Результат интеллектуальной деятельности: Способ производства напитка на основе молочной сыворотки

Изобретение относится к безалкогольной промышленности и может быть использовано при производстве структурированных напитков с молочной сывороткой.

Известен способ получения напитка из сыворотки, включающий внесение в сыворотку комплексообразователя, перемешивание, внесение в смесь сока, перемешивание и розлив (см. патент РФ №2238002, МПК А23С 21/00, А23С 21/08, дата публикации 20.10.2004).

Существенным недостатком данного технического решения является длительность и трудоемкость технологии из-за неоднократной тепловой обработки и отделения осадка.

Кроме того, напиток содержит подсластители (сахарозу и сироп лактозы) и консервант (бензоат натрия).

В качестве ближайшего аналога принят способ производства напитка на основе молочной сыворотки, включающий купажирование молочной сыворотки температурой 23±2°С с пектином и соком, пастеризацию смеси, ее охлаждение и розлив (см. патент РФ №2491826, МПК А23С 21/00, дата публикации 10.09.2013).

Недостатками ближайшего аналога являются многокомпонентность, наличие подсластителя (сахарного сиропа), мелиссы, которая может снизить внимание и концентрацию потребителя, а также сока экзотического фрукта манго, обуславливающего повышение конечной стоимости готового продукта.

Задачей настоящего изобретения является разработка технологии производства напитков с невысокой калорийностью, отличающихся высокой биологической и пищевой ценностью.

Технический результат, который достигается при решении поставленной задачи, выражается в расширении ассортимента структурированных напитков с молочной сывороткой, получении напитков с невысокой калорийностью, но повышенной биологической ценностью, низкой себестоимостью и высокими потребительскими свойствами.

Поставленная задача решается тем, что в способе производства напитка на основе молочной сыворотки, включающем купажирование молочной сыворотки температурой 23±2°С с пектином и соком, пастеризацию смеси, ее охлаждение и розлив, используют пектин из морской травы зостеры, который вносят в сок, при этом используют сок яблочный или виноградный, или апельсиновый, предварительно нагретый до 70-90°С, причем содержание компонентов составляет, масс. %:

пектин из морской травы зостеры - 0,2-0,4;

сок - 45-50;

сыворотка молочная - остальное.

Сопоставительный анализ признаков заявленного решения с признаками прототипа и аналогов свидетельствует о соответствии заявленного решения критерию «новизна».

При этом отличительные признаки формулы изобретения решают следующие функциональные задачи.

Признак «используют пектин из морской травы зостеры» обуславливает функциональные свойства готового продукта и способствует структурированию напитка.

Уникальность пектина из морской травы зостеры (зостерина) заключается в его смешанном механизме сорбции, большой сорбционной емкости, которая обусловлена наличием уроновых кислот содержанием не меньше 60%, что определяет высокое сорбционное качество к тяжелым металлам, вирусам и бактериям, а также наличием сахара апиозы, который препятствует разрушению пектина из морской травы зостеры ферментами бактерии толстой кишки. Пектин из морской травы зостеры не накапливается в органах и тканях и полностью выводится из организма в течение 24-36 часов.

К преимуществам перед пектинами, полученными из фруктов, можно также отнести наличие в пектине из морской травы зостеры низкомолекулярных фракций, которые способны проникать в кровь, где они проявляют свои сорбционные свойства, следовательно, препятствуют адсорбции вирусов и бактерий на клетках организма.

Молочная сыворотка является основой для напитков с функциональными свойствами, она на 94% состоит из воды и на 6% из БАВ: витамины группы В, лактоза, белок, кальций, калий, фосфор, магний, почти все соли и микроэлементы молока.

Совместное использование пектина из морской травы зостеры и молочной сыворотки приводит к повышению биологической ценности.

Признак «[пектин] вносят в сок, предварительно нагретый до 70 -90°С» обеспечивает растворение и эффективное взаимодействие пектина из морской травы зостеры с молочной сывороткой и соком.

Чтобы пектин из морской травы зостеры растворился в молочной сыворотке, ее необходимо нагреть, по сути - еще раз пастеризовать.

Признаки «содержание компонентов составляет, масс. %:

пектин из морской травы зостеры - 0,2 - 0,4;

сок - 4 5 - 50;

сыворотка молочная - остальное» обуславливают высокие органолептические характеристики готового продукта.

Признак, указывающий, что «используют сок яблочный или виноградный, или апельсиновый» способствует расширению ассортимента структурированных напитков с молочной сывороткой и низкой себестоимости готового продукта.

Использовали следующее исходное сырье:

1. пектин из морской травы зостеры (например, «Зостерин-Ультра»);

2. сыворотка молочная (ГОСТ Р 53438-2009);

3. сок яблочный, виноградный, апельсиновый восстановленный (ГОСТ 32103-2013).

Заявляемый способ осуществляют на стандартном оборудовании.

Сок нагревают до температуры 70 - 90°С, добавляют пектин из морской травы зостеры, перемешивают до полного растворения, вносят молочную сыворотку, нагретую до температуры 23±2°С и купажируют.

Полученную смесь пастеризуют в течение 2 минут при температуре 75°С, охлаждают до температуры 20±2°С и осуществляют асептический розлив готового продукта.

