Благодаря белковой природе оболочки жировых шариков, а также характерной им форме и размерам частиц получаемый микропартикулированный сывороточный белок (МСБ) воспринимается рецепторами ротовой полости как жирный (сливочный) продукт. Это свойство дает возможность частично или полностью имитировать жир в пищевых продуктах, сохраняя присущий жиросодержащим продуктам сливочный вкус.
Микропартикуляты со средним размером частиц менее 0,5 мкм могут использоваться преимущественно в качестве белкового обогатителя, а также проявляют водоудерживающие, эмульгирующие, текстурирующие свойства. Однако в жидком виде они обладают пустым водянистым вкусом. Микропартикулят с размером частиц от 0,5 до 5 мкм, сохраняя вышеперечисленные свойства, уже может использоваться как имитатор молочных сливок. При размере частиц от 5 до 10 мкм в растворе начинает чувствоваться меловость, но такой МСБ может быть рекомендован к использованию в сыроделии в качестве имитатора свойств молочного жира и улучшителя структуры. Микропартикуляты с размерами частиц более 10 мкм имеют ограниченное применение, особенно если эти частицы жесткие, так как в этом случае они дают ощущения крупитчатости в молочных продуктах.
Имеются сведения, что МСБ обладают антибактериальными свойствами, обусловленными присутствием связанного лактоферрина. Микропартикулят снижает уровень холестерина в крови, обладает низким гликемическим индексом, корректирует и активизирует естественную среду обитания бифидо- и лактобактерий в организме человека. Пищевая ценность и биологическое значение микропартикулята главным образом определяются составом белков молочной сыворотки. Кроме того, МСБ содержат биологически активные компоненты, помогающие стимулировать выработку двух подавляющих аппетит гормонов: холецистокинина и глюкагоноподобного пептида-1.
С целью определения технологических особенностей использования микропартикулятов при производстве белковых молочных продуктов – полутвердых сыров, мягких сыров с термокислотной коагуляцией белков молока и творога проведены исследования. Объектами изучения являлись сухие концентраты микропартикулированных сывороточных белков: «Simplesse-100» (50,5 % белка), «ProMilk 630M» (60 % белка) и изготовленный на пилотной установке компании GEA на ОАО «Слуцкий сыродельный комбинат» (Беларусь) с последующей сушкой в лабораторных условиях РУП «Институт мясо-молочной промышленности» (54,9 % белка). Также, несмотря на несколько иные физико-химические показатели (содержание белка 26,6 %), для сравнения в ряде опытов использовался микропартикулят производства ООО «Гадячсыр» (Украина).
Микропартикулированные белки вносили в обезжиренное молоко или нормализованную смесь перед пастеризацией. Содержание сухих веществ в смеси определяли после внесения белков. На основании предварительных исследований было установлено, что при подготовке смеси целесообразно осуществлять восстановление микропартикулированных белков в течение 3–4 ч, поскольку в этом случае сливочный привкус в продукте более выражен. Продление созревания восстановленного продукта дольше указанного времени не приводит к дальнейшему улучшению вкуса.
В ходе экспериментов стандартными методами определяли физико-химические показатели молочного сырья, полученного продукта и отходящей сыворотки.
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ МСБ ПРИ ПРОИЗВОДСТВЕ ТВОРОГА
С целью исследования оптимального количества вносимого в смесь микропартикулированного белка по критерию «органолептические показатели» была поставлена серия экспериментов, в которых исследовали вкус, запах и консистенцию готового продукта. Микропартикулированный белок вносили в количестве от 0,5 до 3 % от массы обезжиренного молока. При добавлении 1– 2 % МСБ готовый продукт имеет наилучшие органолептические показатели с четко выраженным сливочным привкусом, характерным для микропартикулированных белков.
Самая высокая степень использования сухих веществ наблюдалась при внесении микропартикулированного белка «Simplesse-100». Он применялся для сравнительного анализа при изготовлении творога с МСБ, полученных на пилотной установке компании GEA. Причем этот микропартикулят вносили в количестве 1, 2, 3 % массы обезжиренного молока, поскольку предварительно было установлено, что добавление более 3 % приводит к значительному ухудшению органолептических показателей. МСБ «Simplesse-100» вносили в количестве 2 % (табл. 1)..
