EA025241B1

EA025241B1 - Способ производства жировой смеси с пониженным содержанием жира

Info

Publication number: EA025241B1
Application number: EA201500029A
Authority: EA
Inventors: Богуслав Станиевски; Мария Барановска; Владислав Хойновски; Кшиштоф Бохдзиевич
Original assignee: Университет Варминско-Мазурски В Ольштыне; "П.М.Т. Трейдинг Сп. З.О.О."
Priority date: 2012-07-05
Filing date: 2013-07-03
Publication date: 2016-12-30
Also published as: ES2612527T3; US20150201637A1; EP2869708B1; CN104540390A; EA201500029A1; WO2014007665A1; PL224069B1; EP2869708A1; PL399813A1; CA2868340A1

Abstract

Способ производства жировой смеси с пониженным содержанием жиров, заключающийся в отделении сливок от молока, нормализации содержания жиров, пастеризации сливок, подготовки смеси сливок с сухим молоком и/или другими носителями белка, пастеризации смеси, низкотемпературном охлаждении, гомогенизации, добавлении заквасок, сквашивании, введении других загустителей и вкусовых и ароматизирующих компонентов, термизации, окончательной гомогенизации и горячей упаковки, характеризующийся тем, что в пастеризованные нормализованные сливки с наличием или отсутствием рекомбинированных сливок добавляют носители молочного белка, затем всю смесь подвергают термической обработке при температуре 85-135°C в течение 10-180 с, дегазируют, охлаждают до 30-55°C, добавляют трансглютаминазу в растворе или в твердой форме в количестве 0,1-20,0 ед./г белка, после чего весь продукт выдерживается при этой температуре в течение 15-70 мин, затем подвергается термической обработке при 70-92°C в течение 30-180 с, охлаждается примерно до 72°C, гомогенизируется и стандартным методом обогащается (или нет) вкусовыми и ароматизирующими компонентами, после чего его термизируют, формуют, расфасовывают и подвергают низкотемпературному охлаждению. Трансглютаминаза добавляется отдельно в термически обработанные сливки и в термически обработанный раствор носителей молочного белка или в термически обработанный раствор носителей молочного белка. Носителями молочного белка могут быть обезжиренное сухое молоко, сухая молочная сыворотка, сгущенное молоко, полученное способом упаривания или с помощью мембранных систем (ультрафильтрации, обратного осмоса, микрофильтрации), концентрат/изолят

Description

(57) Способ производства жировой смеси с пониженным содержанием жиров, заключающийся в отделении сливок от молока, нормализации содержания жиров, пастеризации сливок, подготовки смеси сливок с сухим молоком и/или другими носителями белка, пастеризации смеси, низкотемпературном охлаждении, гомогенизации, добавлении заквасок, сквашивании, введении других загустителей и вкусовых и ароматизирующих компонентов, термизации, окончательной гомогенизации и горячей упаковки, характеризующийся тем, что в пастеризованные нормализованные сливки с наличием или отсутствием рекомбинированных сливок добавляют носители молочного белка, затем всю смесь подвергают термической обработке при температуре 85-135°С в течение 10-180 с, дегазируют, охлаждают до 30-55°С, добавляют трансглютаминазу в растворе или в твердой форме в количестве 0,1-20,0 ед./г белка, после чего весь продукт выдерживается при этой температуре в течение 15-70 мин, затем подвергается термической обработке при 70-92°С в течение 30-180 с, охлаждается примерно до 72°С, гомогенизируется и стандартным методом обогащается (или нет) вкусовыми и ароматизирующими компонентами, после чего его термизируют, формуют, расфасовывают и подвергают низкотемпературному охлаждению. Трансглютаминаза добавляется отдельно в термически обработанные сливки и в термически обработанный раствор носителей молочного белка или в термически обработанный раствор носителей молочного белка. Носителями молочного белка могут быть обезжиренное сухое молоко, сухая молочная сыворотка, сгущенное молоко, полученное способом упаривания или с помощью мембранных систем (ультрафильтрации, обратного осмоса, микрофильтрации), концентрат/изолят молочного белка, концентрат/изолят белков молочной сыворотки или их смеси. Рекомбинированные сливки добавляются в виде подготовленной смеси, состоящей из обезжиренного молока и растительных масел и/или животных жиров и/или модифицированных жиров.

