Результат интеллектуальной деятельности: Способ получения кисломолочного продукта

Изобретение относится к молочной промышленности, биотехнологии, а именно к производству кисломолочных продуктов.

Известна композиция для производства кисломолочного белкового продукта, включающая в себя молочную основу, в качестве которой используют смесь натурального или сухого коровьего и соевого молока, концентрат топинамбура в композиционной форме порошка из расчета 1,7-2,5% к общей массе смеси и закваску. Количество соевого молока, коровьего молока, порошка топинамбура и закваски составляет соответственно, %: 43-54; 38,5-52,8; 1,7-2,5 и 2,5-5,0. За счет разнообразия белкового состава, улучшения витаминного и микроэлементного состава обеспечивается повышение пищевой и биологической ценности кисломолочных продуктов, а также улучшение органолептических, диетических и лечебных свойств (патент РФ №2128444, опубл. 10.04.1999 г.).

Недостатком этого способа являются низкие потребительские свойства, обусловленные присутствием значительного количества (43-54%) соевого молока, обладающего бобовым привкусом.

Известен способ получения комбинированного молочно-растительного продукта, включающий размол промытого и просушенного зерна амаранта, поэтапную экстракцию побочным молочным продуктом. Соотношение экстрагирующего вещества к сырью 10:1. Вносят гидроксид натрия с доведением рН до 10-11. Нагревают до 60°С и выдерживают при этой температуре 8-10 ч. Выделяют липид-белковый комплекс. Изобретение позволяет повысить пищевую и биологическую ценность липид-белкового комплекса и улучшить его органолептические показатели (патент РФ №2142716, опубл. 20.12.1999 г.).

Недостатком данного способа является использование в качестве экстрагента побочного молочного продукта, что не обеспечивает получение молочно-растительного продукта для функционального питания, обладающего пробиотическими, противоопухолевыми, антиоксидантными и другими полезными свойствами. Использование гидроксида натрия при выделение липид-белкового комплекса снижает качество готового продукта.

Известен способ производства кисломолочного продукта "Бифивит", предусматривающий нормализацию молока, гомогенизацию, пастеризацию при 93-95°С с выдержкой 2-3 мин, охлаждение до температуры заквашивания 36-38°С, внесение закваски прямого внесения, сквашивание до 55-65°Т, охлаждение, перемешивание, розлив (ТУ 9220-005-02069473-2003).

Недостатком данного способа является отсутствие в продукте пищевых волокон - пребиотика, что снижает качество продукта, недостаточно высокое количество жизнеспособных клеток бифидобактерий на конец срока годности продукта, а также жидкая консистенция и отделение сыворотки в процессе длительного хранения.

Прототипом изобретения является способ получения кисломолочного продукта, предусматривающего очистку молока, нормализацию, гомогенизацию, пастеризацию, охлаждение до температуры заквашивания, внесение 2-3% кедрового шрота и закваски бифидобактерий, сквашивание в течение 4-5 часов до кислотности 55-60°Т (патент №2284118, опубл. 27.09.2006 г.).

Недостатками данного способа являются недостаточно высокое количество жизнеспособных клеток бифидобактерий на конец срока годности продукта, низкие показатели качества продукта, а также отсутствие в его составе функциональных ингредиентов, обеспечивающих противоопухолевое и антиоксидантное свойства.

Задачей изобретения является разработка способа получения кисломолочного продукта, обладающего пробиотическими и пребиотическими свойствами, с высокими показателями качества, а также придание продукту функциональных (противоопухолевого и антиоксидантных) свойств.

Техническим результатом является увеличение количества жизнеспособных клеток пробиотической культуры, улучшение структурно-механических свойств продукта, а также его обогащение функциональными ингредиентами.

Технический результат достигается тем, что в способе получения кисломолочного продукта, включающем очистку молока, нормализацию, гомогенизацию, пастеризацию, охлаждение до температуры заквашивания, внесение функциональной добавки и внесение закваски, сквашивание, охлаждение, розлив, при этом в качестве функциональной добавки используют муку из семян амаранта в количестве 1,5-3,0% от объема молока и водный экстракт некрахмальных полисахаридов из семян льна, полученный путем измельчения семян льна до размера частиц 0,4-0,8 мм, заливки водой с температурой 95-100°С, в соотношении 1:20, выдерживания в течение 2-4 часов, фильтрации и отделения непрозрачного гелеобразного экстракта в количестве 10,0-15,0% от объема молока, сквашивание проводят закваской, состоящей из смеси пробиотических штаммов молочнокислых бактерий Lactobacillus brevis 105 ВКПМ В-2429, Lactobacillus buchneri pSL212 В-5812 и Lactococcus lactis subsp. lactis 1069 ВКПМ B-2014, взятых в соотношении 1:1:1, в количестве 1,0-3,0% от объема полученной молочной смеси, при температуре 30-32°С в течение 6-8 часов до кислотности 80-90°Т.

