Результат интеллектуальной деятельности: Способ получения кефира с наноструктурированным сухим экстрактом крапивы

Изобретение относится к молочной промышленности и может быть использовано при производстве кисломолочных продуктов функционального назначения.

Известен способ производства кефира (авторское свидетельство СССР № 314380, опубликовано 19.10.1973), включающий нормализацию молочного сырья, гомогенизацию его при давлении 175 кг/см², пастеризацию с выдержкой при температуре 86-87°С, охлаждение до температуры заквашивания 20-25°С, заквашивание 1-3% грибковой или 3-5% производственной закваски от нормализованной смеси, сквашивание до образования достаточно плотного сгустка с кислотностью 85-100°Т (рН 4,65-4,5), охлаждение до 14-16°С в течение 3-4,5 ч, сохранение в течение 9-13 ч при перемешивании, охлаждение до 6±2°С и хранение.

Кефир, полученный по этому способу, имеет недостаточную биологическую ценность.

Известен способ получения кефира с целебной добавкой (патент РФ № 2155488, опубликован 10.09.2000), в котором пастеризованное и охлажденное до температуры заквашивания молоко, сквашивают. Полученный сгусток охлаждают до 12-16°С и вносят биологически активную добавку к пище «Эраконд» жидкую 40%-ную.

Добавка «Эраконд» обладает выраженной иммунотропной, гепатопротекторной, противовоспалительной, ранозаживляющей, противоязвенной, анаболизирующей активностью, повышает защитные свойства организма, нормализует обменные процессы организма.

Предлагаемый способ получения кефира с наноструктурированным сухим экстрактом крапивы обеспечивает антиоксидантное, иммуномодуляторное, противосвертывающее действие, положительное влияние на секрецию инсулина и баланс половых гормонов, гипогликемическое, антибактериальное действие, усиление образования костной мозоли при переломах, что способствует расширению арсенала способов получения кисломолочных продуктов функционального назначения.

Крапива богата биологически активными веществами и содержит 1-2% флавоноидов (гликозиды и рутозиды кверцетина, кемферола и изогамнетина), силикаты (кремний) (1-4% SiO₂), скополетин, ситостерол и эфиры кофейной кислоты, а также хлорофилл (приблизительно 0,3 - 1% в сухой субстанции, 0,66% в порошке), белки, жиры, углеводы, следы никотина, в жгучих волосках – небольшие количества ацетилхолина, серотонина, муравьиной кислоты и лейкотриенов; каротиноиды: β-каротин, виолаксантин, ксантофилл, элоксантин, ликопин; витамины: аскорбиновая кислота (36-269 мг%), витамин В₂-лактофлавин-1.5 мг/100 г в сухих листьях, пантотеновая кислота, витамин K₁ (0.64мг/100г); минеральные вещества: кремний, калий, кальций, марганец, фосфор, сера, медь, железо, алюминий. 

Еще древние греки применяли крапиву как тонизирующее, диуретическое, очищающее кровь, улучшающее аппетит, ранозаживляющее и гемостатическое средство. Поскольку экстракт крапивы содержит 3,4-диваниллилтетрагидрофуран, соединяющийся с белком, связывающим половые гормоны, его используют бодибилдеры в целях повышения свободного тестостерона. Сухой экстракт крапивы входит в состав распространенного препарата аллохол, используемого при заболеваниях печени и желудочно-кишечного тракта.

Технической задачей предлагаемого способа получения кефира с наноструктурированным сухим экстрактом крапивы является расширение арсенала способов получения кисломолочных продуктов функционального назначения и повышение биологической ценности кефира за счет использования наноструктурированного экстракта сухой крапивы.

Технический результат заключается в реализации поставленной задачи, которая решается путем расширения арсенала способов получения кисломолочных продуктов функционального назначения, за счет повышения пищевой и биологической ценности кефира, полученного предложенным способом, обогащенного наноструктурированным экстрактом сухой крапивы, с сохранением органолептических свойств готового продукта без изменения традиционной технологии.