Творог, выработанный с использованием 1 и 2 % всех образцов МСБ соответствовал физико-химическим и органолептическим показателям, установленным в СТБ 315–2007 «Творог. Общие технические условия» (кислотность обезжиренного творога – не более 240 °Т, массовая доля влаги – не более 80 %). Творог хорошо удерживал влагу, имел нежную консистенцию и при пониженной калорийности давал полноту вкуса полножирного продукта. Таким образом, МСБ, выработанный на пилотной установке, может использоваться в количестве до 3 % для изготовления творожных продуктов с соответствующим пересчетом рецептур и учетом получаемой консистенции.
На основании предыдущих исследований было установлено, что количество МСБ «Simplesse-100», «ProMilk 630M» и МСБ производства ООО «Гадячсыр» не должно превышать 2 % массы обезжиренного молока. При внесении большего количества микропартикулята творожный сгусток плохо отделяет сыворотку, готовый продукт имеет повышенную массовую долю влаги и, кроме того, приобретает сладкий привкус. Внесение менее 1 % сухих МСБ не обеспечивает существенного улучшения органолептических показателей творога. Поэтому на начальном этапе исследований микропартикулят вносили в количестве 2 % массы обезжиренного молока и применялся общепринятый режим пастеризации смеси (72 °С с выдержкой 20 с).
Анализ полученных результатов (табл. 2) показал, что при температуре пастеризации смеси 72 °С добавление МСБ приводит к увеличению массовой доли влаги в готовом продукте, снижению степени использования сухих веществ и значительным потерям сухих веществ с сывороткой. Поэтому для уменьшения потерь сухих веществ температуру пастеризации увеличили до 85 °С с выдержкой 10 с, а количество микропартикулята принято 1 и 2 % массы обезжиренного молока (табл. 3).
Таким образом, увеличение температуры пастеризации смеси способствует увеличению степени использования сухих веществ в твороге с микропартикулятом по сравнению с контролем и образцами, выработанными при более низкой температуре пастеризации смеси. Увеличение количества вносимого микропартикулята приводит к увеличению массовой доли влаги в готовом продукте. Обезжиренный творог, полученный с использованием МСБ, имел нежную консистенцию и вкус полножирного продукта, а также более низкую титруемую кислотность по сравнению с выработанным без МСБ. Была проведена выработка творога с микропартикулированными белками при еще более высокой температуре пастеризации смеси – 88, 90 и 92 °С. Пастеризация при температуре выше 85 °С нецелесообразна, так как не приводит к значимому росту использования сухих веществ и сопровождается повышенным отложением белково-углеводных комплексов на теплообменных поверхностях оборудования
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ МСБ ПРИ ПРОИЗВОДСТВЕ МЯГКИХ СЫРОВ С ТЕРМОКИСЛОТНОЙ КОАГУЛЯЦИЕЙ
На начальном этапе исследований осуществлен подбор оптимальной температуры пастеризации смеси. При внесении 2 % микропартикулята в обезжиренное молоко температура пастеризации смеси составляла 82 и 92 °С. Сравнительные характеристики мягких термокислотных сыров, выработанных при различной температуре пастеризации смеси, приведены в табл. 4.
Установлено, что более высокая температура пастеризации (92 °С) способствует увеличению степени использования сухих веществ, а внесение микропартикулированных белков приводит к снижению титруемой кислотности мягких сыров (соответственно к увеличению рН).
Отработаны оптимальные дозировки внесения микропартикулированных белков. Как показали предварительные исследования, при внесении микропартикулированных белков в количестве 1 % массы обезжиренного молока органолептические показатели изменяются несущественно. Поэтому на данном этапе количество вносимого микропартикулята составило 2 и 3 % массы обезжиренного молока (табл. 5).
Увеличение количества МСБ до 3 % нецелесообразно, поскольку значительно ухудшаются органолептические показатели сыра.
Также исследована возможность использования МСБ для производства термокислотных сыров с различной массовой долей жира. Как показал анализ полученных результатов, применение МСБ предпочтительно при производстве обезжиренных и низкожирных сыров, поскольку в случае более жирных сыров (с массовой долей жира в сухом веществе выше 30 %) вкус продукта ухудшается и становится водянистым.
Выработки мягких термокислотных сыров с МСБ «Simplesse-100», «ProMilk 630M», применение МСБ производства «Гадячсыр» и в качестве контроля МСБ, полученного на пилотной установке компании GEA, показали, что самая высокая степень использования сухих веществ наблюдалась с МСБ, полученного на пилотной установке и «Simplesse-100».
