Результат интеллектуальной деятельности: Способ консервирования молока и молочных продуктов

Настоящее изобретение относится к пищевой промышленности и может быть использовано для консервирования молока и молочных продуктов в частном секторе, животноводческих фермах и предприятиях по переработке молока.

Для увеличения продолжительности бактерицидной фазы, определяемой понижением в свежевыдоенном молоке естественных блокаторов бактериальных клеток (лактолин, лизоцим, лейкоциты и т.д.), на молочных фермах перед транспортировкой молока требуется его охлаждение до 2-6°С или внесение добавок, замедляющих рост бактерицидной фазы. На молокоперерабатывающих предприятиях для снижения микробного числа молоко подвергают тепловой обработке: пастеризации или стерилизации. Пастеризация молока производится, как правило, при температуре 80°С, а стерилизация - при более высоких температурах. При производстве питьевого молока и консервирования для наиболее эффективного подавления микробной флоры молоко нагревают до температуры 120-150°С (Патент JP №10028524; опубл. 02.03.1998).

Недостатком способа является то, что при таких температурах происходит потеря содержащихся в молоке биологически активных веществ и витаминов и изменение органолептических свойств молока. Кроме того, такая обработка способствует повышению в молоке содержания нитритов и нитратов вследствие окисления кислородом воздуха азота, выделяющегося при нагревании (см. журнал «Молочная промышленность «1995. - 38. - С - .15).

Для сохранности молока и молочных продуктов на различных этапах технологической обработки молока применяют различные средства-консерванты путем введения в указанные продукты добавок, которые подавляют жизнедеятельность микроорганизмов и биохимических процессов.

Известно использование в качестве консервирующих добавок антимикробных композиций, полученных с применением генной технологии, в частности композиции на основе пептидных бактерицидов. По патенту RU 2092180 (опубл. 10.10.1997), известна композиция на основе лизина, которой вырабатывается штамм бактерии Streptococcus lactis. Однако в настоящее время такие препараты выпускаются в малых количествах и для большинства производителей молочной продукции эти препараты не доступны.

Более доступными консервантами являются химические соединения, которые вводят в молоко для усиления бактерицидного эффекта, например сернокислая медь, хлорид натрия, йодид калия (SU 676261 A, 30.07.1979), ионы серебра (RU 2136165 С1, 10.09.1999; RU 2193326 С2, 27.11.2002); жидкого азота (RU 2134982 С1, 27.08.1999;); жидкого диоксида углерода (RU 2222200 С2, 27.01.2004); диоксида серы (RU 2062582 С1, 27.06.1996).

К недостаткам консервантов на основе неорганических соединений следует отнести опасность повышения в молоке и молочных продуктах концентрации ионов металлов выше допустимых санитарных норм и низкие органолептические свойства молока и молочной продукции.

Основной недостаток способа консервации молока и молочной продукции с применением жидкого азота связан с тем, что азот, окисляясь кислородом воздуха, приводит к повышению в молоке нитратов и нитритов. Общим недостатком способов консервирования, используемых сжиженные газы, является необходимость транспортировки больших емкостей с сжиженным газом, усложняется использование способа в условиях небольших молочных ферм и на частном секторе.

Наиболее близким к предлагаемому является способ консервирования молока и молочной продукции, основанный на использовании биологически активного вещества растительного происхождения-бетулина, выделяемого из экстракта бересты, в количестве 0,8*10^-3-3,5*10^-3 г на 1 г жировой составляющей молока или молочного продукта (патент RV №2308837. МПК А23С 3/08, опуб. 27.10.2007 г.).

Недостатком способа является сложность получения бетулина с использованием нескольких растворителей, экстрагентов и сложного технологического оборудования (Патент RU №2184120, С0753/00, 27.06.02; RU №2206572, С0753/00, опубл. 20.06.03; RU №213808, С07783/00, опубл. 27.09.99; RU №2306318, С0753/00, 10.03.07;). Другим недостатком способа является необходимость предварительного определения содержания жира в консервированном продукте, поскольку растворимость бетулина в молочном продукте зависит от содержания в нем жира. Поэтому разброс доз вводимого бетулина колеблется в весьма широком диапазоне - от 8⋅10^-3 г до 3,5⋅10^-3 г бетулина на 1 г жира (разброс доз - 4,37 раза). Кроме того, существенным недостатком известного способа хранения молока и молочных продуктов является весьма незначительное увеличение срока хранения молока и молочных продуктов, консервированных бетулином, который составляет 24-50 часов, по сравнению с конрольным образцом пастеризованного молока.