Данными, подтверждающими технический результат, является то, что наполнитель для кефира выполнен в виде наноструктурированной добавки сухого экстракта крапивы в альгинате натрия или в гуаровой камеди или в каппа-каррагинане в количестве 250 мг на 1 литр молока. Вследствие чего в готовом продукте сохраняются все полезные свойства крапивы.  В результате крапива в виде наноструктурированной добавки начинает действовать, попадая в желудок, при этом раскрывая все свои полезные свойства, такие как: антиоксидантное, иммуномодуляторное, противосвертывающее, положительное влияние на секрецию инсулина и баланс половых гормонов, гипогликемическое, антибактериальное, усиление образования костной мозоли при переломах. Таким образом подтверждается пищевая, в том числе энергетическая и биологическая ценность продукта.

Повышение пищевой ценности кефира, выполненного заявленным способом происходит за счет добавления наноструктурированной добавки сухого экстракта крапивы в альгинате натрия или в гуаровой камеди или в каппа-каррагинане, что обеспечивает изготовление функционального кефира, который решает конкретную задачу по восполнению недостатка полезных веществ, за счет веществ, содержащихся в крапиве. Соответственно повышение пищевой ценности обусловлено полезными свойствами готового продукта.

Это достигается тем, что способ получения кефира, обогащенного экстрактом крапивы на основании традиционной технологии производства кисломолочных продуктов (Забодалова Л.А., Евстигнеева Т.Н. Технология цельномолочных продуктов и мороженого. Учеб пособие – СПб, НИУ ИТМО; ИХиБТ, 2013, 304 с.), предусматривает внесение в смесь на стадии заквашивания наполнителя, в качестве которого используют наноструктурированный сухой экстракт крапивы в виде нанокапсул: в альгинате натрия (патент RU №: 2675799, опубликован 25.12.2018), или в гуаровой камеди ( патент RU №2678973, опубликован 05.02.2019), или в каппа-каррагинане (патент RU №2714489, опубликован 18.02.2020).

Для выработки кефира по предложенному способу используют нормализованное молоко коровье 6%-ное, 3,2%-ной, или 2,5%-ной или 1,5%-ной жирности.

Технология производства предусматривает следующие этапы: подогрев нормализованного молока коровьего до 40-41°С, заквашивание, внесение наноструктурированного сухого экстракта крапивы в альгинате натрия, или в гуаровой камеди, или в каппа-каррагинане в количестве 250 мг на 1 литр нормализованного молока коровьего. Затем производят сквашивание в течение 8 ч, причем спустя 3 ч после начала заквашивания, смесь перемешивают. Перемешивание второй раз осуществляют за час до окончания процесса сквашивания, после чего охлаждают до температуры 6°С и разливают.

Способ поясняется следующими примерами, иллюстрирующими способ получения кефира с введенным в него наноструктурированным сухим экстрактом крапивы.

ПРИМЕР 1.

В подогретое до 40-41°С нормализованное молоко коровье объемом 1 л 6%-ной жирности вводят 0,5 г активированной закваски для кефира (Lactococcus lactis, Streptococcus thermophilus, Lactobacillus acidophilus, Lactobacilus helveticus, Propionibacterium freudenreichii ssp. shermanii), а затем вводят 250 мг сухого экстракта крапивы в альгинате натрия в качестве наноструктурированной добавки, сквашивают в течение 8 ч, причем спустя 3 ч после начала заквашивания, смесь перемешивают. Перемешивание второй раз осуществляют за час до окончания процесса сквашивания, после чего охлаждают до температуры 6°С и разливают.

ПРИМЕР 2.

В подогретое до 40-41°С нормализованное молоко коровье объемом 1 л 3,2%-ной жирности вводят 0,5 г активированной закваски для кефира (Lactococcus lactis, Streptococcus thermophilus, Lactobacillus acidophilus, Lactobacilus helveticus, Propionibacterium freudenreichii ssp. shermanii), а затем вводят 250 мг сухого экстракта крапивы в альгинате натрия в качестве наноструктурированной добавки, сквашивают в течение 8 ч, причем спустя 3 ч после начала заквашивания, смесь перемешивают. Перемешивание второй раз осуществляют за час до окончания процесса сквашивания, после чего охлаждают до температуры 6°С и разливают.

