Результат интеллектуальной деятельности: Способ производства йогуртового напитка с добавлением фукоидана

Изобретение относится к молочной промышленности и может быть использовано для производства функционального кисломолочного продукта.

Известен ряд технических решений, относящихся к применению в качестве добавки к пищевым продуктам фукоидана, обладающего физиологической активностью и сообщающего продуктам иммуномодулирующие, антиоксидантные и другие функциональные свойства (например, пат. Японии №8196234 «Enrichedfood», опубл. 06.08.1996 г., пат. США №6573250 «Food or beverage additive containing fucoidan and food and beverage containing facoidan», опубл. 03.06.2003 г., пат. РФ №2315487 «Биологически активный продукт из бурой водоросли, биологически активная добавка к пище, безалкогольный напиток, парфюмерно-косметическое средство», опубл. 27.01.2008). В упомянутом патенте США приводится обширный перечень пищевых продуктов и напитков, в которых может быть использована добавка фукоидана.

В молочной промышленности известен способ подготовки восстановленного молока, предусматривающий растворение сухого молока в воде при температуре 38-42°C, мгновенное охлаждение до 6-8°C, выдержку молока при этой температуре не менее 3-4 ч с целью наибольшего набухания белков, устранения водянистого вкуса, а также достижения нормальной плотности и вязкости, подогрев, очистку, гомогенизацию, пастеризацию, охлаждение и розлив (см. патент РФ №2452186, МПК A23C, «Способ восстановления сухого молока», публикация патента 10.06.2012).

Недостаток способа заключается в том, что растворение молока происходит при нагревании воды 38-42°С, выдерживании не менее 3-4 ч при низкой температуре (6-8°C), что влечет за собой большие затраты времени и энергии на охлаждение и подогрев молока.

Наиболее близким аналогом является йогурт, в составкоторого входит: молоко, закваска (Streptococcusthermophilus и Lactobacillusdelbrueckii), растительные добавки, в следующем соотношении ингредиентов, г: молоко с массовой долей жира 3,2% – 1000; закваска – 0,01; растительные добавки: плоды (сок) актинидии различных видов – 5; экстракт стевии (порошок) – 0,1 (патент РФ №2460306, «Йогурт с растительными добавками», МПК А23С 9/123, А23С 9/13, А23С 9/133, опубл. 10.09.2012).

Недостатками данного йогурта являются низкая пищеваяценностьза счет обогащения витаминами и минеральными веществами, содержащимися в экстракте стевии (порошок) и плодах (соке) актинидии; недостаточное сбалансирование аминокислотного состав йогурта из-за низкого содержания белка в плодах (соке) актинидии. Также употребление актинидии ограничено для людей с заболеваниями тромбофлебитом, варикозным расширением вен и плохой свертываемостью крови. Использование в йогурте в качестве подсластителя стевии, хотя и позволяет употреблять данный продукт людям с такими заболеваниями обмена веществ, как сахарный диабет, однако существуют данные о плохой сочетаемости молока и стевии, результатом которой является нарушение пищеварения у людей с заболеваниями желудочно-кишечного тракта. Кроме того, для производства указанного йогурта используется только цельное молоко, которое повышает энергетическую ценность йогурта, и при этом снижается диетическая ценность, что ограничивает употребление данного продукта людьми с такими заболеваниями, как ожирение и заболевания сердечно-сосудистой системы.

Технический результат заявляемого изобретения заключается в повышении биологической ценности йогуртового напитка и расширении ряда его функциональных свойств при одновременном обеспечении высоких органолептических показателей.

Указанный технический результат достигается за счет того, что способ производства йогуртового напитка включает обработку воды с фукоиданом ультразвуковой кавитацией частотой 240 Вт в течение 3 мин, добавление в полученную смесь сухого молока, размешивание и выдержку в течение 1-1,5 ч, фильтрацию, гомогенизация при температуре 45±2ºС, нормализацию, пастеризация при температуре 60±2ºС в течение 15 мин, добавление заквасочной культуры прямого внесения, заквашивание, охлаждение и перемешивание. При этом исходные компоненты взяты в следующем соотношении (на 1000 г продукта):

В качестве акустического источника упругих колебаний использовался аппарат ультразвуковой технологический «Волна» модель УЗТА-О,4/22-ОМ, с частотой механических колебаний 22 кГц.

