RU2591528C1

RU2591528C1 - Method of producing milk beverage

Info

Publication number: RU2591528C1
Application number: RU2015103545/10A
Authority: RU
Inventors: Анна Владимировна Банникова; Иван Алексеевич Евдокимов; Мария Ивановна Шрамко; Наталья Ивановна Мосолова
Priority date: 2015-02-03
Filing date: 2015-02-03
Publication date: 2016-07-20

Abstract

FIELD: food industry.

SUBSTANCE: method envisages milk raw material mixing with dry component and homogenisation. Milk raw material is represented by milk with fat wt 3.4-3.8 % and milk with fat wt 0.09-0.12 %. Dry component is represented by sodium caseinate in amount of 3.5 % of total weight of raw material, inulin in amount of 2 % of total weight of raw material, sugar, cocoa powder, flavouring agent, dye, stabiliser and emulsifier, which are simultaneously added into milk raw material, mixed during 10-12 minutes and heated with constant mixing up to 52-55 C within 10 minutes. After homogenisation mixture is treated with ultra-high temperatures at 138-142 C within 2 to 5 seconds with the end product temperature equal to 16.8-17.2 C and subsequent packing under sterile conditions.

EFFECT: invention allows to enhance nutritive and biological value of milk beverage, extend its storage life and preserve high organoleptic properties.

1 cl, 2 tbl, 1 ex

Description

Изобретение относится к пищевой промышленности, а именно к способу получения питательного молочного напитка.The invention relates to the food industry, and in particular to a method for producing a nutritious milk drink.

Известен способ получения молочного фруктово-овощного напитка, предусматривающий сбор сыворотки, концентрирование сыворотки методом ультрафильтрации до содержания сухих веществ 15-16%, пастеризацию при 65-67°C с выдержкой 0,2-0,3 мин, внесение сока топинамбура в количестве 16-18% от общей массы напитка и персикового наполнителя в количестве 10% от общей массы напитка, перемешивание в течение 13-15 мин при температуре 20-22°C, розлив и охлаждение до 8-10°C (патент RU №2489891, МПК А23С 21/00, опубл. 20.08.2013).A known method of producing a milk fruit and vegetable drink, involving the collection of whey, concentration of serum by ultrafiltration to a solids content of 15-16%, pasteurization at 65-67 ° C with a soak of 0.2-0.3 minutes, the introduction of Jerusalem artichoke juice in an amount of 16 -18% of the total weight of the drink and the peach filler in an amount of 10% of the total weight of the drink, stirring for 13-15 minutes at a temperature of 20-22 ° C, pouring and cooling to 8-10 ° C (patent RU No. 2489891, IPC A23C 21/00, published on 08.20.2013).

Известен также способ молокосодержащего напитка, характеризующийся тем, что готовят молокосодержащий напиток из молока сухого обезжиренного, заменителя молочного жира «Бониграсса 55 РАН», воды питьевой, стабилизатора «Мультек», БАД «Экстракт шлемника». По данному способу сухое обезжиренное молоко и заменитель молочного жира восстанавливают при температуре 40±2°C, фильтруют, охлаждают до 6±1°C и выдерживают при температуре охлаждения в течение 3-4 ч. Затем смесь нагревают до 42±2°C, вносят стабилизатор «Мультек», направляют на гомогенизацию при температуре 62±2°C и давлении 15±2,5 МПа, вносят БАД «Экстракт шлемника», пастеризуют при температуре 76±2°C с выдержкой в течение 20 с, охлаждают до 4±2°С и направляют на розлив и упаковку в потребительскую тару (патент RU №2386261, МПК А23С 9/152, опубл. 20.04.2010).There is also known a method of a milk-containing beverage, characterized in that a milk-containing beverage is prepared from skimmed milk powder, Bonigrass 55 RAS milk substitute, drinking water, Multek stabilizer, Scutellaria extract dietary supplement. According to this method, skimmed milk powder and milk fat substitute are restored at a temperature of 40 ± 2 ° C, filtered, cooled to 6 ± 1 ° C and kept at a cooling temperature for 3-4 hours. Then the mixture is heated to 42 ± 2 ° C, make the stabilizer "Multec", sent for homogenization at a temperature of 62 ± 2 ° C and a pressure of 15 ± 2.5 MPa, add the dietary supplement "Scutellaria extract", pasteurized at a temperature of 76 ± 2 ° C with holding for 20 s, cool to 4 ± 2 ° C and sent for bottling and packaging in consumer packaging (patent RU No. 2386261, IPC A23C 9/152, publ. 04/20/2010).

