Способ обогащения йогурта минеральными ингредиентами
Владельцы патента RU 2473225:
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Хабаровская государственная академия экономики и права" (ГОУ ВПО "ХГАЭП") (RU)
Способ производства йогурта включает тепловую обработку при температуре 60-65°С коровьего молока жирностью 3,2% с последующим внесением в него йодсодержащей добавки в виде сухого, измельченного до пылевидного состояния порошка водоросли ламинарии в количестве 0,3-0,5% на 1 литр молока, и подсластителя в виде сухого порошка экстракта стевии в количестве 0,01% на 1 литр молока. Затем смесь охлаждают до 38-40°С с последующим внесением закваски в виде термофильных молочных стрептококков и лактобактерии болгарской палочки (Streptococcus thermophilus и Lactobacterium bulgaricus) и сквашивают в течение 4-5 часов при температуре 38-40°С до образования однородного сгустка. Изобретение позволяет упростить способ и обогатить продукт незаменимыми и заменимыми аминокислотами, витаминами и минеральными элементами. 6 табл.
Предлагаемое изобретение относится к биотехнологии и может быть использовано при производстве йодированных пробиотических продуктов на молочной основе.
Известны йодсодержащие пищевые композиции, обогащенные йодсодержащими добавками, в частности с использованием ламинарии в фармацевтически разрешенных дозах, например по патенту РФ №2192259, А61К 33/18, в составе поваренной соли.
Известно обогащение молочных продуктов, в частности йогуртов, различными биологически активными пищевыми добавками, в том числе йодсодержащими.
Известен способ производства йодированных пробиотических продуктов на молочной основе по патенту РФ №2294645, А23С 9/12. Известно производство йогурта с использованием йодированного молочного белка по заявке РФ №2003126455, А23С 9/123 с применением биологически активной добавки йодказеина. Недостатком известных способов является то, что они предусматривают восполнение только йододефицита в организме человека.
В качестве ближайшего аналога выбран способ производства молочных продуктов, в том числе йогурта, описанный в статье П.В.Коваль и Л.Ю.Лаженцевовой «Использование морской капусты для получения йодсодержащих пробиотических продуктов», Тихоокеанский гос. экономический ун-т. г. Владивосток, 2005. С.113-117. Известный способ предусматривает использование в качестве основы продукта молоко, в качестве биодобавок - измельченную сушеную морскую капусту и продукт ее переработки ламиналь в виде биогеля из морской капусты. В молоко перед заквашиванием вносили 0,2% измельченной ламинарии японской или 5% ламиналя, добавляли фруктовый сок, сахар, а также загуститель в виде казеината натрия. Подготовленную молочную смесь сквашивали с использованием термофильных молочнокислых стрептококков и концентрата лактобактерий при температуре 37°С.
Известный способ производства йодированного продукта технологически более сложен, включает большее количество ингредиентов (молоко, биодобавку в виде ламинарии или ламиналя, наполнители, загуститель и закваску), введение в продукт сахара в качестве наполнителя делает его непригодным для потребления людьми, страдающими сахарным диабетом.
Технический результат предлагаемого изобретения заключается в простом и эффективном способе комплексного обогащения йогурта незаменимыми и заменимыми аминокислотами, витаминами и минеральными элементами путем добавления к молоку сухой водоросли ламинарии и экстракта стевии.
Технический результат достигается тем, что способ производства йогурта включает тепловую обработку до 60-65°С коровьего молока с жирностью 3,2% с последующим внесением в него йодсодержащей добавки в виде сухого, измельченного до пылевидного состояния порошка водоросли ламинарии в количестве 0,3-0,5% на 1 литр молока, и подсластителя в виде сухого порошка экстракта стевии в количестве 0,01% на 1 литр молока, охлаждение смеси до 38-40°С с последующим внесением закваски в виде термофильных молочных стрептококков и лактобактерий болгарской палочки. Продолжительность сквашивания после внесения закваски составляла 4-5 часов до образования сгустка.
Предлагаемый способ не требует сложных технологических операций и длительного времени для получения исходного продукта. В технологическом процессе участвуют всего четыре компонента - молоко, ламинария, стевия и закваска. Готовый йогурт с приятным кисломолочным вкусом можно употреблять как в лечебно-профилактических целях людям, страдающим от недостатка йода в организме и повышенного содержания сахара в крови, так и широкому кругу потребителей в качестве полезного, обогащенного биологически активными веществами йогурта.
Задача обогащения кисломолочного продукта - йогурта решалась комплексом биологически активных веществ, путем включения в его состав нетрадиционного сырья - водоросли ламинарии и экстракта из растения стевии.
