Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Биотехнология пищевых продуктов. Лабораторный практикум
.pdf
образовавшегося сгустка. Продолжительность свертывания образцов
молока сычужным ферментом отмечать по секундомеру во всех четырех образцах при температуре 34–35 °С (стаканы с образцами молока можно поставить в водяную баню).
Для более полной характеристики свертывания молока необходимо также определить способность сгустка отделять сыворотку и
степень ее прозрачности. По полученным данным, внесенным в
табл. 4.1, построить график зависимости продолжительности свертывания молока под действием сычужного фермента от количества внесенного хлорида кальция.
Задание 4. Влияние режима пастеризации молока на процесс
его свертывания сычужным ферментом
Полученное сырое молоко разделить на четыре порции (контроль – 100 мл и три порции по 100 мл) и распределить следующим
образом:
– сырое непастеризованное молоко (контроль);
– молоко, пастеризованное при температуре 63–65 °С в течение
30 мин;
– молоко, пастеризованное при температуре 72–76 °С с выдержкой 15–20 с;
– молоко, нагретое до кипения и немедленно охлажденное.
Пастеризацию молока провести в водяной бане. Охладить молоко
следует путем погружения сосуда в холодную воду при непрерывном
помешивании. Молоко порций 2, 3 и 4 разделить на две части. Одну
часть молока оставить без изменения, во вторую добавить раствор
хлорида кальция из расчета 40 г сухой соли на 100 кг молока.
Определить продолжительность свертывания во всех образцах
подготовленного молока так же, как в опыте 3, при температуре 34–
35 °С (в водяной бане). Полученные данные внести в табл. 4.1 и построить график зависимости режима пастеризации от времени свертывания молока под действием сычужного фермента.
31
Сводная таблица результатов исследований
п/п
Доля внесения сычужного
фермента в молоко
Повторность
Среднее
значение
I
II
III
Влияние количества сычужного фермента на процесс свертывания молока
1
0,25 %
2
1 %
3
2 %
4
3 %
Влияние температуры на процесс свертывания молока
Параметры термообработки
1
10–12 °С
2
32–33 °С
3
40–41 °С
4
63–65 °С
Влияние солей кальция на свертывание молока сычужным ферментом
Масса внесения СаСl2
1
Контроль (без добавок)
2
10 г
3
30 г
4
40 г
Влияние режима пастеризации молока на процесс его свертывания сычужным
ферментом
Режимы пастеризации
1
Контроль (без нагревания)
2
63–65 °С в течение 30 мин
3
72–76 °С с выдержкой 15–20 с
4
Нагретое до кипения и
немедленно охлажденное
Таблица 4.1
Содержание отчета: по результатам проведенных исследова-
ний необходимо заполнить сводную таблицу результатов исследований, построить к заданиям №№ 1–4 и сделать развернутый вывод по
результатам проделанной работы.
Контрольные вопросы
1. В чем выражается активность ферментного препарата?
2. В чем заключается теория профессора П.Ф. Дьяченко?
32
3. Каковы параметры свертывания молока сычужным ферментом?
4. От чего зависит скорость образования подсырной молочной сыворотки?
5. Перечислите факторы, влияющие на процесс свертывания молока сы-
чужным ферментом.
Лабораторная работа № 5
ТЕХНОЛОГИЯ СЫВОРОТОЧНОГО НАПИТКА
С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ
ФРУКТОВО-ЯГОДНОГО НАПОЛНИТЕЛЯ
Цель работы: ознакомиться с технологией приготовления сыво-
роточного напитка с фруктово-ягодным наполнителем в лабораторных условиях.
Теоретические сведения
XXI век – время глобальной автоматизации, автоматики и новых
высокотехнологических открытий. На пути модернизаций производств человечество крайне мало внимания уделяет экологическим
аспектам. Сейчас, когда с дефицитом многих продуктов необходимо
переходить на безотходное производство, по-прежнему утилизируются тонны так называемых вторичных продуктов перерабатывающих производств.
Одним из них является молочная сыворотка. Это вторичный продукт производства сыра, творога и казеина. Примерно 10–20 % от
массы используемого молока при производстве этих продуктов приходится на цельный продукт, а все остальное составляет сыворотка.