Ультразвуковую кавитацию активно применяют для обработки сырья, используемого при производстве йогуртовых напитков. Введение в технологию ультразвуковой обработки способствует сокращению использования химических пищевых добавок, что делает продукцию безопасной для потребителя, ускоряет внутренние физические, химические и биохимические процессы, возникающие при переработке молока, что позволяет увеличить производство в целом. Возможности кавитационного воздействия можно использовать на разных технологических этапах в производстве йогуртовой продукции, в частности: эмульгировании (за счет высокой скорости сдвига микропотоков); фильтрации (нарушение пограничного слоя); изменении вязкости; экструзии (механические вибрации, снижение трения); ферментной и микробной инактивации (высокая скорость сдвига, прямое кавитационное повреждение мембраны микробной клетки); ферментации (ускорение ферментных процессов). Нежелательные реакции между радикалами, образование которых вызвано УЗ-обработкой и пищевыми ингредиентами могут быть минимизированы при использовании низкочастотного УЗ-воздействия 240 Вт. При использовании ультразвуковой кавитацией мощностью:

- выше 240 Вт при заквашивании йогуртового продукта происходит сильное отделение сыворотки, что приводит к ухудшению органолептических показателей готового продукта;

- ниже 240 Вт ухудшаются показатели пищевой ценности восстановленного молока (уменьшается содержание белков, жиров, СОМО; увеличивается содержание воды).

Предлагаемая технология производства йогуртового напитка отличается от прототипа тем, что этап растворения сухого молока в воде при нагревании до 38-42°С заменяется на ультразвуковую обработку. Выдержка молока с 3-4 ч сокращается до 1-1,5 ч, что сокращает время протекания процесса восстановления.

Вводимая в состав йогуртового напитка биологически активная добавка фукоидан представляет собой полисахаридную композицию, полученную из бурых водорослей, и является источником иммуноактивных полисахаридов и растворимых пищевых волокон. Важным качеством фукоидана является его способность регулировать состояние иммунной системы. Исследования, проведенные японским доктором KyosukeOwa, показывают, что фукоидан стимулирует выработку жизненно необходимых иммунных клеток, В-лимфоцитов и макрофагов, которые уничтожают потенциально опасные бактерии, вирусы, грибки, паразиты и раковые клетки. Кроме того, фукоидан напрямую воздействует на свободные радикалы, разрушает их и выводит из организма. Установлено, что фукоидан ингибирует развитие атеросклеротических бляшек, способствует уменьшению уровня холестерина в крови человека. Он также замедляет всасывание глюкозы из кишечника в кровь и нормализует уровень сахара в крови. Кроме того, фукоидан тормозит развитие аллергических реакций и разрушение тканей. Таким образом, фукоидан способствует повышению резистентности организма и является эффективным средством для профилактики болезненных состояний организма, вызванных общим физическим ослаблением организма, снижением иммунитета, а также для улучшения состояния жизненно важных систем и органов человека.

Таким образом, предлагаемый йогуртовый напиток имеет комплекс ценных функциональных свойств, включающий антиоксидантные иммуностимулирующие, противоопухолевые и антилипемические свойства; он проявляет антибактериальную и антивирусную активность, оказывает противоязвенное действие; может быть использован для профилактического питания, при этом имеет высокие органолептические показатели.

Осуществление изобретения

Пример 1

Технологический процесс изготовления осуществляется в следующей последовательности:

1. Восстановление сухого молока: водоподготовка (обработка воды 911,8 г и фукоидана 0,2 г ультразвуковой кавитацией частотой 240 Вт, в течение 3 мин); размешивание и выдержка смеси из полученной воды и сухого молока в течение 1-1,5 часа; фильтрация; гомогенизация (45±2ºС); нормализация; пастеризация (60±2ºС, выдержка 15 мин).

2. Внесение закваски прямого внесения 0,5 г на 1000 г продукта в восстановленное сухое молоко, сквашивание в течение 8 ч при температуре 40ºС.

3. Охлаждение готового продукта, его перемешивание и расфасовка.

Было проведено рад исследований полученного йогуртового напитка физико-химическим показателям:

* образец полученный по традиционной технологии

** образец произведенный по предлагаемой технологии

Пример 2

Технологический процесс производства йогуртового напитка состоит из следующих этапов:

1. Восстановление сухого молока: водоподготовка (обработка воды 911,8 г ультразвуковой кавитацией частотой 240 Вт, в течение 3 мин); размешивание и выдержка смеси из полученной воды и сухого молока в течение 1-1,5 ч; фильтрация; гомогенизация (45±2ºС); нормализация; пастеризация (60±2ºС, выдержка 15 мин).

2. Добавление в восстановленное молоко фукоидана 0,2 г и внесение закваски прямого внесения 0,5 г на 1000 г продукта в восстановленное сухое молоко. Сквашивание в течение 8 ч при температуре 40ºС.

3. Охлаждение готового продукта, его перемешивание и расфасовка.

Был проведен ряд исследований полученного йогуртового напитка физико-химическим показателям:

* образец полученный по традиционной технологии

** образец произведенный по предлагаемой технологии

Изобретение может быть использовано как на мини-заводах, так и на предприятиях большой сменной мощности.

Предложенный способ производства йогуртового напитка с добавление фукоидана апробирован в лаборатории Южно-Уральского государственного университета (НИУ), кафедры «Пищевые и биотехнологии».