Использование стевии в качестве натурального природного подсластителя является источником биологически активных веществ, содержащих широкий спектр природных антиоксидантов, флавоноидов, каратиноидов, обладающих противовоспалительным действием. Большинство исследований показало, что стевия не влияет на метаболизм сахара в крови, а, по результатам некоторых исследований, стевия даже снижает уровень глюкозы в плазме крови здорового человека.
В ламинарии наряду с йодом содержится комплекс биологически активных ингредиентов: заменимые и незаменимые аминокислоты, жиро- и водорастворимые витамины, микроэлементы, в том числе и жизненно необходимые, такие как селен, цинк, йод, медь и др., а также альгиновая кислота, манит, фукоидин и глюкозиды.
Глюкозиды обладают хорошими технологическими свойствами, устойчивы к температурному режиму, низким значениям рН и спиртовым растворам. Альгиновая кислота - это уникальный компонент, выполняющий такие функции в организме как очищение от шлаков, радионуклидов, тяжелых металлов и различного рода токсинов. Маннит в организме связывает и нормализует концентрацию сахара, утилизирует «плохой» холестерин. Фукоидин способен купировать и убивать раковые клетки и помогает организму освободиться от токсинов, которые появляются в области новообразований.
Способ осуществляется следующим образом.
Для производства йогурта использовали: молоко «Российское» с массовой долей жира 3,2%, сухую, измельченную до пылевидного состояния водоросль ламинарию и сухой экстракт из стевии. В эксперименте использовалась ламинария японская (Laminaria japonica), ламинария Охотского моря (Laminaria yehotensis), ламинария сахарина (Laminaria saceharina), в качестве закваски использовали YO-M1X™ 495 LYO 100 DCU Danisco Cultures, состоящую из термофильных молочных стрептококков и болгарской палочки.
Способ производства йогурта заключается в тепловой обработке коровьего молока до 60-65°С с последующим внесением в него добавки в виде сухого, измельченного до пылевидного состояния порошка водоросли ламинарии в количестве 0,3-0,5% на 1 литр молока, и подсластителя в виде сухого порошка экстракта стевии в количестве 0,01% на 1 литр молока. Смесь охлаждают до 38-40°С с последующим внесением закваски в виде термофильных молочных стрептококков и лактобактерии болгарской палочки. Продолжительность сквашивания после внесения закваски составляла 4-5 часов до образования сгустка. Полученная масса была однородной, в меру вязкой, вкус и запах кисломолочный без привкуса ламинарии.
Предложенный способ обогащения йогурта минеральными элементами и другими биологически активными ингредиентами апробирован в лабораторных условиях на кафедре Товароведения Хабаровской Государственной Академии Экономики и Права. Разработан проект технических условий для производства йогурта с добавками водоросли ламинарии.
Содержание в ламинарии жизненно необходимых макро- и микроэлементов и аминокислот приводим в таблице 1.
| Таблица 1 | |||
| Содержание биологически активных веществ в ламинарии (в воздушно-сухом веществе) | |||
| Показатель | Содержится | Содержится минеральных элементов, мг | |
| Сырого белка N×6,25 | 10,3-12,2 | фосфора | 220 |
| Незаменимые аминокислоты, мг: | кальция | 1150 | |
| валин | 573 | меди | 440 |
| изолейцин | 474 | магния | 2960 |
| лейцин | 852 | йода | 2,3 |
| лизин | 523 | кобальта | 2,16 |
| метионин | 186 | цинка | 62,2 |
| треонин | 482 | селена | 0,05 |
| фениланин | 562 | ||
| Сумма, мг. | 3652 | ||
| Заменимые аминокислоты, мг: | |||
| аланин | 718 | ||
| аргинин | 496 | ||
| аспарагиновая кислота | 1104 | ||
| гистидин | - | ||
| глицин | 615 | ||
| глутаминовая кислота | 1472 | ||
| пролин | 494 | ||
| серин | 402 | ||
| тирозин | 270 | ||
| цистин | 39 | ||
| Сумма незаменимых аминокислот | 5610 |
Проведенная органолептическая и балльная оценка йогурта с различными дозами ламинарии и стевии показала, что внешний вид, консистенция, цвет, вкус и запах соответствовали требованиям технического регламента ФЗ №88 от 12 июня 2008 г. Органолептическую и балльную оценку приготовленных йогуртов приводим в таблице 2.
