Способ производства кефира

 

Изобретение относится к молочной промышленности и может найти использование при производстве кефира,предназначенного для детского и диетического питания. Целью изобретения является улучшение качества готового продукта , повышение биологической и питательной ценности и ускорение процесса . Для производства кефира исходное обезжиренное или цельное молоко очищают, нормализуют по содержанию жира и сухих веществ до концентрации 8,5 - 16,0% путем ультрафильтрации молока при 50-55°С или добавляют белковый концентрат, полученный ультрафильтрацией, проводят термообработку , гомогенизацию, охлаждение до температуры заквашивания, внесение кефирной закваски, сквашивание полученной смеси, охлаждение сгустка до 18-20°С с последующей выдержкой до кислотности рН 4,5-4,7. Причем перед охлаждением продукта его можно расфасовывать и выдерживать при 18- 20°С до достижения рН 4,5-4,7, а также в исходное молоко перед очисткой можно вносить лимонно-кислые соли калия и/или натрия в количестве 0,02- 0,03%, а перед разливом - фруктовые наполнители и ароматизаторы. 3 з.п. ф-лы, 3 табл. С & (Л

($)3$ 23 0 9 12

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

AO ИЗОБРЕТЕНИЯМ И (RHPblTHAM

ПРИ ГННТ СССР

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4230674/13 (22) 30.04.87 (46) 30.09.91. Бюл. Р 36 (71) Всесоюзный научно-исследователь« ский и конструкторский институт молочной промышленности (72) Л.Н.Иванова, И.В.Рожкова, В.Ф.Семенихина, Т.Н.Князева и А.П.Чаrаровский (53) 63 7. 146. 21 (088. 8) (56) Зобкова 3.С., Подарян И.M. Производство молока и молочных продуктов с наполнителями и витаминами. H. Агропромиздат, 1985, с. 80. (54) СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА КЕФИРА (57) Изобретение относится к молочной промьнпленности и может найти использование при производстве кефира, предназначенного для детского и диетического питания. Целью изобретения является улучшение качества готового продукта, повышение биологической и питательной ценности и ускорение про"

Изобретение относится к молочной промышленности и может найти использование при производстве кефира, предназначенного для детского и дие,тического питания.

Целью изобретения является улучшение качества готового продукта, повышение биологической и питательной ценности и ускорение процесса.

Качество готового продукта улучшают за счет повышения вязкости, исключения отстоя сыворотки и обеспече-. ния стабильного содержания белка и сухих, веществ в продукте. Повышение

„Щ„„1680031 А 1

2 цесса.. Для производства кефира исходное обезжиренное или цельное молоко очищают, нормализуют по содержанию жира и сухих веществ до концентрации 8,5 — 16,0% путем ультрафильтрации молока при 50-550С или добавляют белковый концентрат, полученный ультрафильтрацией, проводят термообработку, гомогениэацию, охлаждение до температуры заквашивания, внесение кефирной закваски, сквашивание полученной смеси, охлаждение сгустка до 18-20 С с последующей выдержкой до кислотности рН 4,5-4,7. Причем перед охлаждением продукта его можно расфасовывать и выдерживать при 1820 С до достижения рН 4,5-4,7, а так- Е же в исходное молоко перед очисткой можно вносить лимонно-кислые соли калия и/или натрия в количестве 0,02- С"

0,03Е, а перед разливом - фруктовые наполнители и ароматизаторы. 3 э.п. ф ф-лы, 3 табл. е биологической и питательной ценности обеспечивается за счет обогащения продукта нативными белками.

Предлагаемый способ производства кефира осуществляют следующим обра3 ом °

В цельное молоко (с содержанием сухих веществ 117) или обезжиренное (с содержанием сухих веществ 87), предназначенное для приготовления ке фира, добавляют лимонно-кислые соли калия (К) и/или натрия (Иа) в количестве 0,02-0,03Ж. Введение указанных солей обеспечивает в дальнейшем мел1680031 кодисперсность белковой фракции сгустка, лучшую усвояемость, перевариваеиость продукта, так как в нх присутствии достигается мелкая створаживаеиость сгустка в организме че- 5 ловека (увеличивается поверхность хлопьев белка, на которую может воздействовать желудочный сок).

Внесение лимонно-кислых солей К и

Na необходимо в том случае, когда концентрирование молока проводится до содержания сухих веществ более 27.

В процессе концентрирования молока методом ультрафильтрации до более высокого уровня (более чем 27) происходит накопление в продукте нерастворимых солей Са (лактат Са), которые наделяют концентрат посторонними привкусами. Введение лимонно-кислых солей 1: и Na приводит к взаимодействию этих соединений с послецующим выделением солей Са в виде растворимой соли — лиионно-кислого Са, что улучшает органолептические показатели кефира.