Но несмотря на то, что производство молока в России растет из года в
год, его как основного сырья все равно не хватает, чтобы покрыть потребности молокоперерабатывающих предприятий. Проблема дефицита основного сырья во многом может быть решена за счет переработки и использования именно молочной сыворотки. Отношение к
ней уже стало меняться, на передовых предприятиях пищевой отрас-
33
ли она находит свое применение, поскольку весьма расточительно не
использовать продукт, который вполне может стать конкурентным,
будучи выработанным в основном производственном процессе. Важным аспектом является то, что производителю не нужно закупать сыворотку, поскольку она образуется в основном производственном
процессе. Так, ресурсы молочной сыворотки в нашей стране превышают 5 млн тонн в год. Остальное утилизируется в качестве невозвратного отхода, причем утилизация наносит значительный вред экологии и, как следствие, перерабатывающие предприятия несут дополнительные издержки.
Переработка молочной сыворотки методом сублимационной
сушки – процесс довольно дорогой, и лишь Франция, Германия и
США являются полноценными переработчиками сыворотки, производя 80 % сухой сыворотки в мире. В России используется только
20 % молочной сыворотки [6].
В последнее время производители стараются переходить на безотходные и малоотходные производства, и применение молочной сыворотки растет, в связи с чем расширение линейки продуктов питания
с использованием молочной сыворотки является весьма актуальным.
В молочную сыворотку переходит 50 % сухих веществ цельного
молока, при этом почти полностью переходит молочный сахар и
примерно 30 % молочных белков. Если в обезжиренном молоке и
пахте содержатся все молочные белки, то в молочной сыворотке
главным образом α-лактоглобулин, β-лактоальбумин и иммуноглобулины. Молочный жир переходит в молочную сыворотку в небольшом
количестве. Отличительной особенностью этого жира является высокая степень его дисперсности, размер жировых шариков составляет
от 0,5 до 1 мкм. При производстве творога и сыра в сыворотку переходит от 20 до 25 % белка, от 9 до 14 % жира, от 88 до 94 % лактозы и
от 60 до 65 % минеральных веществ [7, 8].
Средний химический состав различных видов молочной сыворотки представлен в табл. 5.1.
34
Таблица 5.1
Состав
Виды молочной сыворотки
Подсырная
Творожная
Казеиновая
Сухая
Вода, %
93,3
95,6
94,5
3–5
Сухое вещество, %
5,8–7,3
5,0–6,6
5,8
95–97
Белок, %
0,4–1,1
0,5–1,0
0,9
10–14
Жиры, %
0,4–0,6
0,2–0,3
0,3
0,7–1,5
Лактоза, %
4,5–5,2
3,5–4,7
4,2
66
Зола, %
0,3–0,7
0,6–0,8
0,8
6–9
Кислотность, °Т
20
60–75
44 – рН, ед.
6,1
4,7
4,6
–
Химический состав различных видов молочной сыворотки [7, 8, 9, 10]
Основным достоинством молочной сыворотки является ее углеводный состав. По различным источникам, от 50 до 70 % в пересчете
на сухое вещество в молочной сыворотке составляет лактоза. Содержание глюкозы и галактозы не превышает 1,6 %.
За последние несколько лет предприятия молочной и других отраслей пищевой промышленности стали все чаще внедрять сыворотку в новые или давно забытые продукты питания. Так, в потребительской сети появились новые напитки, коктейли отечественных производителей, а также импортные десерты, где основным ингредиентом
является молочная сыворотка. Однако при производстве этих продуктов используется восстановленная сыворотка, и содержание самой
сыворотки и, как следствие, её полезных веществ невелико [11, 12].
Одним из решений данной проблемы является использование сыворотки в качестве основы для напитков, адаптированных в условиях
производства на предприятиях молочной промышленности.
Для решения задачи использования вторичных продуктов переработки молока была разработана модельная среда для культивирования кефирных грибков, основным компонентом которой является
сыворотка. Это сделано для обогащения сыворотки полезными веществами и создания полезной микрофлоры для желудочно-кишечного
тракта (ЖКТ) организма человека. Кефирные грибки являются симбиозом микроорганизмов, состоящих из молочнокислых палочек,
35
дрожжей, уксуснокислых бактерий, палочки стромы (результат эволюции образования данной ассоциации).
Биомасса кефирных грибков (БКГ) в процессе выращивания накапливает в своем составе витамины группы В, насыщенные и ненасыщенные жирные кислоты, аминокислоты и минеральные вещества, что
делает её весьма ценной биологически активной добавкой при производстве продуктов питания с повышенной пищевой ценностью [13].