| Таблица 2 | |||||||
| Органолептическая и балльная оценка йогурта с различными дозами водоросли ламинарии | |||||||
| Вид йогурта | Внешний вид, консистенция | Балл | Цвет | Балл | Вкус и запах | Балл | Общий балл |
| Йогурт без добавок ламинарии и стевии | Однородная, в меру вязкая | 5 | Молочно-белый равномерный по всей массе | 5 | Кисломолочный, без посторонних привкусов и запахов | 10 | 20 |
| Йогурт с добавкой стевии 0,01% | Однородная, в меру вязкая | 5 | Молочно-белый равномерный по всей массе | 5 | Кисломолочный, без посторонних привкусов и запахов | 10 | 20 |
| Йогурт с добавкой ламинарии 0,1% и стевии 0,01% | Однородная, в меру вязкая, с незначительным наличием частиц ламинарии | 5 | Молочно-белый равномерный по всей массе | 5 | Кисломолочный, без посторонних привкусов и запахов | 10 | 20 |
| Йогурт с добавкой ламинарии 0,3% и стевии 0,01% | Однородная, в меру вязкая, с незначительным наличием частиц ламинарии | 5 | Молочно-белый с незначительным бледно-зеленым оттенком, равномерным по всей массе | 5 | Кисломолочный, без посторонних привкусов и запахов | 10 | 20 |
| Йогурт с добавкой ламинарии 0,5% и стевии 0,01% | Однородная, в меру вязкая, с наличием частиц ламинарии | 5 | Молочно-белый с бледно-зеленым оттенком, равномерным по всей массе | 5 | Кисломолочный, без посторонних привкусов и запахов | 10 | 20 |
Содержание макро- и микроэлементов в йогурте, приготовленного с различными дозами сухой водоросли ламинарии и 0,01% стевии, приводим в таблице 3.
| Таблица 3 | |||||||
| Содержание макро- и микроэлементов в йогуртах, приготовленных с различными дозами ламинарии и 0,01% стевии | |||||||
| Вид йогурта | Р, мг/кг | Са, мг/кг | Сu, мкг/кг | Mg, мг/кг | Zn, мг/кг | Co, мкг/кг | J, мкг/кг |
| Йогурт без добавок ламинарии и стевии | 720 | 1300 | 110,0 | 108,0 | 3,5 | 42,0 | 83,5 |
| Йогурт с добавкой стевии 0,01% | 720 | 1300 | 110,1 | 108,0 | 3,5 | 42,2 | 83,5 |
| Йогурт с добавкой ламинарии 0,1% и стевии 0,01% | 750 | 1400 | 110,9 | 110,9 | 3,6 | 45,3 | 96,3 |
| Йогурт с добавкой ламинарии 0,3% и стевии 0,01% | 800 | 1600 | 120,4 | 116,8 | 3,89 | 53,3 | 100,4 |
| Йогурт с добавкой ламинарии 0,5% и стевии 0,01% | 800 | 1700 | 125,2 | 122,8 | 4,9 | 60,0 | 116,5 |
С включением в состав йогурта ламинарии в дозе 0,3 и 0,5% резко возрастает концентрация жизненно необходимых для организма человека макро- и микроэлементов, особенно йода. Дефицит данного элемента, по данным РАМН, в рационах питания по некоторым регионам России составляет более 25% от рекомендуемых норм.
С включением в состав йогурта сухой водоросли ламинарии в различных дозах резко возрастает и концентрация в его составе незаменимых и заменимых аминокислот, таблица 4.
| Таблица 4 | ||||
| Концентрация аминокислот в йогурте при включении в его состав различных доз ламинарии | ||||
| Показатель | Вид йогурта | |||
| без добавок | с добавкой 0,1% ламинарии и 0,01%стевии | с добавкой 0,3% ламинарии и 0,01%стевии | с добавкой 0,5% ламинарии и 0,01% стевии | |
| В том числе незаменимые | 2016 | 2292,2 | 2853,6 | 3346 |
| валин | 323 | 364 | 445 | 527 |
| изолейцин | 300 | 337 | 411 | 485 |
| лейцин | 450 | 547 | 741 | 935 |
| лизин | 387 | 417,2 | 477,6 | 538 |
| метионин | 115 | 110 | 110 | 110 |
| треонин | 216 | 250 | 318 | 386 |
| фенилаланин | 225 | 267 | 351 | 435 |
| В том числе заменимые аминокислоты, мг: | 2912 | 5920 | 5011,8 | 6445 |
| аланин | 160 | 192,4 | 257,2 | 322 |
| аргинин | 174 | 200,8 | 254,4 | 308 |
| аспарагиновая кислота | 344 | 414,2 | 554,6 | 695 |
| гистидин | 156 | 192,4 | 265,2 | 338 |
| глицин | 93 | 109,4 | 142,2 | 175 |
| глутаминовая кислота | 897 | 1118 | 1560 | 2002 |
| пролин | 518 | 774,6 | 1287,8 | 1801 |
| серии | 278 | 354,2 | 354,2 | 405 |
| тирозин | 242 | 273,4 | 336,2 | 399 |
| цистин | 50 | следы | следы | следы |
| Сумма аминокислот, мг | 4928 | 8212,2 | 7865,4 | 9791 |
Включение в состав йогурта водоросли ламинарии способствует возрастанию в его составе как общего количества аминокислот, так и незаменимых. Так, в йогурте, приготовленном без добавок, концентрация незаменимых аминокислот составляет 2016 мг, а общая сумма аминокислот - 4928 мг, тогда как при дозе ламинарии 0,1% концентрация незаменимых аминокислот возрастает на 11,37%, а при дозе 0,3 и 0,5% соответственно на 14,5 и на 16,6%.