При концентрировании молока до содержания сухих веществ менее 27 увеличение солей Са в концентрате незначительное и Hp оказывает негативного влияния на органолептику готово- 30 го продукта.

После внесения лимонно-кислых солей молока подвергают очистке, нормализации по содержанию жира и нормализации по содержанию сухих веществ, которую осуществляют методом ультрафильтрации при 50-55 С до концентра.о, ции 8,5-16,07 (повышение на О, 5-5,07) или добавлением белкового концентрата, полученного. ультрафильтрацией. 40

Концентрирование молока методом ультрафильтрации позволяет увеличить массовую долю нативного белка в готовом продукте (в тои числе сывороточных белков), снизить содержание мине- 45 ральных солей и лактозы, что приводит

I к увеличению вязкости и физической стабильности готового продукта.

Концентрирование молока ультрафильтрацией следует проводить, не вьг 50 ходя за указанные пределы, так как при содержании сухих веществ в молоке менее 8,5% (концентрирования до величины менее 0,57), вязкость продукта практически не изменяется по сравне55 нию с обычным молоком и оказывается . недостаточной для получения продукта с хорошими органолептическиии показателями. Повышение концентрации сухих веществ более чем на 57 приводит к значительному увеличению вязкости, плотности сгустка, продукт теряет свою специфичность по органолептике.

Повышение содержания сухих веществ в молоке в пределах 8,5-16,07 является самым оптимальным вариантом, так как достигается в дальнейшем необходимое повышение плотности сгустка, улучшаются органолептические показатели кефира.

Процесс ультрафильтрации (УФ) моI о лока проводят при 50-55 С. Это оптимальные режимы, так как они обеспечивают наибольшую производительность

УФ-установки, достигается наибольшая скорость и лучший эффект фильтрации (достигается высокая селективность мембран, в том числе по лактозе и минеральным солям), что положительно влияет на состав и качество готового продукта.

После ультрафильтрации сконцентрированное молоко пастеризуют с выдержкой 2 — 3 мин или стерилизуют при

135 С с выдержкой 3 — 5 с при 90-95 С, обеспечивающей высокие санитарно-гигиенические и реологические показатели продукта. Далее смесь охлаждают о до 18-25 С, заквашивают закваской в количестве 1-5% приготовленной на кефирных грибках. 11икрофлора кефирной . закваски отличается своей многокомпонентностью. В ее состав входят не меньше 5 групп микроорганизмов. Каждая группа микроорганизмов требует определенных условий для своего развития и достаточного накопления в продукте, чтобы он обладал специфическим вкусом и ароматом. В зависимости от назначения кефира условия культивирования закваски могут незначительно изменяться. Так, для детского кефира с целью снижения содержания дрожжей процесс приготовления закваски сокращен на стадии созревания на

5 ч по сравнению с известным способом.

Характер развития микрофпоры кефира в концентрированном молоке существенно не отличается от развития ее в обычном молоке при выработке его известным способом. Однако в присутствии повышенного количества белка увеличивается биохимическая активность микроорганизмов. В результате микрофлора кефирной закваски на молоке с концентратом, полученнь1и ультрафильтрацией I (УФ-концентратом), 1680031.6 развивается более быстрыми темпами, что сокращает процесс производства продукта.

Об интенсификации процесса сквашиS вания кефира, приготовляемого на основе УФ-концентрированного молочного сырья, свидетельствуют показатели кислотности (см. табл. 1) .

Сквашивание продукта проводят при

18-25 С до образования сгустка (рН

5,0-4,7), после чего сгусток охлаждают до 18-20 С и выдерживают до дос тижения р Н 4, 5-4, ? .

После образования сгустка и дости- 15 жения рН 5,0-4,7 процесс молочно-кислого брожения нельзя считать полностью законченным. Ввиду забуференности продукта (повышенного содержания белка и сухих веществ) специфический вкус продукта оказывается слабо выраженным.

Для дальнейшего накопления в сгустке продуктов метаболизма молочнокислых микроорганизмов и одновремен- 25 ного накопления дрожжей и уксуснокислых бактерий применяют температуру созревания 18-20 С. о

Выдержка сгустка при 18-20 С до рН 4,5 — 4,7 приводит к появлению в продукте специфического вкуса и аромата, свойственного кефиру.

С учетом требований, предъявляемых к детскому кефиру, диетическое содержание дрожжевых клеток в продукте может быть на порядок ниже, однако это

35 не снижает, вкусовых качеств продукта, его пищевой и биологической ценности.