Из литературных данных известно [14], что сыворотка как питательная среда для кефирных грибков имеет определенные преимущества перед стандартной методикой культивирования, обогащая биомассу полезными для организма человека веществами, в том числе
незаменимыми аминокислотами, а также сама сыворотка обогащается
за счет остатка в ней после фильтрации мелкодисперсной фазы биомассы [15]. Поэтому применение сыворотки при разработке модельной среды для культивирования БКГ с дальнейшим использованием
отработанной молочной сыворотки в разработке обогащённых пищевых продуктов в настоящее время является одним из перспективных
решений ее применения. В состав модельной среды входит молочная
сыворотка и молоко в соотношении 55 % на 45 % [16].
Фруктово-ягодный наполнитель (ФЯН) – концентрат на основе
фруктов и ягод, уваренных с сахаром, с добавлением желирующих
веществ. Начинки фруктово-ягодные устойчивы к перепадам температур в широком диапазоне – от шоковой заморозки до выпечки при
250 °С, не выделяют воду во время выпечки и не окрашивают изделие. Благодаря стабильной консистенции начинка не вытекает после
разрезания изделия. Содержит цельные ягоды и кусочки фруктов.
Начинки фруктово-ягодные могут быть использованы для заполнения
кондитерских изделий, включая замороженные полуфабрикаты. Продукт также подходит для наполнения открытых изделий. Консистенция может быть: густой желеобразной нетекучей, медообразной текучей, густой сметаны, жидкой сметаны или иной. Содержание фруктов
40–50 %. Сухих веществ: 40–68 %.
Применение фруктово-ягодных наполнителей при производстве
йогурта, кефира, творожных сырков и масс, десертов, кремов, пудин-
36
гов, суфле и других молочных изделий, а также мороженого позволяет разнообразить их традиционный ассортимент. Различия в технологии изготовления и хранения, консистенции, свойствах изделий на
основе молока обусловливает применение фруктово-ягодных наполнителей с различными характеристиками и свойствами.
В зависимости от типа продукта, его структуры и назначения, а
также технологии изготовления могут использоваться различные
фруктово-ягодные наполнители:
1) Фруктово-ягодные наполнители для продуктов на молочной
основе (предназначены для использования в качестве наполнителя
для йогурта, кефира, творожных сырков и масс, десертов, пудингов,
суфле и других молочных изделий).
2) Фруктово-ягодные наполнители для мороженого – готовые к
применению начинки, предназначенные для добавления в массу, использования в качестве прослоек тортов и рулетов из мороженого и
декорирования. Основное их назначение – придание нового, более
полного вкуса продуктам из мороженого. Использование наполнителей позволяет значительно разнообразить ассортимент производимого мороженого, что способствует увеличению привлекательности
продукта для покупателей. При производстве мороженого и изделий
из него широко используются как фруктово-ягодные наполнители,
так и наполнители на молочной основе – мягкая карамель и вареная
сгущенка. Наполнители удобны в применении: благодаря оптимальной вязкости они легко распределяются в массе мороженого или наносятся на изделия из него. В наполнителях для мороженого используются специализированные пектины или сложная смесь нескольких
стабилизаторов. Они позволяют исключить кристаллизацию наполнителя при температурах до -30 °С, делая наполнитель устойчивым к
замораживанию. Наполнители для мороженого для более четкого выражения гармонии вкуса имеют более низкий показатель кислотности
рН, который составляет 2,9–3,3 ед. Фруктово-ягодные наполнители
изготавливаются из свежих или замороженных фруктов и ягод. В
среднем содержание фруктовой массы колеблется от 10 до 40 %. Со-
37
держание добавляемой сахарозы – не менее 54 %.Массовая доля растворимых сухих веществ – не менее 63 %.
3) Фруктово-ягодные наполнители для тортов. Применяются в
качестве прослойки и декорирования с мелкими кусочками фруктов и
ягод, с крупными кусочками фруктов и ягод. Для изготовления наполнителей используются свежие или замороженные фрукты и ягоды. Фруктовые наполнители для кондитерских изделий, специально
разработанные под определенный вид продукции или технологию для
применения в качестве прослоек; используются в тортах, рулетах, в
булочках и вафельных изделиях. Наполнители без эффекта расслаивания и без проникновения влаги в прилегающие слои теста идеально
подходят для изделий из песочного или бисквитного теста. Внешний
вид и консистенция: сгущенная желированная масса, не растекающаяся или медленно растекающаяся на горизонтальной поверхности.
Вкус и запах: свойственный плодам, из которых изготовлены
фруктово-ягодные наполнители.
Цвет: однородный, соответствующий цвету плодов, из которых
они изготовлены.