ПРИМЕР 3.

В подогретое до 40-41°С нормализованное молоко коровье объемом 1 л 2,5%-ной жирности вводят 0,5 г активированной закваски для кефира (Lactococcus lactis, Streptococcus thermophilus, Lactobacillus acidophilus, Lactobacilus helveticus, Propionibacterium freudenreichii ssp. shermanii), а затем вводят 250 мг сухого экстракта крапивы в альгинате натрия в качестве наноструктурированной добавки, сквашивают в течение 8 ч, причем спустя 3 ч после начала заквашивания, смесь перемешивают. Перемешивание второй раз осуществляют за час до окончания процесса сквашивания, после чего охлаждают до температуры 6°С и разливают.

ПРИМЕР 4.

В подогретое до 40-41°С нормализованное молоко коровье объемом 1 л 1,5%-ной жирности вводят 0,5 г активированной закваски для кефира (Lactococcus lactis, Streptococcus thermophilus, Lactobacillus acidophilus, Lactobacilus helveticus, Propionibacterium freudenreichii ssp. shermanii), а затем вводят 250 мг сухого экстракта крапивы в альгинате натрия в качестве наноструктурированной добавки, сквашивают в течение 8 ч, причем спустя 3 ч после начала заквашивания, смесь перемешивают. Перемешивание второй раз осуществляют за час до окончания процесса сквашивания, после чего охлаждают до температуры 6°С и разливают.

ПРИМЕР 5.

В подогретое до 40-41°С нормализованное молоко коровье объемом 1 л 6%-ной жирности вводят 0,5 г активированной закваски для кефира (Lactococcus lactis, Streptococcus thermophilus, Lactobacillus acidophilus, Lactobacilus helveticus, Propionibacterium freudenreichii ssp. shermanii), а затем вводят 250 мг сухого экстракта крапивы в гуаровой камеди в качестве наноструктурированной добавки, сквашивают в течение 8 ч, причем спустя 3 ч после начала заквашивания, смесь перемешивают. Перемешивание второй раз осуществляют за час до окончания процесса сквашивания, после чего охлаждают до температуры 6°С и разливают.

ПРИМЕР 6.

В подогретое до 40-41°С нормализованное молоко коровье объемом 1 л 3,2%-ной жирности вводят 0,5 г активированной закваски для кефира (Lactococcus lactis, Streptococcus thermophilus, Lactobacillus acidophilus, Lactobacilus helveticus, Propionibacterium freudenreichii ssp. shermanii), а затем вводят 250 мг сухого экстракта крапивы в гуаровой камеди в качестве наноструктурированной добавки, сквашивают в течение 8 ч, причем спустя 3 ч после начала заквашивания, смесь перемешивают. Перемешивание второй раз осуществляют за час до окончания процесса сквашивания, после чего охлаждают до температуры 6°С и разливают.

ПРИМЕР 7.

В подогретое до 40-41°С нормализованное молоко коровье объемом 1 л 2,5%-ной жирности вводят 0,5 г активированной закваски для кефира (Lactococcus lactis, Streptococcus thermophilus, Lactobacillus acidophilus, Lactobacilus helveticus, Propionibacterium freudenreichii ssp. shermanii), а затем вводят 250 мг сухого экстракта крапивы в гуаровой камеди в качестве наноструктурированной добавки, сквашивают в течение 8 ч, причем спустя 3 ч после начала заквашивания, смесь перемешивают. Перемешивание второй раз осуществляют за час до окончания процесса сквашивания, после чего охлаждают до температуры 6°С и разливают.

ПРИМЕР 8.