025241 В1

Область техники, к которой относится изобретение

Изобретение относится к пищевой промышленности, а именно к способам изготовления пищевых продуктов, более конкретно - жировых смесей с пониженным содержанием жира.

Уровень техники

Жиры являются важным элементом питания человека. Благодаря им обеспечивается существенная доля энергии, поступающей в организм с пищей. Жиры содержат ценные для организма полиненасыщенные жирные кислоты, а также служат носителем жирорастворимых витаминов. В пищевой промышленности они часто используются для повышения вкусовых качеств пищевых продуктов.

Вместе с тем, избыточное потребление жира является фактором, обусловливающим повышение заболеваемости такими грозными заболеваниями, как атеросклероз, ишемическая болезнь сердца, ожирение. В этих условиях имеется потребность в жировых продуктах (в частности, жировых смесях) с пониженным содержанием жира.

Согласно действующим стандартам (см., например, Регламент ЕС № 1234/2007 от 22.10.2007 с последующими изменениями), жировые смеси имеют форму твердой пластичной эмульсии, главным образом эмульсии типа вода-в-масле (в/м). Жировые смеси получают из твердых и/или жидких жиров растительного, животного или смешанного происхождения, которые пригодны для потребления человеком. При этом содержание молочного жира в смесях составляет от 10% до 80% от общего содержания жиров. В зависимости от общего содержания жиров жировые смеси могут быть разделены на четыре группы: а) обычные жировые смеси, б) жировые смеси с ³/4 удельной доли жиров, в) полуобезжиренные жировые смеси (жировые смеси с ¹/4 удельной доли жиров) и г) спреды (эмульсионные жировые продукты с заданной массовой долей общего жира, имеющие пластичную консистенцию).

Большая часть известных способов производства смесей основана на общепризнанных технологиях пищевой промышленности. К данным технологиям относятся классические технологии производства сливочного масла или маргарина, а также те технологии, которые предусматривают производство маслоподобных продуктов посредством механической обработки (гомогенизации) в сочетании со стабилизацией реологических характеристик готового изделия различными типами стабилизаторов.

Известные типы жировых смесей из категории маслоподобных продуктов включают в свой состав следующие компоненты: жиры, воду, белок и лактозу, минеральные соединения, стабилизаторы, вкусовые и ароматические вещества и витамины. Также в их производстве могут быть использованы бактерии молочнокислого брожения и пробиотические микроорганизмы.

Производство жировых смесей из категории маслоподобных продуктов (подробнее см. в Рг)аио№8к1 Е., 2тагНск1 δ. Ζ;·ιγυ5 скети ί 1ескпо1оди т1ес/аг51\уа. Тот II, Ма§1о. РХСРЖ. \Саг5/а\\а. 1985; Агрк 8.-Θ., Ьаг88оп М. Ме1кой о£ ргойистд а £а! ргойис! \\кк а гейисей £а! соп1епГ//\У0 9405160.- Рпог. 08.09.1992; 81аше\У5к1 В. ^угоЬ та§1а. Ойсупа \Ууйа\ушс/а Но/а, \Саг5/а\уа, 1997; ТЕТКА РАК. Викег апй йа1гу 8ргеай8. 1п: Оаку Ргосезкшд НапйЬоок, Те!га Рак Ргосезкшд 8у§1ет АВ, 8уейеп, 2003.- Р. 277-292) чаще всего начинается с отделения сливок посредством центрифугирования молока, затем продолжается в виде пастеризации сливок при температуре 93-98°С в течение 30-40 с и, при необходимости, дегазации при близких к пастеризации температурах и давлении, уменьшенном до 60±10 кПа, в завершение производится низкотемпературное охлаждение сливок до 8-10°С. Дальнейшие этапы процесса включают смешивание обработанных сливок с сухим молоком и/или другими добавками, в том числе стабилизаторами, после предшествующего разведения в небольшом объеме воды обезжиренного молока или обработанных сливок при температуре около 45°С. Такая гомогенизированная смесь затем подвергается процессу пастеризации (чаще всего при диапазоне температур 75-90°С), с последующим низкотемпературным охлаждением до температуры 27-29°С. В указанную охлажденную при низких температурах смесь помещается закваска (например, в традиционном жидком виде или же в виде концентрата мезофильных молочных бактерий) в объеме, обеспечивающем заданную степень сквашивания.