С учетом литературных сообщений о том, что продукты пчеловодства (мед, перга, пыльца, воск, забрус, прополис) являются хорошими консервантами для многих продуктов растительного и животного происхождения (Э.А. Лудянский. Руководство по апитерапии. - М.: Полиграфист, 1994. - С 114-260; С.П. Присяжная и др. (см статью С.П. Присяжной и др., Разработка технологии пробиотических твердых сыров // Вестник Актайского гос. аграрного унивирситета. - 2012 - №9. - с. 98-101), разработана технология производства творожных сыров, обогащенных цветочной пыльцой, которая предполагает внесение цветочной пыльцы в творог из расчета 2-5%, обеспечивающего получение высококалорийного сбалансированного по содержанию белков, аминокислот, витаминов, минеральными веществами, что дает основание отнести полученный продукт к продуктам функционального питания.

Изобретение направлено на разработку способа консервирования молока и молочных продуктов различной консистенции (молочных напитков, сметаны, творожной массы, масла, кефира и т.д.) с использованием экологически чистого консерванта, обладающего антиоксидантными, антимикробными, противогрибковыми, дезинфицирующими свойствами, не требующих больших затрат на оборудование и удобного при применении как на частном секторе, на небольших молочных фермах, так и на молокоперерабатывающих предприятиях. Использование консерванта с антиоксидантными свойствами обеспечивает не только удлинение сроков сохранения, но и приводит к нейтрализации находящихся в молоке нитратов и нитритов и улучшает качество молока и молочных продуктов.

В соответствии с изобретением, способ консервирования молока и молочной продукции, основанный на введении консерванта в молоко или подлежащий консервированию молочный продукт, в качестве консерванта используют пчелиный воск в количестве 1,8-3,0 г на 1 л/кг молока или молочного продукта.

Целесообразно пчелиный воск вводить в молоко или молочный продукт в виде молочной эмульсии с расплавленным в молоке пчелиным воском с последующей гомогенизацией молока или молочного продукта.

В основе изобретения лежит предложение использовать для консервации молока и молочной продукции биологически активное вещество - пчелиный воск, который является одним из продуктов пчеловодства.

Пчелиный воск-продукт, вырабатываемый пчелами при потреблении ими меда и пыльцы. В состав воска входит 300 различных веществ: сложные эфиры (70-75%), свободные жирные кислоты, предельные углеводороды(11-17%), минеральные и ароматические вещества(1-2%). В воске в 76 раз больше витамина «А», чем в говядине.

Воск хороший бактерицид, содержит антибактериальные и консервирующие вещества; стимулирует рост тканей, укрепляет десны, эффективен при лечении копытных воспалений, ожогов, ран; из него приготавливают фармацевтические эмульсии, кремы, свечи, мази. Препараты на восковой основе успешно используют для лечения гнойного плеврита, открытых ран. Люди, употребляющие воск и забрус (крышки медовых соков срезаемые перед откачкой меда), редко простужаются, у них вырабатывается иммунитет к заболеваниям дыхательного тракта, вылечивает насморк, снимает воспаление слизистой придаточной полости носа; воск применяют для компрессов, при облитерирующем эндоартериите, парадонтите, спастических коллитов (Э.А. Лудянский. Руководство по апитерапии. - М.: Полиграфист, 1994. - С. 114-260). Продукты пчеловодства, в том числе и воск, обладают биостимулирующим и регенеративными свойствами, снижают воспалительные процессы, повышают образование форменых элементов крови, оказывают регулирующее действие на функции кишечника, усиливают в регуляции гормональной активности и обмене веществ (см. кн. Л.Г. Кодесь. Технология производства переработки и стандартизации продуктов пчеловодства в Дальневосточном регионе: Учебное пособие. - Уссурийск: ПГСХА, 2002 - С. 145-152).

Использование пчелиного воска в качестве консерванта не только не снижает микробное число в молоке и молочных продуктах, но и оказывает блокирующее действие на нитраты и нитриты, поступающие в молоко в процессе приема кормов животными и образующимися при тепловой обработке молока и гомогенизации.

Проведенные экспериментальные исследования показали, что воск не изменяет ферментацию молочной среды, не вступает в реакцию с находящимися в молоке аминокислотами и, являясь хорошим стабилизатором, усиливает стабилизирующие свойства аминокислот, влияет на сохранность молока и молочных продуктов. Последнее важно также для повышения сроков сохранности молока и молочных продуктов, подвергнутых тепловой обработке, поскольку снижения стабилизирующих свойств аминокислот, влияющих на процессы, приводящие к расслоению молока и молочных фракций в молочных продуктах, снижает их срок годности. Исследования показали, что пчелиный воск целесообразно применять при производстве кисломолочных продуктов: он оказывает стабилизирующий эффект на молочнокислую среду и задерживает развитие в ней микрофлоры (дрожжей, плесени).