В подогретое до 40-41°С нормализованное молоко коровье объемом 1 л 1,5%-ной жирности вводят 0,5 г активированной закваски для кефира (Lactococcus lactis, Streptococcus thermophilus, Lactobacillus acidophilus, Lactobacilus helveticus, Propionibacterium freudenreichii ssp. shermanii), а затем вводят 250 мг сухого экстракта крапивы в гуаровой камеди в качестве наноструктурированной добавки, сквашивают в течение 8 ч, причем спустя 3 ч после начала заквашивания, смесь перемешивают. Перемешивание второй раз осуществляют за час до окончания процесса сквашивания, после чего охлаждают до температуры 6°С и разливают.

ПРИМЕР 9.

В подогретое до 40-41°С нормализованное молоко коровье объемом 1 л 6%-ной жирности вводят 0,5 г активированной закваски для кефира (Lactococcus lactis, Streptococcus thermophilus, Lactobacillus acidophilus, Lactobacilus helveticus, Propionibacterium freudenreichii ssp. shermanii), а затем вводят 250 мг сухого экстракта крапивы в каппа-каррагинане в качестве наноструктурированной добавки, сквашивают в течение 8 ч, причем спустя 3 ч после начала заквашивания, смесь перемешивают. Перемешивание второй раз осуществляют за час до окончания процесса сквашивания, после чего охлаждают до температуры 6°С и разливают.

ПРИМЕР 10.

В подогретое до 40-41°С нормализованное молоко коровье объемом 1 л 3,2%-ной жирности вводят 0,5 г активированной закваски для кефира (Lactococcus lactis, Streptococcus thermophilus, Lactobacillus acidophilus, Lactobacilus helveticus, Propionibacterium freudenreichii ssp. shermanii), а затем вводят 250 мг сухого экстракта крапивы в каппа-каррагинане каппа-каррагинане в качестве наноструктурированной добавки, сквашивают в течение 8 ч, причем спустя 3 ч после начала заквашивания, смесь перемешивают. Перемешивание второй раз осуществляют за час до окончания процесса сквашивания, после чего охлаждают до температуры 6°С и разливают.

ПРИМЕР 11.

В подогретое до 40-41°С нормализованное молоко коровье объемом 1 л 2,5%-ной жирности вводят 0,5 г активированной закваски для кефира (Lactococcus lactis, Streptococcus thermophilus, Lactobacillus acidophilus, Lactobacilus helveticus, Propionibacterium freudenreichii ssp. shermanii), а затем вводят 250 мг сухого экстракта крапивы в каппа-каррагинане в качестве наноструктурированной добавки, сквашивают в течение 8 ч, причем спустя 3 ч после начала заквашивания, смесь перемешивают. Перемешивание второй раз осуществляют за час до окончания процесса сквашивания, после чего охлаждают до температуры 6°С и разливают.

ПРИМЕР 12.

В подогретое до 40-41°С нормализованное молоко коровье объемом 1 л 1,5%-ной жирности вводят 0,5 г активированной закваски для кефира (Lactococcus lactis, Streptococcus thermophilus, Lactobacillus acidophilus, Lactobacilus helveticus, Propionibacterium freudenreichii ssp. shermanii), а затем вводят 250 мг сухого экстракта крапивы в каппа-каррагинане в качестве наноструктурированной добавки, сквашивают в течение 8 ч, причем спустя 3 ч после начала заквашивания, смесь перемешивают. Перемешивание второй раз осуществляют за час до окончания процесса сквашивания, после чего охлаждают до температуры 6°С и разливают.

Физико-химические и органолептические показатели полученного кефира из нормализованного молока коровьего представлены в таблицах 1 и 2.

Таблица 1

Физико-химические показатели полученных кефиров

Таблица 2

По результатам, приведенным в таблице видно, что органолептические показатели предложенного кефира, содержащего наноструктурированный сухой экстракт крапивы соответствуют ГОСТ 31454-2012.

Повышение пищевой и биологической ценности кефира, полученного предложенным способом, происходит в результате внесения наноструктурированного сухого экстракта крапивы в альгинате натрия или в гуаровой камеди или в каппа-каррагинане, что обеспечивает функциональное назначение готового продукта.