Использование амарантовой муки обеспечивает повышение пищевой и биологической ценности (таблица 1), придавая продукту функциональные свойства, а именно противоопухолевое и антиоксидантное свойства, за счет входящего в ее состав сквалена. Сквален в готовом продукте присутствует в физиологически значимом количестве, обеспечивая удовлетворение суточной потребности организма на 15% (в расчете на 250-300 г продукта) в присутствии токоферолов и токотриенолов, способствуя достижению противоопухолевого, антиоксидантного и других благоприятных (анальгезирующего, противовоспалительного, регенерирующего) воздействий на организм.

Мука из семян амаранта обладает высокой пищевой и биологической ценностью. Суммарный белок семян амаранта на 35-37% состоит из незаменимых аминокислот, в нем преобладают глобулины 7S и 11S, содержание которых составляет 50-80% от экстрагируемого белка. А по содержанию незаменимых аминокислот - треонина, фенилаланина, тирозина и триптофана они приравнивается к белку женского молока.

Минеральные вещества находятся в легкоусвояемых хелатных формах - кальций, железо, фосфор - в значительных количествах присутствуют и другие микроэлементы. Полиненасыщенные жирные кислоты: линолевая, линоленовая, арахидоновая. Их содержание в липидах амаранта до 77%, причем 50% составляет линолевая кислота, из которой синтезируются в организме линолевая и архидоновая жирные кислоты и которая сама не синтезируется в организме и должна поступать с пищей.

В амарантовой муке присутствуют также биологически активные вещества, повышающие эффективность функционального воздействия на организм: рибофлавин, токоферолы и токотриенолы, тиамин, витамины группы Д, хлорофилл, холин, желчные кислоты и спирты, стероиды, фитостерины, понижающие уровень содержания холестерина в крови, и др.

Амарантовая мука рассматривается нами в качестве функциональной добавки, так как обогащает продукт вышеперечисленными физиологически ценными ингредиентами, а также олигосахаридами и пищевыми волокнами. Последние интенсифицируют процесс сквашивания выбранной композицией штаммов и обеспечивают необходимые структурно-механические свойства готового продукта. А входящий в состав муки пектин оказывает благоприятное воздействие на показатели качества продукта, а именно на структурные свойства, т.е обеспечивает однородную консистенцию, без отделения сыворотки в процессе хранения.

Использование в заявляемом способе закваски композиции штаммов молочнокислых бактерий Lactobacillus brevis ВКПМ В-2429, Lactobacillus buchneri pSL212 ВКПМ В-5812 и Lactococcus lactis subsp.lactis 1069 ВКПМ В-2014, подавляющих развитие гнилостных бактерий, продуцирующих молочную кислоту и витамин В₂ (рибофлавин), придает продукту выраженные пробиотические свойства.

Одной из важных характеристик пробиотика является его стабильность, сохранность необходимого количества бактерий в течение всего периода срока годности. Растительные экстракты влияют на процессы пассивации и отмирания пассивной популяции пробиотических культур в процессе хранения (4±2°С). Амарантовая мука, являясь высококонцентрированным источником белков, представленных незаменимыми аминокислотами, увеличивает жизнеспособность композиционных культур и снижает скорость их отмирания в процессе хранения. Титр молочнокислых бактерий на конец срока годности сохраняется на уровне 10¹⁰ КОЕ/г, что свидетельствует о достижении технического результата - обеспечения пробиотических свойств продукта.

Слизь семян льна, количество которой достигает 9% к массе семян, содержит 4-10% белков, 10-20% золы, 50-80% углеводов, представленных некрахмальными полисахаридами, обладает легким слабительным, обволакивающим, мягчительным, противовоспалительным и обезболивающим действием. Некрахмальные полисахариды, обладают высокой биодоступностью, широким спектром фармакологической активности, являются перспективными источниками средств комплексной терапии опухолей. Содержащийся в слизи глюкозид линамарин регулирует секреторную и моторную функции кишечника. В кисломолочном продукте полученная слизь с высокой водосвязующей емкостью, вводимая в виде водного экстракта, придает продукту высокие вкусовые достоинства, обеспечивает однородную консистенцию, ровный плотный сгусток и, являясь пребиотиком, продлевает выживаемость пробиотических бактерий в продукте до 20 дней.

В заявляемом способе получения кисломолочного продукта к совокупности существенных отличительных признаков относятся: сочетанный эффект от использования в качестве функциональных добавок амарантовой муки и водного экстракта некрахмальных полисахаридов льна; выбранная композиция штаммов, интенсифицирующая процесс сквашивания; пробиотические и пребиотические, т.е. симбиотические свойства готового продукта, а также антиоксидантные, противоопухолевые воздействия на организм, обеспеченные присутствием функциональных ингредиентов, в том числе скваленом, в физиологически значимом количестве.