Содержание всех групп микроорганизмов н готовом продукте, выработан- 40 ном на молоке с повышенным содержанием сухих веществ, не отличалось от количества этих микроорганизмов в готовом продукте, выработанном известным способом. 45 . В процессе выдержки при 18 — 2g С о по истечении 1 ч проводят перемешивание молочного сгустка в,течение 10—

15 мин.

Периодичность последующих перемешиваний сгустка в процессе выдержки устанавливают в зависимости от требуемого состава микрофлоры и назначения продукта.

В зависимости от назначения готового продукта, изменяя в указанных

55 интервалах технологические параметры, можно регулировать содержание микрофлоры в готовом продукте.

Кефир, применяемый для детского питания, должен содержать меньше дрожжей, которые в процессе своей жизнедеятельности продуцируют, помимо витаминов группы В и СО, незначительное количество этанола, содержание которого в продуктах детского питания нежелательно. В этом случае выдержка продукта после сквашивания сокращается до 2 — 4 ч, что обеспечивает меньшее содержанне в готовом продукте дрожжей. Варьируя предлагаемые режимы сквашивания, охлаждения и последующей выдержки молочного сгустка, можно обеспечить необходимое развитие всех групп MHKpoAJIopbl закваски в молоке с повышенным содержанием сухих веществ. Применение предлагаемых режимов сквашивания, охлаждения, последующей выдержки сгустка в комплексе с повышением содержания сухих веществ значительно изменяет структурно-механические свойства кефира. Кефир, приготовленный по предлагаемому способу, обладает хорошей плотной структурой, не отделяющей сыворотку. Причиной улучшения реологических свойств является денатурация значительного количества сывороточных белков, которые оседают на мицеллах казенка, усиливая его гидрофильные свойства. При выработке кефира с использованием казеинатов и других белковых наполнителей (по этому типу), состоящих в основном из казеиновой фракции, содержание сывороточных белков в сгустке значительно меньше, гидрофильность белка ниже, а следовательно, и реологические свойства кефира хуже (см, табл.2).

В процессах сквашивания и охлаждения с последующей выдержкой под влиянием биохимических и микробиологических процессов происходят изменения органалептических, физико-химических показателей используемого концентрированного молока.

В результате утилизации лактозы молочно-кислыми бактериями и дрожжами содержание ее в готовом продукте снижается на 0,9 — 1 5X, происходит накопление молочной кислоты, ароматообразующих веществ (ацетальдегида, ацетона, ацетоина), ферментов.

В результате протеолитической активности молочно-кислых бактерий изменяется белковый состав (за счет модификации казеина и сывороточных белков), происходит накопление свобод1680031 ных аминокислот, живых клеток микроорганизмов и продуктов их жизнедеятельности, а также синтез витаминов группы В (рибофлавин, фолиевая кислота) .

В результате ультрафильтрации не происходит изменения нативных свойств исходного молочного сырья, что обеспечивает лучшую усвояемость продукта, его пищевую и биологическую ценность.

Обогащение исходного сырья белковым концентратом, содержащим сывороточпые белки, изменяет аминокислотный 15 состав конечного продукта в направлении увеличения общего содержания аминокислот, в том числе таких незаменимых, как метионин, треонин, а также цистин, серин, тирозин и др., которые крайне необходимы дпя организма человека (см. табл. 3).

Коэффициент эффективности белка (КЭБ) для кефира с массовой долей сухих веществ 8,57 (по прототипу) сос- 25 тавил 96,37, для кефира по предлагаемому способу при том же содержании сухих веществ — 98,57, что свидетельствует о повышенной пищевой и биологической ценности продукта.

Лечебные свойства кефира обуслов, лены накоплением в нем продуктов метаболизма микрофлоры грибковой закваски. Лнтибиотические вещества, продуцируемые микрофлорой закваски, обеспечивают антибиотические своист35 ва продукта, которые проявляются по отношению к бактериям группы кишечной палочки в разведениях культуральной жидкости 1: 16, 1: 32, шигеллам Зонне

1: 32, 1: 64, в процессе хранения происходит дальнейшее накопление антибиотических веществ, что способствует повышению его стойкости при хранении.

На повышении стойкости кефира в хра45 нении благоприятно сказывается и повышение содержания сухих веществ (белка) в продукте, обуславливающее| повышение буферности и осмотического давления.