Подобным образом гомогенизированная смесь проходит последующий процесс гомогенизации, состоящий из двух стадий и проводимый под давлением 12-15 МПа на первой стадии и 3,5 МПа во второй. Затем смесь выдерживается при температуре около 32°С до достижения заданного уровня рН при консистенции очень густых сливок. В часть сквашенной смеси добавляется картофельная мука, и после гомогенизации эта часть вводится в оставшуюся смесь при постоянном перемешивании. Также на данном этапе можно добавить соль. После повторной гомогенизации эта смесь подвергается термизации при 70°С в течение 10-20 мин. После желатинизации (набухания) крахмала, смесь подвергают окончательной гомогенизации под давлением примерно 1 МПа. Гомогенизированная горячая смесь (около 65°С) подается через буферную емкость на устройство фасовки. Расфасованная смесь направляется в холодильный склад (2-3°С) для низкотемпературного охлаждения примерно до 10°С.

Кроме того, имеется технологическая возможность получать жировые смеси с пониженным содержанием жира, что осуществляется посредством смешивания пастеризованных, охлажденных до 18-20°С и оставленных для физического созревания сливок с очень высоким содержанием жира (50-70%), с охлажденным при низких температурах растительным маслом, с последующим обращением фаз в скребковом теплообменнике, позволяющем одновременное проведение механической обработки и низкотемпературного охлаждения обработанных сливок. Окончательные свойства продукта формируются в пальчи- 1 025241 ковых смесителях, часто объединяемых со скребковым теплообменником.

Один из известных способов производства жировых продуктов с пониженным содержанием жира описан в заявке на патент № РЬ307853 (Лтрй 8.-Θ., Ьагззоп М. МеШоб οί оЫаийпд ап сШЫс Га1 ртобис! οί гебисеб Га! соп!еп!. Ра!еп1 по. РЬ307853. Ρτίοτ. 08.09.1992). Данный способ, являющийся прототипом настоящего изобретения, включает смешивание сливок с 40-80% жирности с требуемым объемом водной фазы, содержащей стабилизирующие агенты и соли. В процессе смешивания поддерживается температура между 50°С и 80°С. Полученная смесь, эмульсия типа масло-в-воде, подвергается низкотемпературному охлаждению и обрабатывается способом, позволяющим получить обращение фаз. Определенная часть продукта с обратными фазами, находящаяся в состоянии эмульсии типа вода-в-масле, направляется обратно на узел подачи первого этапа охлаждения для смешивания с базовой смесью. Полученный конечный продукт содержит устойчивую эмульсию типа вода-в-масле. Этот продукт содержит исключительно молочный жир в доле 25-60%, природные эмульгаторы, встречающиеся в сливках, и менее 2% казеина.

Значительный потенциал производства жировой смеси обеспечивает также технология рекомбинации, позволяющая получать эмульгирующие системы масло-в-воде и вода-в-масле из безводного молочного жира или его смесей с другими жирами, водой и различными типами белковых компонентов, являющихся источником сухого обезжиренного вещества. Дополнительно является возможным добавлять вкусовые и ароматизирующие компоненты, культуры молочнокислых бактерий и, в случае необходимости (в продуктах с пониженным содержанием жира), также вещества, поддерживающие ход технологического процесса и стабилизирующие структуру конечной продукции (стабилизаторы). Производственное оборудование и его настройки являются очень важными элементами в технологии рекомбинации, поскольку они, аналогично вышеупомянутому раствору, позволяют проводить одновременное охлаждение и интенсивную механическую обработку исходной смеси, что обеспечивает фазовую трансформацию эмульсии типа масло-в-воде в похожую на масло эмульсию типа вода-в-масле.