Примеры конкретного выполнения

Пример 1. Исходное молоко очищают, нормализуют по жиру, гомогенизируют, пастеризуют при 90-92°С, выдерживают 2-3 мин, охлаждают до 37°С, вносят 1,5% от объема молока муки из семян амаранта, которую предварительно растворяют в пастеризованном молоке. Затем вносят водный экстракт некрахмальных полисахаридов из семян льна в количестве 10% от объема молока, для приготовления которого семена льна измельчают до размера частиц 0,4-0,8 мм, заливают водой температурой 95-100°С, в соотношении 1:20, выдерживают смесь в течение 2-4 часов, фильтруют, получая непрозрачный гелеобразный экстракт. Вносят закваску пробиотических штаммов молочнокислых бактерий Lactobacillus brevis 105 ВКПМ В-2429, Lactobacillus buchneri pSL212 ВКПМ В-5812 и Lactococcus lactis subsp.lactis 1069 ВКПМ В-2014, взятых в соотношении 1:1:1 в количестве 1% к массе смеси, перемешивают и сквашивают при температуре 30-32°С в течение 6-8 ч до титруемой кислотности 80-90°Т. Охлаждают, перемешивают и отправляют на розлив.

Пример 2. Исходное молоко очищают, нормализуют по жиру, гомогенизируют, пастеризуют при 90-92°С, выдерживают 2-3 мин, охлаждают до 37°С, вносят 2,3% от объема молока муки из семян амаранта, которую предварительно растворяют в пастеризованном молоке. Затем вносят водный экстракт некрахмальных полисахаридов из семян льна в количестве 12,5% от объема молока, Для приготовления которого семена льна измельчают до размера частиц 0,4-0,8 мм, заливают водой температурой 95-100°С, в соотношение 1:20, выдерживают смесь в течение 2-4 часов, фильтруют, получая непрозрачный гелеобразный экстракт. Вносят закваску пробиотических штаммов молочнокислых бактерий Lactobacillus brevis 105 ВКПМ В-2429, Lactobacillus buchneri pSL212 ВКПМ В-5812 и Lactococcus lactis subsp. lactis 1069 ВКПМ В-2014, взятых в соотношении 1:1:1 в количестве 2% к массе смеси, перемешивают и сквашивают при температуре 30-32°С в течение 6-8 ч до титруемой кислотности 80-90°Т. Охлаждают, перемешивают и отправляют на розлив.

Пример 3. Исходное молоко очищают, нормализуют по жиру, гомогенизируют, пастеризуют при 90-92°С, выдерживают 2-3 мин, охлаждают до 37°С, вносят 3,0% от объема молока муки из семян амаранта, которую предварительно растворяют в пастеризованном молоке. Затем вносят водный экстракт некрахмальных полисахаридов из семян льна в количестве 15,0% от объема молока, для приготовления которого семена льна измельчают до размера частиц 0,4-0,8 мм, заливают водой температурой 95-100°С, в соотношении 1:20, выдерживают смесь в течение 2-4 часов, фильтруют, получая непрозрачный, гелеобразный экстракт. Вносят закваску пробиотических штаммов молочнокислых бактерий Lactobacillus brevis 105 ВКПМ В-2429, Lactobacillus buchneri pSL212 ВКПМ В-5812 и Lactococcus lactis subsp. lactis 1069 ВКПМ В-2014, взятых в соотношении 1:1:1 в количестве 3,0% к массе смеси, перемешивают и сквашивают при температуре 30-32°С в течение 6-8 ч до титруемой кислотности 80-90°Т. Охлаждают, перемешивают и отправляют на розлив.

Для осуществления данного способа получения кисломолочного продукта была проведена серия опытов по определению оптимальных доз муки из семян амаранта и водного экстракта некрахмальных полисахаридов из семян льна, продолжительности сквашивания и исследования структурно-механических свойств продукта.

Влияние вносимых ингредиентов на биохимическую активность лактобактерий представлено в таблице 2.

Результаты исследований, представленные в таблице 2, свидетельствуют, что с увеличением дозы муки из семян амаранта и водного экстракта из семян льна кислотообразующая способность лактобактерий повышается. С повышением дозы муки из семян амаранта и водного экстракта из семян льна свыше 3% и 15% соответственно консистенция продукта становится излишне вязкой.

При количественном учете лактобактерий обнаружено, что при всех дозах муки из семян амаранта и водного экстракта из семян льна в конце сквашивания количество жизнеспособных клеток лактобактерий составляет 3-7⋅10¹⁰ к.о.е. в см³, а в конце срока хранения не менее 10¹⁰ к.о.е. в см³. Это свидетельствует о том, что мука из семян амаранта и водный экстракт из семян льна обладают бифидогенными свойствами и являются высокоэффективными стимуляторами роста бифидобактерий.