I 50

Пример 1. Берут 1209 кг обезжиренного молока с содержанием сухих веществ 87, (белка 2,97), выдерживают в течение 1 ч, очищают, подогревают до 50 С и направляют на ульто

55 рафильтрацию, которую проводят до содержания сухих веществ в концентрате

8,57. (белка 3, 27), при этом получают

1000 кг подконцентрированного обезжиренного молока с содержанием массовой доли сухих веществ 8,57.

Далее подконцентрированное молоко пастеризуют при 95 С с выдержкой о

2 мин, охлаждают до 22 С, заквашивают кефирной закваской в количестве

27., сквашивают до рН 5, далее охлаждают до 18 С и при этой температуре проводят выдержку кефира до рН 4,5,, затем продукт перемешивают, разливао ют, охлаждают до 8 С. Получают продукт с однородной сметанообразной консистенцией, вязкость 28 с, обогащенный сывороточными белками с чистым кисло-молочным освежающим, слегка острым вкусом и молочно-белым кремовым оттенком. Иассовая доля сухих веществ 8,5Х (белка 3,27), кислотность

100 Т, калорийность готового продукта

35 ккал.

Пример 2. В 1000 кг цельно— го молока с содержанием сухих веществ

11Х (жир 37, белок 2,87) вносят 300 г, лимонно-кислых солей К и Na в равных долях, 15 кг белкового концентрата, полученного на основе ультрафильтрации молочного сырья, до достижения содержания сухих веществ 127, тщательно перемешивают, очищают, подогрео вают до 55 С, гомогенизируют при давлении 20 NIIa пастеризуют при 90 С с выдержкой 3 мин, охлаждают до 25 С, заквашивают грибковой кефирной закваской в количестве 17 от объема заквапиваемой смеси, сквашивают до рН 4,7, охлаждают до 20 С, при этой температуре проводят выдержку кефира до рН 4,7, далее перемешивают, разливают, охлаждают до 6 С. Получают кисло-молочный продукт с массовой долей сухих веществ 127, с однородной сметанообраэной консистенцией, чистым кисло-молочным освежающим, слегка .острым вкусом, вязкостью 32 с, кислотностью 110 Т, калорийностью

38 ккал.

Пример 3. Берут 1400 кг цельного молока с содержанием сухих ве- ществ 111, вносят 230 r лимонно-кислых солей К и Na, очищают, подогревают до 53 С, гомогенизируют при 20МПа, проводят ультрафильтрацию до содержания сухих веществ в концентрате 16Х, концентрат подвергают ультравысокой тепловой обработке при 135ОС в течение 5 с, охлаждают до 22 С, заквашивают грибковой закваской (37), разливают в мелкую тару, охлаждают до

1680031

20 С, сквашивают до образования сгустка с рН 4, 7 и охлаждают до 8 С. Поо лучают продукт с плотной однородной сметанообразной консистенцией, вязкостью по ВЕН 40 с, с чистым кисло5 молочным специфическим вкусом и ароматом, молочно-белым цветом.

Иассовая доля сухих веществ в продукте t 6Z (белка 67), кислотность

95 7. Продукт обогащен сывороточными белками, отношение белок:лактоза = — 1: I более оптимальное для усвоения, чем в обычном молоке °

Продукт отличается повышеннои 15 стойкостью в хранении, не изменяет свои органолептические характеристики при хранении в холодильнике при

6 С в течение 5 сут.

Пример 4. Берут 500 кг цельного молока с содержанием сухих веществ 11,5, вносят 300 r лимоннокислых солей К, очищают, подогревают до 50 С, гомогенизируют, проводят о ультрафильтрацию до содержания сухих веществ 157., концентрат подвергают тепловой обработке при 92 С с выдерж-, кой 5 мин, охлаждают до 25 С, вносят

З кефирной закваски, разливают в мелкую упаковку, вьдерживают при этой З0 температуре до рН 5,0, охлаждают до

18 С, вьдерживают при этой температуо ре до рН 4,5, затем быстро охлаждают до 8 С и хранят в холодильной камере.

Получают кисло-молочный продукт со специфичным вкусом и ароматом, с

35 плотной консистенцией, молочно-белоо

ro цвета, кислотностью 106 Т, с содержанием сухих веществ 157. (белка

5, 0 .)

Продукт отличается высокой пищевой и биологической ценностью, хорошей усвояемостью, повышенной вязкостью до 40 с .

Пример 5. Способ производст- 45 ва кефира осуществляют по примеру 1, но перед разливом в него вносят

90 кг цитрусового сиропа и 100 г масла цитрусового эфирного.