Состав: содержание фруктов – не менее 35 %, физикохимические показатели: массовая доля сухих веществ – не менее
65 %, рН – не выше 3,7 ед.
4) Фруктово-ягодные наполнители сокосодержащие для производства питьевых кисломолочных продуктов. Концентрированные
соки получают из свежих плодов и ягод частичным удалением влаги
путем выпаривания или вымораживания. Содержание сухих веществ
в концентрированном соке колеблется от 43,8 до 70 %. Выпускают их
осветленными и неосветленными. Соки для детского питания вырабатывают только высшего сорта из высококачественного плодовоягодного сырья. Они могут быть натуральными, с сахаром, с мякотью, с мякотью и с сахаром, купажированными. Соки с мякотью (нектары) получают смешиванием протертой и гомогенизированной мякоти плодов и ягод с сахарным сиропом. Содержание мякоти в них –
30–60 %, она должна быть равномерно распределена. Осветленные
натуральные соки и соки с сахаром должны быть прозрачными, без
38
осадков, неосветленные – однородной консистенции, свободно льющимися, непрозрачными; соки с мякотью – в виде однородной непрозрачной массы с равномерно распределенной гомогенизированной
мякотью. Вкус, запах и цвет соков должны соответствовать натуральным плодам, из которых они получены. Основными физикохимическими показателями соков являются содержание сухих веществ, кислотность и др. [12]. В состав выбранного нами наполнителя
входят апельсиновый концентрат сока, сок манго (концентрат), кислота лимонная кислота (Е 330), стабилизатор пектин (Е 440), краситель каротин (E 160a), антиоксидант аскорбиновая кислота (Е 300).
Реактивы, оборудование, материалы: молоко пастеризованное
обезжиренное (325 мл), творожная молочная сыворотка (400 мл),
фруктово-ягодный наполнитель (концентрат) (275 мл), закваска сухих
кефирных грибков (2 г), термостойкий химический стакан вместимостью 1000 мл, дистиллированная вода, чашки фарфоровые, водяная
баня, стеклянная палочка.
Порядок выполнения работы
Занятие № 1. Подготовка к выполнению лабораторной работы
Поскольку для выполнения работы используются сублимирован-
ные кефирные грибки, прежде чем приступать к получению сывороточного напитка, необходимо их восстановить до рабочего с точки
зрения биотехнологии состояния. Для этого сухие кефирные грибки
необходимо поместить на 30–40 мин в стерильную воду с температурой 30–40 °С в соотношении 1 г на 10 мл воды.
После выдержки в воде грибки переместить в обезжиренное пасте-
ризованное молоко, при этом соотношение грибков и обезжиренного
молока должно составлять 1:40÷50. При температуре 25–30 °С выдержать их до образования сгустка, который должен появиться через 24–
30 ч. В процессе сквашивания нужно перемешать закваску 1–2 раза.
Занятие № 2. Приготовление сывороточного напитка
Восстановленные кефирные грибки в течение недели культиви-
ровать на пастеризованной молочной сыворотке до получения отра-
39
ботанной молочной сыворотки, обогащённой биомассой кефирных
грибков (БКГ).
В химический стакан вместимостью 1000 мл налить 400 мл мо-
лочной сыворотки, обогащенной БКГ, и нагреть на водяной бане до
температуры 40±2 °С, после чего внести 275 мл фруктово-ягодного
наполнителя. Затем полученную смесь необходимо тщательно размешать до полного растворения, чтобы не образовывалось комочков
и осадка на дне химического стакана. Вместе с тем температуру водяной бани постепенно повысить до 96±2 °С с выдержкой 10–15 мин.
Далее пастеризованную смесь охладить до 20 °С и внести 325 мл
обезжиренного пастеризованного молока. Для стабилизации продукта
оставить на 6–8 ч в холодильнике, после чего необходимо провести
органолептическую оценку полученного напитка.
Содержание отчета: по результатам выполненной работы сту-
денту необходимо в тетради построить профилограмму дегустационной оценки полученного мороженого и написать развернутый вывод,
в котором описать органолептические свойства полученного в ходе
работы продукта.
Контрольные вопросы
1. Какова доля образующейся молочной сыворотки при производстве сыра,
творога и казеина?
2. Какова массовая доля сухих веществ в молочной сыворотке?
3. Чем и в каком процентном выражении представлен углеводный состав
молочной сыворотки?
4. Какая массовая доля белков, жиров и углеводов переходит в молочную
сыворотку при производстве кисломолочных продуктов?
5. Какова кислотность подсырной, творожной казеиновой молочной сыворотки?
40
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]