Представленные выше способы производства маслоподобных продуктов (в том числе жировых смесей) с пониженным содержанием жира предполагают, помимо пополнения уровня белка, также дополнительное использование различных стабилизаторов, чтобы, с одной стороны, поддержать водную фазу, а с другой - обеспечить при этом надлежащую структуру и консистенцию продукта.

Сущность изобретения

Задачей настоящего изобретения является создание способа производства жировых смесей с пониженным содержанием жира, предназначенных как для непосредственного употребления в пищу, так и в качестве пищевого продукта для употребления в пищу после холодильного хранения.

Согласно настоящему изобретению, способ получения жировой смеси с пониженным содержанием жира, состоит в отделении сливок от молока, нормализации содержания жира, пастеризации сливок, подготовки смеси сливок с порошковым молоком и/или другими носителями белка, пастеризации смеси, низкотемпературного охлаждения, гомогенизации, введения других загустителей и вкусовых добавок, термизации, гомогенизации и горячей фасовки и далее характеризуется тем, что в пастеризованные нормализованные сливки, обогащенные или не обогащенные с помощью добавления рекомбинированных сливок, вводятся носители молочного белка. Затем весь продукт подвергается термической обработке при 85-135°С в течение 10-180 с, дегазации, низкотемпературному охлаждению до 30-55°С и обогащается энзимом трансглютаминазы в растворе или твердой форме в количестве 0,1 -20,0 ед/г белка. После этого продукт выдерживается при той же температуре в течение 15-70 мин и далее подвергается термической обработке при 72-92°С в течение 30-180 с. Затем продукт охлаждают приблизительно до 72°С, гомогенизируют и добавляют стандартным образом (в частном случае реализации изобретения это добавление не производится) вкусовые и ароматизирующие компоненты, с последующей термизацией, созреванием, фасовкой и низкотемпературным охлаждением.

В процедуре, определенной изобретением, этап добавления трансглютаминазы в некоторых случаях может быть изменен, и вместо добавления трансглютаминазы к смеси, состоящей из сливок с некоторым количеством рекомбинированных сливок и раствора носителей молочного белка, подлежащих термической обработке, возможно ее добавление в сливки, подлежащие термической обработке, и, отдельно, в термически обработанный раствор носителей молочного белка, или только в термически обработанный раствор носителей молочного белка.

Процедура, указанная в изобретении, позволяет производить жировые смеси с пониженным содержанием жира - это жировая смесь с ³/₄ удельной доли жиров, полуобезжиренная жировая смесь или жировой спред - с уменьшенным добавлением стабилизаторов или их полным отсутствием. Вызванные трансглютаминазой изменения, происходящие в белках, позволяют моделировать органолептические и реологические характеристики продукта посредством образования связей, сетевой организации молочных белков и/или продуктов их деградации в стабильные полимеры, устойчивые к механическим воздействиям, нечувствительные к нагреванию и, следовательно, стабильные компоненты однородной структуры массива белка, позволяющие создать равномерное распределение и сохранение водной фазы, содержащейся в продукте.

Преимущество данного способа, как указано в настоящем изобретении, состоит в возможности ис- 2 025241 ключить добавление веществ немолочного происхождения (например, свиного желатина, картофельного крахмала или модифицированного крахмала), что снижает калорийность конечного продукта, полученного в рамках более экономически эффективного производства.

Жировая смесь с пониженным содержанием жира, полученная по способу, описанному в настоящем изобретении, характеризуется гладкой, однородной текстурой, лучшей способностью к растеканию и органолептическими характеристиками, получающими более высокую оценку, по сравнению с жировой смесью, произведенной традиционным способом. Вместе с тем, качество предлагаемой жировой смеси остается, стабильным в течение всего срока хранения.

Известно, что трансглютаминаза катализирует реакции передачи ацильной группы в животном и растительном белке, при которых γ-карбоксамидная группа глютаминовых остатков является донором, а первичные аминогруппы в различных соединениях могут выступать в роли акцепторов. В результате этой реакции образуется дипептид е-С-глютамил)-лизин. Трансглютаминаза катализирует реакции связывания различных белков, пептидов, аминов и аминокислот, содержащих лизин и глютамин. В результате реакции с аминогруппой протеин-связанного лизина, образуются поперечные ковалентные связи, создающие сетевую организацию полипептидных цепей белка в пределах одной молекулы или между молекулами. В случае если акцептором ацильной группы является свободная аминокислота, запускается реакция связывания и присоединения аминогруппы, и происходит обогащение белка этой аминокислотой. Таким образом обеспечивается защита ε-аминогруппы лизина от негативных изменений, при этом степень использования белков и продуктов их деградации возрастает, тем самым увеличивая пищевую ценность продукта.