Получают продукт с однородной консистенцией, обогащенной сывороточными белками и фруктовыми добавками, с осежающим, слегка острым вкусом и выраженным ароматом внесенного наполнителя °

Пример 6. Способ осуществляют по примеру 1, но перед разливом в него вносят 80 кг клубни нного сиропа и 70 г натурального ароматизатора.

Получают продукт однородной консистенции с освежающим, слегка острым вкусом и выраженным ароматом внесенного наполнителя.

Пример 7. Способ осуществляют по примеру 2, однако перед разливом в него вносят 85 кг абрикосового сиропа и 60 r натурального идентичноFo ароматизатора.

Получ.аот продукт с однородной консистенцией, обогащенный сывороточными белками и фруктовыми добавками, с освежаюцим, слегка острым вкусом и выраженным ароматом внесенного наполнителя.

Из табл. 2 видно, что консистенция сгустков кефира, приготовленного с Уф-.концентратом, была более плотной, структура более крепкой. Лбсолютное значение величины предельного напряжения и вязкости свидетельствует также о более плотной консистенции кефира, приготовленного по предлагаемой технологии, по сравнению с кефиром (c казеинатом), изготовленным по прототипу (при одном и том же содержании сухих вещеатв). Вязкость кефира из У<р-концентрата с содержанием сухих веществ 8,57. была в среднем 24 с, кефира с казеинатом — 22 с.

Формула изобрет,ения

1. Способ производства кефира, предусматривающий очистку исходного обезжиренного или цельного молока, нормализацию по содержанию жира и по содержанию сухих веществ, термообработку, гомогенизацию, охлаждение до температуры заквашивация, внесение кефирпой закваски, сквашивание полученной смеси, охлажцение сгустка с последуюцей выдержкой и охлаждением готового продукта, о т л и ч а ю— шийся тем, что, с целью улучшения качества готового продукта, повышения биологической и питательной ценности и ускорения процесса, нормализацию молока по содержанию сухих веществ осуществляют до концентрации

8,5-16,07, путем ультрафильтрации молока при 50-55 С или добавлением белкового концентрата, полученного ульт рафильтрацией, охлаждение сгустка ведут до 18-20 С, а последующую выдержку проводят до кислотности рН 4,54,7.! 680031

2. Способ по п. 1, о т л и ч а юшийся тем, что перед охлаждением продукта.его расфасовывают и выдерживают при 18-20 С до достижения рН

4,5-4,7.

3. Способ по п. t, о т л и ч а юшийся тем, что в исходное молоко перед очисткой вносят лимонно-кислые соли калия и/или натрия в количестве

0,02-0,037.

4. Способ по п. 1, о т л и ч а юшийся тем, что перед разливом вносят. фруктовые наполнители и àðîìàтизаторы.

Таблица 1

Нзиенение рн при массовой доле сухих веществ, 7.

) Г, ГЛ

Продолжитель ность процес са, ч онтроль 8,5

10 . 11 12 15 17

6,63 6,6 6,58

6,55 6,52

5,78 5,75 5,72

5,7

5,7

12

Таблица 2

Содержание сухих веществ, %

Время истечения кефира, с

Кефир обыч- Кефир особый Кефир особый с ный с казеинатом УФ-концентратом

8,0

8,5

24

9,0

26

9,5

30

10,0

10,5

32

95

Таблица 3

Иассовая доля аминокислот,Х

Аминокислота

Кефир нежирный Кефир нежирный с казеинатом с СБК-УФ

Незаменимые аминокислоты

Валин

175

185

Изол ейцин ( Лейцин

188

196

326

340

6,6

5,85

5,09

4,78

4,62

11,0

12,0

1 5, 0

6,65 6,65

5182 $е8.

5,1 6,12

4,8 4,8

4,62 4,5

5,1

4,75

4,51

5,02 5,0

4,72 4,7

4,48 4,45

4,98 4,9

4,7 4,65

4,45 4,43

1680031

14 Продолжение табл. 3

Массовая доля аминокислот,X

Аминокислота

Кефир нежирный Кефир нежирный с казеинатом с СБК-УФ

Лизин

Иетионин

Треонин

Триптофан

Фенилаланин

268

280

95

150

163 с

173

184

Заменимые аминокислоты

Алании

Аргинин

Аспарагиновая кислота

Гистидин

Глицин

Глютаминовая кислота

Пр олин

Серии

Тир озин

Цистин

126

131

123

130

255

264

101

63

614

621

331

341

217

230

193

187

55

Сост ави тель Н. Абрамова

Редактор T.Ëàçoðåíêo Техр ед N.Ìîðãåíòàë Корр е кт ор И. Самборская

Заказ 3991 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.Ужгород, ул. Гагарина,101