Пример 1. В 95 г (47,5 масс. %) нагретого до температуры 70°С яблочного сока вносим пектин из морской травы зостеры массой 0,6 г (0,3 масс. %), перемешиваем до полного растворения и вносим в 104,4 г (52,2 масс. %) молочной сыворотки, нагретой до температуры 25°С.

Пектин из морской травы зостеры, растворившийся в нагретом яблочном соке, оказал взаимодействие с молочной сывороткой, в результате чего получился густой структурированный напиток на основе молочной сыворотки.

Выход готового продукта составил 200 г.

Пример 2. В 90 г (45 масс.%) нагретого до температуры 90°С апельсинового сока вносим пектин из морской травы зостеры массой 0,4 г (0,2 масс.%), перемешиваем до полного растворения и вносим в 109,6 г (54,8 масс.%) молочной сыворотки, нагретой до температуры 21°С.

Пектин из морской травы зостеры, растворившийся в нагретом апельсиновом соке, оказал взаимодействие с молочной сывороткой, в результате чего получился густой, вязкий структурированный напиток на основе молочной сыворотки.

Выход готового продукта составил 200 г.

Пример 3. В 100 г (50 масс.%) нагретого до температуры 80°С виноградного сока вносим пектин из морской травы зостеры массой 0,8 г (0,4 масс.%), перемешиваем до полного растворения и вносим в 99,2 г (49,6 масс.%) молочной сыворотки, нагретой до температуры 23°С.

Пектин из морской травы зостеры, растворившийся в нагретом виноградном соке, оказал взаимодействие с молочной сывороткой, в результате чего получился густой, вязкий структурированный напиток на основе молочной сыворотки.

Выход готового продукта составил 200 г.

В таблице 1 представлены данные о биологической и пищевой ценности заявляемого продукта.

Таблица 1

Биологическая и пищевая ценность готового напитка.

В таблице 1 представлены данные о биологической и пищевой ценности заявляемого продукта.

Таблица 1

Биологическая и пищевая ценность готового напитка.

Данные таблицы показывают, что напиток на основе молочной сыворотки в сочетании с фруктовым соком и пектином из морской травы зостеры содержит компоненты, обеспечивающие высокие показатели пищевой и биологической ценности.

Титруемая кислотность готового продукта в зависимости от вида сока и содержания пектина из морской травы зостеры представлена в таблице 2.

Таблица 2

Титруемая кислотность готового продукта в зависимости от вида сока и содержания пектина из морской травы зостеры.

По результатам исследования установлено, что минимальное значение кислотности 42°Т, а максимальное значение – 46°Т, так как происходит реакция нейтрализации кислотами и щелочами, содержащимися в молочной сыворотке и соках соответственно.

Полученные данные титруемой кислотности опытных образцов напитка на основе молочной сыворотки зависят от химического состава используемых соков.

По данным таблицы 2 можно сделать вывод, что при увеличении содержания пектина из морской травы зостеры увеличивается и титруемая кислотность готового продукта.

При выходе за пределы заявляемого диапазона напиток приобретает несбалансированный по кислоте вкус.

Получившиеся напитки на основе молочной сыворотки были исследованы на содержание сухих веществ рефрактометром, результаты которого продемонстрированы в таблице 3.

Таблица 3

Содержание сухих веществ в готовом продукте в зависимости от вида сока и содержания пектина из морской травы зостеры.

По результатам исследования установлено, что минимальное значение сухих веществ 11,5%, а максимальное значение – 14,9%.

Полученные данные массовой доли сухих веществ опытных образцов напитка на основе молочной сыворотки зависят от химического состава используемых соков и концентрации пектина из морской травы зостеры.

По данным таблицы 3 можно сделать вывод, что при увеличении содержания пектина из морской травы зостеры увеличивается и содержание сухих веществ в готовом продукте.

При выходе за пределы заявляемого диапазона не происходит структурирование напитка (он остается жидким) либо готовый продукт приобретает слишком густую консистенцию.

Таблица 4

Показатели плотности готового продукта в зависимости от вида сока и содержания пектина из морской травы зостеры.

На основании данных таблицы 4 были получены значения вязкости структурированных напитков на основе молочной сыворотки, представленные в таблице 5.

Таблица 5

Показатели вязкости готового продукта в зависимости от вида сока и содержания пектина из морской травы зостеры.

По результатам исследования установлено, что минимальное значение вязкости 16,24 мПа*с, а максимальное значение – 74,64 мПа*с.

Изменение показателей вязкости структурированных обогащенных напитков на основе молочной сыворотки объясняется набуханием биологически активной добавки – пектина из морской травы зостеры и особенностями консистенции используемых соков.

По данным таблицы 5 можно сделать вывод, что при увеличении содержания пектина из морской травы зостеры увеличивается и вязкость готового продукта.

При выходе за пределы заявляемого диапазона не происходит структурирование напитка (он остается жидким) либо готовый продукт приобретает слишком густую консистенцию.

В таблице 6 представлены органолептические показатели структурированного напитка на основе молочной сыворотки с добавлением пектина из морской травы зостеры.

Таблица 6

Органолептические показатели готового продукта в зависимости от содержания пектина из морской травы зостеры.