В таблице 5 приводим физико-химические показатели качества йогуртов, приготовленных с различными дозами ламинарии.
| Таблица 5 | ||||||
| Физико-химические показатели качества йогуртов, приготовленных с различными дозами ламинарии | ||||||
| Вид йогурта | Массовая доля, % | Титруемая кислотность, °Т | ||||
| жира | сухих обезжиренных веществ | белка | золы | углеводов | ||
| Йогурт без добавок ламинарии и стевии | 3,2 | 12,31 | 3,20 | 0,71 | 5,20 | 75,16 |
| Йогурт с добавкой стевии 0,01% | 3,2 | 12,31 | 3,20 | 0,71 | 5,20 | 75,03 |
| Йогурт с добавкой ламинарии 0,1% и стевии 0,01% | 3,2 | 12,37 | 3,26 | 0,71 | 5,20 | 83,23 |
| Йогурт с добавкой ламинарии 0,3% и стевии 0,01% | 3,2 | 12,52 | 3,38 | 0,72 | 5,22 | 85,03 |
| Йогурт с добавкой ламинарии 0,5% и стевии 0,01% | 3,18 | 12,56 | 3,40 | 0,74 | 5,24 | 90,03 |
На массовую долю жира и углеводов вводимые в состав йогурта дозы ламинарии влияния не оказали. Массовая доля сухих обезжиренных веществ соответствовала показателям, титруемая кислотность возрастала, однако, не превышала показатели, указанные в техническом регламенте на молоко и молочную продукцию.
Микробиологические показатели качества йогурта, приготовленного с различивши дозами ламинарии и 0,01% стевии, приводим в таблице 6.
| Таблица 6 | ||||||||||||
| Микробиологические показатели качества йогурта, приготовленного с включением различных доз ламинарии и 0,01% стевии | ||||||||||||
| Йогурт | Количество молочнокислых микроорганизмов, КОЕ/см3 (г) | Масса продукта (г, см3), в котором не допускается | Дрожжи, КОЕ/см3 (г) | Плесени, КОЕ/см3 (г) | ||||||||
| БГКП (колиформы) | S. aureus | Патогенные, в том числе сальмонеллы | ||||||||||
| Норма | Факт | Норма | Факт | Норма | Факт | Норма | Факт | Норма | Факт | Норма | Факт | |
| без добавок | Не менее 107 | 109 | 0,1 | - | 1,0 | - | 25 | - | 50 | 10 | 50 | 20 |
| с добавкой ламинарии 0,1% и стевии 0,01% | Не менее 107 | 109 | 0,1 | - | 1,0 | - | 25 | - | 50 | 10 | 50 | 20 |
| с добавкой ламинарии 0,3% и стевии 0,01% | Не менее 107 | 109 | 0,1 | - | 1,0 | - | 25 | - | 50 | 10 | 50 | 20 |
| с добавкой ламинарии 0,5% и стевии 0,01% | Не менее 107 | 109 | 0,1 | - | 1,0 | - | 25 | - | 50 | 10 | 50 | 20 |
По микробиологическим показателям йогурты, приготовленные с ламинарией 0,3 и 0,5% и стевией 0,01%, отвечают требованиям СанПиН 2.3.2.1078-2001 и отклонений от показателей не имеют, следовательно, они безопасны для потребителя.
Изобретение может быть использовано для приготовления йогуртов как на мини-заводах, так и на предприятиях большой мощности.
Способ производства йогурта, включающий тепловую обработку до 60-65°С коровьего молока жирностью 3,2% с последующим внесением в него йодсодержащей добавки в виде сухого измельченного до пылевидного состояния порошка водоросли ламинарии в количестве 0,3-0,5% на 1 л молока и подсластителя в виде сухого порошка экстракта стевии в количестве 0,001 на 1 л молока, охлаждение смеси до 38-40°С с последующем внесением закваски в виде термофильных молочных стрептококков и лактобактерии болгарской палочки (Strерtососсus thermophilus и Lactobacterium bulgaricus) и сквашивание в течение 4-5 ч при температуре 38-40°С до образования однородного сгустка.