Хорошим примером этого может быть сохранение ценных сывороточных белков в твороге. В классическом способе происходит перенос белков в сыворотку. Изменения, которые происходят в белках в результате воздействия трансглютаминазы, снижают иммунореактивность белков. Кроме того, они вызывают изменения функциональных свойств белка, в том числе повышенные способность связывать воду, образование пены, вязкость, улучшение эмульгирующих и желирующих характеристик. В результате, модифицированные белки улучшают вкус, запах, внешний вид и консистенцию продуктов питания, в сочетании с увеличением их стойкости и срока хранения. При производстве молочных продуктов с использованием стабилизаторов, основными функциями которых являются укрепление белковых связей молока или связывание воды (например, в йогуртах), применение трансглютаминазы позволяет снизить уровень используемых стабилизаторов или полностью отказаться от их применения. В результате модификации белков с участием энзима, происходит возникновение практически однородной структуры из взаимосвязанных протеиновых агрегатов, что способствует удержанию более высоких объемов воды. Повышенная термическая стабильность белков обеспечивает отсутствие видимых изменений характеристик молочных продуктов в процессе их нагрева.

Сведения, подтверждающие возможность осуществления изобретения

Сущность изобретения иллюстрируется следующими примерами.

Пример 1.

Сборное молоко нагревают до 45°С и центрифугируют для получения сливок с содержанием жира 55%. Затем в сливки добавляют концентрат молочного белка 75 (МРС 75, т.е. концентрат молочного белка (англ. - пи1к рго1еш сопссШга1с). состоящий на 75% из молочного белка), растворенный в небольшом количестве воды, в пропорции 1,8% относительно объема сливок. Полученную смесь подвергают пастеризации при 98°С в течение 40 с и дегазации при температурах, близких к температурам пастеризации, с уменьшением давления до 60 ±10 кПа. Затем в смесь сливок и смесь молочного белка, охлажденных в условиях низких температур до 45°С, вносится препарат трансглютаминазы с активностью 100 ед/г в количестве 5,0 ед/г молочного белка, при этом препарат данного энзима растворен в небольшом объеме молока. Далее полученная смесь выдерживается при указанной температуре в течение последующих 40 мин. Объем добавленного энзима и время его активности должны быть достаточными для обеспечения оптимальных условий формирования поперечных ковалентных связей и сетевой организации полипептидных цепей белка, присутствующих в сливках/смеси, что позволяет получить конечный продукт с требуемыми реологическими характеристиками. Затем смесь сливок и концентрат молочного белка подвергают термической обработке при 90°С в течение 60 с и, после охлаждения до 72°С, гомогенизируют в две стадии (I при 140 бар и II при 30 бар) и термизируют при 72°С в течение 5 мин, формуют и расфасовывают в чаши, а затем охлаждают продукт в рефрижераторе до приблизительно 10°С.

Пример 2.

Сборное молоко нагревают до 45°С и центрифугируют для получения сливок с 40% содержанием жиров. Полученные сливки подвергают термической обработке при 125°С в течение 10 с, охлаждают до 55°С, добавляют трансглютаминазу в объеме 1,0 ед/г и выдерживают в течение 15 мин. Одновременно готовят раствор носителей белка, включающий сухое обезжиренное молоко в пропорции 1,8% к объему сливок и соль в пропорции 0,7%, разведенные в небольшом объеме воды. Полученную смесь подвергают пастеризации при 85°С в течение 90 с. После охлаждения до 50°С добавляют трансглютаминазу в количестве 10 ед/г белка и всю смесь выдерживают в течение 30 мин. Объем добавленного энзима должен

- 3 025241 обеспечивать оптимальные условия для формирования поперечных ковалентных связей и образования полипептидных цепей белка, присутствующих в сливках/смеси, что позволяет получить конечный продукт с требуемыми реологическими характеристиками. Подготовленные таким образом компоненты смешивают с добавлением ароматических трав и нагревают до 72°С, затем гомогенизируют в две стадии (I при 140 бар и II при 30 бар), термизируют при 72°С в течение 5 мин, формуют, расфасовывают в чаши и охлаждают в рефрижераторе приблизительно до 10°С.