Пчелиный воск не имеет запаха и поэтому он не изменяет органолептические свойства молока, повышая их питательную ценность благодоря присущим ему иммуномодулирующим, гастро- гепато-протекторными свойствам. Эти свойства присущи и изготовленным из такого молока молочным продуктам.

Использование воска в качестве консервирующих добавок возможно как в условиях частного сектора, молочных ферм, так и на молокоперерабатывающих предприятиях. Наиболее предпочтительным является введение воска в виде молочных эмульсий, что позволяет более равномерно распределить его в массе продукта.

В зависимости от вида продукта, его состава и технологии изготовления, восковую эмульсию можно приготовить как на основе молочных, так и на основе растительных жиров, используя различные жидкие среды. При изготовлении эмульсии на основе жиров, содержащихся в молоке, целесообразно использовать в качестве жиросодержащей среды молоко, сливки.

Ниже приведены примеры конкретной реализации способа.

Пример. 1 Для консервирования питьевого молока вначале готовят восковую эмульсию на основе молока, в которое вводят пчелиный воск из расчета 1,0, 1,25, 1,50, 1,75, 2,0, 2,2, 2,4, 2,6, 2,8, 3,0 г на 100 мл молока. Молочно-восковую эмульсию готовят путем расплавления пчелиного воска (ГОСТ 21179-90) в молоке при температуре 65-70°С. В емкость с подлежащем консервированию парным молоком вводят 1,0-3,0%-ную молочную эмульсию с воском из расчета 100 мл (0,1 л) на 1 л молока, с последующей гомогенизацией любым известным способом. Консервированное указанным способом молоко оставляют в условиях комнатной температуры и в динамике (через 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19 и 20 дней) берут пробы и проверяют на вкус и закисание продукта путем внесения проб в теплую воду (например, в чай). Критерием сохранности молока является отсутствие изменения вкуса молока и его свертываемости в горячей (теплой воде).

Установлено, что натуральный вкус и несворачиваемость (отсутствие закисания) молока сохраняются в течение 15 дней при внесении воска из расчета 2,4 г воска на 1 л молока. Превышение концентрации воска в молоке нецелесообразно из-за перерасхода консерванта, а снижение- ведет к сокращению срока хранения молока.

Пример 2. Для консервации молока на молочной ферме, предназначенного для хранения в качестве питьевого молока и транспортировки его потребителю через 24 ч после дойки, в емкость с пастеризованным молоком вводят восковую эмульсию с указанными в примере 1 концентрациями воска из расчета 0,1 л восковой эмульсии на 1 л молока и оставляют его в условиях комнатной температуры на указанные в примере 1 экспозиции.

Установлено, что натуральный вкус молока без закисания сохраняется в течение 15 сут в условиях комнатной температуры 20-23°С, при внесении в молоко пчелиного воска из расчета 1,75 г/л.

Пример 3. При соблюдении условий примере 1 для консервации сметаны, полученной из парного молока и не подвергшейся пастеризации, используют расплавленную в молоке эмульсию с сохранением условий хранения согласно примеру 1. Установлено, что сохранение естественного вкуса сметаны без закисания в течение 15 сут после консервации наблюдается при внесении пчелиного воска из расчета 2,0 г воска на 1 кг сметаны.

Пример 4. Для обеспечения сохранности пастеризованных молочных продуктов используют восковую эмульсию на основе сливок с содержанием 1,0 г воска на 1 л сливок.

Для повышения сроков хранения пастеризованного творога используют 100 г молочной эмульсии на 1 кг творога, что соответствует 1 г воска на 1 кг творога.

Пример 5. Для повышения сроков хранения сливочного масла, в емкость с 1 кг сливочного масла вводят 100 мл нагретого до температуры 65-70°С растительного масла с содержанием 3,0 г пчелиного воска, масло взбивают до получения гомогенной массы.

Перечисленные в примерах 3, 4, 5 продукты сохраняют естественный вкус и свежесть в течение 15 суток при хранении их в условиях комнатной температуры.

Контрольные (пастеризованные и непастеризованные молоко и молочные продукты) без добавления предлагаемого консерванта в условиях комнатной температуры, закисают в течение 24 часов (молоко пастеризованное и непастеризованное -48 часов; сметана, творог и сливочное масло приобретают неестественный вкус через 72 часа).

Таким образом предлагаемый способ консервирования молока и молочных продуктов позволяет повысить питательную ценность молока и молочных продуктов, сохранить вкус и свежесть в течении 15 суток.