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ МСБ ПРИ ПРОИЗВОДСТВЕ ПОЛУТВЕРДЫХ СЫРОВ
Количество вносимого микропартикулята в смеси для полутвердых сыров составило 2 % массы молока, пастеризация при 72 °С (традиционный режим) и 82 °С (для более полного использования сухих веществ).
Результаты эксперимента показали, что с увеличением температуры пастеризации до 82 °С снижается степень использования сухих веществ и ухудшаются органолептические показатели сыра (табл. 6). В связи с этим при производстве полутвердых сыров с микропартикулятами смесь необходимо пастеризовать при 72 °С. Внесение МСБ приводит к снижению титруемой кислотности сыров (соответственно к увеличению рН).
Результаты выработок сыра с микропартикулированными белками («Simplesse-100», «ProMilk 630M», производства «Гадячсыр» и полученных на пилотной установке на Слуцком сыродельном комбинате) показали, что самая высокая степень использования сухих веществ при стандартных органолептических показателях наблюдалась при использовании МСБ, полученного на пилотной установке. Вместе с тем хотелось бы отметить, что данный микропартикулят был высушен на специальной лабораторной сушильной установке с пневматическим распылением, что могло существенно улучшить его технологические свойства.
С целью изучения возможности использования МСБ для производства полутвердых сыров с различной массовой долей жира проведена выработка сыров обезжиренных и с массовой долей жира в сухом веществе 10, 20, 30 и 45 %. Как показал анализ полученных результатов, использование микропартикулированных сывороточных белков целесообразно при производстве обезжиренных и низкожирных сыров, поскольку в случае более жирных сыров (выше 30 %) вкус ухудшается и становится водянистым, значительно ухудшается и консистенция.
ВЫВОДЫ
1) Рациональной температурой пастеризации при производстве творога с использованием микропартикулированных белков является 85 °С с выдержкой 10 с. При этом творог имеет более низкую титруемую кислотность при сохранении значения рН, характерного для стандартного творога. Это можно объяснить высокими буферными свойствами МСБ. Оптимальная дозировка сухих МСБ при производстве мягких термокислотных сыров из обезжиренного молока – 2 % массы молока при температуре пастеризации 92 °С. Температура пастеризации подготовленной смеси является важным технологическим фактором, который определяет качественные показатели готового продукта.
2) Для большинства видов МСБ рациональная дозировка при производстве обезжиренного творога составляет 1– 2 % массы молока. Вместе с тем для отдельных продуктов допустимо его внесение до 3 %. Дозировка в каждом конкретном случае уточняется в указанных пределах, исходя из целевых техникоэкономических показателей конечного продукта.
3) В целом установлено, что использование микропартикулированных сывороточных белков целесообразно при производстве обезжиренных и низкожирных сыров. При добавлении МСБ для производства более жирных сыров (выше 30 %) вкус несколько ухудшается и становится водянистым..
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1) Архипенков И. Микропартикуляция сывороточных белков открывает новые возможности при изготовлении сыра и других молочных продуктов / И. Архипенков // Пищевая промышленность. 2007. № 7.
2)Баранов С.А. Установки микропартикуляции в современном молочном производстве // Сыроделие и маслоделие. 2012. № 4.
3)Мельникова Е.И. Новый имитатор молочного жира в технологии молокосодержащих продуктов / Е.И.Мельникова, Е.Б.Станиславская: материалы III Международной научно-технической конференции «Инновационные технологии и оборудование для пищевой промышленности (приоритеты развития)». Т. 1. – Воронеж: Воронежская государственная технологическая академия, 2009.
4) Мельникова Е.И., Станиславская Е.Б., Подгорный Н.А., Чуносова Е.В. Синбиотический продукт на основе микропартикулята сывороточных белков // Сыроделие и маслоделие. 2010. № 6.
5) Смирнова И.А. Сгущенные нежирные молочные консервы с сахаром с микропартикулированными сывороточными белками/ И.А. Смирнова, С.В. Манылов, Е.Е. Румянцева// Молочная промышленност ь . 2009. № 10.
6) Шипулин В.И. Исследование эмульгирующей способности микропартикулированного сывороточного белка/ В.И.Шипулин, О.Н. Назарова, О.Н. Лагута: материалы XIV научно-технической конференции «Вузовская наука – Северо-Кавказскому региону». Т. 1. – Ставрополь: ГОУ ВПО «СевероКавказский государственный технический университет», 2010.