта.

Технический эффект (сущность) заявляемого изобретения заключается в разработке комплексного способа консервирования молока и жидких молочных продуктов путем введения как природного инертного в химическом отношении антиоксиданта, так и природной антибактериальной добавки.

Технический эффект (сущность) заявляемого изобретения достигается благодаря тому, что в молоко или в жидкие молочные продукты вводится биоактивная добавка к пище «Ягель», оказывающая антимикробное действие за счет природных лишайниковых кислот антибактериального действия, и инертный газ аргон (упаковочный газ, Е-938) для формирования антиоксидантного эффекта за счет уничтожения вредных долгоживущих радикалов.

Изобретение может быть реализовано следующим образом.

В молоко или в жидкие молочные продукты вводятся БАД «Ягель» в концентрации 7,5±1,5 мл/л и, путем барботации, инертный газ аргон (Е 938) до концентрации 33±2 мл/л (насыщающей при температуре 20°С), условия барботации: 10 минут со скоростью 5 мл/мин через 1 л молока или жидкого молочного продукта.

БАД «Ягель» представляет собой водно-спиртовой экстракт слоевищ лишайников рода Cladonia, предварительно обработанных диоксидом углерода в состоянии сверхкритической жидкости. Состав БАД «Ягель» отражен в таблице 1.

В таблицах 2 и 3 приведены примеры влияния введения биоактивной добавки к пище «Ягель» на повышение сроков хранения пяти сортов молока без скисания и плеснения. Образцы молока хранились в открытом состоянии до 6 недель при температуре +5°С.

По стандартным методикам оценивались изменения кислотности (рН) и органолептических свойств образцов молока (внешний вид, запах, вкус и аромат, текстура), микробное число и продолжительность бактерицидной фазы. Образцы молока:

(1) «Дары природы» - изготовитель СХПК "Ханалас-Ас", Якутия. Хангаласский р-н. Пастеризованное. Состав: молоко цельное коровье обезжиренное. Массовая доля жира 2,5%.

(2) «Молоко коровье» - изготовитель СХПК «Эрэл», Якутия. Намский район. Пастеризованное. Состав: молоко цельное коровье обезжиренное. Массовая доля жира 2,5%.

(3) «Фермерское подворье» - изготовитель ОАО «Хладокомбинат» Амурская область, г. Благовещенск, ультрапастеризованное. Состав: молоко нормализованное. Массовая доля жира 3,2%.

(4) «Большая кружка» - изготовитель ОАО «Галактика» Россия, Ленинградская обл. г. Гатчина. Ультрапастеризованное. Состав: молоко цельное, обезжиренное. Массовая доля жира 3,2%.

(5) «Лужайкино» - изготовитель ООО «Молочная империя» Россия, Московская обл. пос.Развилка. Ультрапастеризованное. Состав: молоко цельное, обезжиренное. Массовая доля жира 3,2%.

Маркировка на образцах №№1,2,4,5: «Хранение в течение не более 90 суток, в открытом виде в холодильнике не более 1-3 суток». На образце №3 «Хранение в течение не более 45 суток, в открытом виде в холодильнике не более 1 суток»

В таблицах 4 и 5 - примеры влияния барботирования инертного газа аргона на повышение сроков хранения пяти сортов молока без скисания и плеснения. Образцы молока хранились в открытом состоянии до 5 недель при температуре +5°С.

В таблицах 6-7 - примеры влияния совместного барботирования инертного газа аргона и введения биоактивной добавки к пище «Ягель» на повышение сроков хранения пяти сортов молока без скисания и плеснения. Образцы молока хранились в открытом состоянии до 8 недель при температуре +5°С.

^*) образцы молока без добавок

^*) образцы молока без добавок

^*) образцы молока без добавок

^*) образцы молока без добавок

^*) образцы молока без добавок

Эффективность заявляемого способа была также изучена на свежем образце молока «Фермерское подворье» (№3а) при его хранении в открытом состоянии при температуре +22-+25°С в течение 96 часов (таблицы 8 и 9).

Приведенные примеры свидетельствуют о том, что совместное введение в молоко аргона и БАД «Ягель» оказывает синергетический эффект - позволяет увеличить продолжительность бактерицидной фазы при хранении молока в 8-10 раз и, соответственно, срок хранения молока без скисания и плеснения по крайней мере в 14 раз.