Пример 3.

Сборное молоко нагревают до 45°С и центрифугируют для получения сливок с 50% содержанием жиров. Полученные сливки подвергают термической обработке при 85°С в течение 180 с и после дегазации охлаждают до 55°С, добавляют полученные после ферментации молока культуры мезофильных бактерий (Ьас1ососси8 и Ьеисоио81ос), обогащенные дополнительной микрофлорой типа Ьас1оЬасШи8 и ΒίίΐбоЬас1егшт. Одновременно готовят носитель молочного белка посредством разведения концентрата молочного белка 75 в небольшом объеме воды (в пропорции 2,0% к объему сливок) и пастеризуют его при 95°С в течение 120 с. После охлаждения до 40°С добавляют трансглютаминазу в объеме 8 ед/г белка и выдерживают в течение 70 мин. Затем сливки, сквашенные до минимального рН 4,6, и подготовленный носитель молочного белка смешивают и нагревают до 72°С, гомогенизируют, термизируют при 72°С в течение 2 мин, фасуют при этой температуре в индивидуальную упаковку, а затем доводят до температуры хранения в рефрижераторе.

Любое из положений (в том числе квалифицируемых как признаки предлагаемого изобретения), приведенных в любом из следующего: в разделе описания Область техники, к которой относится изобретение, в разделе описания Сущность изобретения, в разделе описания Сведения, подтверждающие возможность осуществления изобретения, в реферате - может быть и при необходимости будет включено в формулу настоящего изобретения. Последнее предложение следует расценивать как указание на необходимость включения в формулу изобретения признаков изобретения, приведенных в перечисленных разделах описания и в реферате.

Claims

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

1. Способ производства жировой смеси с пониженным содержанием жира, заключающийся в отделении сливок от молока, нормализации содержания жиров, пастеризации сливок, подготовке смеси сливок с сухим молоком и/или другими носителями белка, пастеризации смеси, охлаждении, гомогенизации, добавлении заквасок, сквашивании, введении других загустителей и вкусовых компонентов, термизации, окончательной гомогенизации и горячей упаковке, отличающийся тем, что в пастеризованные нормализованные сливки, с наличием или отсутствием в них рекомбинированных сливок, добавляют носители молочного белка, затем всю смесь подвергают термической обработке при температуре 85-135°С в течение 10-180 с, дегазируют, охлаждают до 30-55°С, добавляют трансглютаминазу в растворе или в твердой форме в количестве 0,1-20,0 ед./г белка, после чего продукт выдерживается при этой температуре в течение 15-70 мин, затем подвергается термической обработке при 70-92°С в течение 30-180 с, охлаждается примерно до 72°С, гомогенизируется и стандартным методом обогащается (или нет) вкусовыми и ароматизирующими компонентами, после чего его термизируют, формуют, расфасовывают и подвергают низкотемпературному охлаждению.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что трансглютаминаза добавляется отдельно в термически обработанные сливки и в раствор носителей молочного белка, подлежащий термической обработке.
3. Способ по п.1, отличающийся тем, что трансглютаминаза добавляется в термически обработанный раствор носителей молочного белка.
4. Способ по п.1, отличающийся тем, что носителями молочного белка могут быть обезжиренное сухое молоко, сухая молочная сыворотка, сгущенное молоко, полученное способом упаривания или с помощью мембранных систем (ультрафильтрации, обратного осмоса, микрофильтрации), концентрат/изолят молочного белка, концентрат/изолят белков молочной сыворотки или их смеси.
5. Способ по п.1, отличающийся тем, что рекомбинированные сливки добавляются в виде подготовленной смеси, состоящей из обезжиренного молока и растительных масел, и/или животных жиров, и/или модифицированных жиров.