Недостатками данных изобретений является небольшое содержание полноценного белка в продукте, а также сложность и ступенчатость получения готового молочного напитка. Кроме этого параметры пастеризации, предложенные в изобретении, позволяют получить продукт с недолгосрочным сроком хранения и могут неблагоприятно воздействовать на витаминно-минеральный состав и органолептические характеристики молочных продуктовThe disadvantages of these inventions is the low content of complete protein in the product, as well as the complexity and speed of obtaining a finished milk drink. In addition, the pasteurization parameters proposed in the invention make it possible to obtain a product with a short-term shelf life and can adversely affect the vitamin-mineral composition and organoleptic characteristics of dairy products

Наиболее близким к заявленному способу получения питательного молочного напитка является способ производства молочного напитка, предусматривающий нагрев исходного молока до температуры 45-55°C, обжаривание гречневой муки при температуре 170-180°C в течение 10-15 минут, разведение обжаренной гречневой муки в 12-16 мас. % исходного молока в количестве 4-5 мас. % от общей массы исходного молока, перемешивание полученной смеси, ее фильтрацию, гомогенизацию, пастеризацию при 74-78°C без выдержки и охлаждение.Closest to the claimed method for producing a nutritious milk drink is a method of producing a milk drink, which involves heating the source milk to a temperature of 45-55 ° C, frying buckwheat flour at a temperature of 170-180 ° C for 10-15 minutes, diluting the fried buckwheat flour in 12 -16 wt. % of the initial milk in an amount of 4-5 wt. % of the total mass of the starting milk, mixing the resulting mixture, filtering it, homogenizing, pasteurizing at 74-78 ° C without holding and cooling.

Недостатками данного изобретения являются недостаточное содержание полноценного белка в готовом продукте, его фильтрация, приводящая к потере незаменимых компонентов в некоторых случаях, и выбранный режим пастеризации, не позволяющий получить продукт с более длительным сроком хранения и высокими функциональными и сенсорными характеристиками.The disadvantages of this invention are the insufficient content of complete protein in the finished product, its filtration, leading to the loss of essential components in some cases, and the selected pasteurization mode, which does not allow to obtain a product with a longer shelf life and high functional and sensory characteristics.

Технической задачей изобретения является разработка способа получения питательного молочного напитка с повышенным содержанием полноценного белка и пищевых волокон и с увеличенным сроком хранения.An object of the invention is to develop a method for producing a nutritious milk drink with a high content of high-grade protein and dietary fiber and with an extended shelf life.

Техническая задача решается тем, что в молочное сырье (молоко с мас. долей жира 3,4-3,8% и молоко с мас. долей жира 0,09-0,12%) одновременно добавляют сухие компоненты продукта, включающие источник полноценного белка - казеинат натрия в количестве 3,5% от общей массы сырья, пребиотик - инулин в количестве 2% от общей массы сырья, сахар, какао-порошок, ароматизатор, краситель, стабилизатор и эмульгатор и перемешивают в течение 10-12 мин, подогревают с постоянным перемешиванием до 52-55°C в течение 10 мин, гомогенизируют и обрабатывают ультравысокими температурами при 138-142°C от 2 до 5 секунд с температурой конечного продукта 16,8-17,2°C и последующей фасовкой в стерильных условиях.The technical problem is solved in that in the raw milk (milk with a mass fraction of fat of 3.4-3.8% and milk with a mass fraction of fat of 0.09-0.12%) at the same time add dry components of the product, including a source of complete protein - sodium caseinate in an amount of 3.5% of the total mass of raw materials, prebiotic - inulin in an amount of 2% of the total mass of raw materials, sugar, cocoa powder, flavoring, coloring, stabilizer and emulsifier and mixed for 10-12 minutes, heated with by constant stirring to 52-55 ° C for 10 min, homogenize and process ultra-high temperatures E 138-142 ° C at 2 to 5 seconds with a final product temperature of 16,8-17,2 ° C and subsequent packing under sterile conditions.

Использованные функциональные ингредиенты, казеинат натрия и инулин, обеспечивают высокие питательные и сенсорные характеристики конечного продукта. Обоснованием использования данных ингредиентов также является стабильность их конформационной и текстурной характеристики под влиянием температурной обработки.The functional ingredients used, sodium caseinate and inulin, provide high nutritional and sensory characteristics of the final product. The rationale for using these ingredients is also the stability of their conformational and textural characteristics under the influence of heat treatment.

Белок помогает строить и поддерживать мышцы в хорошей форме независимо от возраста. Белок также является источником незаменимых аминокислот, необходимых для организма человека в любом возрасте. Казеинаты являются превосходными источниками полноценного и легко усвояемого белка. На переваривание казеина времени уходит гораздо больше, чем на любой другой вид белка. Медленное расщепление казеина обеспечивает постепенное и равномерное поступление аминокислот в кровь, и, как следствие, уровень аминокислот крови поддерживается на должном уровне более 6 часов.Protein helps build and maintain muscle shape regardless of age. Protein is also a source of essential amino acids necessary for the human body at any age. Caseinates are excellent sources of complete and easily digestible protein. Digesting casein takes much longer than any other type of protein. Slow splitting of casein ensures a gradual and uniform flow of amino acids into the blood, and, as a result, the level of blood amino acids is maintained at the proper level for more than 6 hours.

Инулин - это естественный пребиотик, который содержится более чем в 36 тысячах видах растений. Инулин способствует росту полезной микрофлоры кишечника, а следовательно, положительно влияет на процесс пищеварения. Более того, инулин помогает организму лучше усваивать магний и кальций, способствует повышению иммунитета человека и улучшению липидного обмена (уменьшению уровня холестерина). Помимо целебных, инулин обладает и другими полезными свойствами. Так, он способен придавать продуктам сливочную насыщенность и консистенцию, а также повышает ощущение сытости, что особенно важно для людей, следящих за своим рационом питания.Inulin is a natural prebiotic that is found in more than 36 thousand plant species. Inulin promotes the growth of beneficial intestinal microflora, and therefore, has a positive effect on the digestion process. Moreover, inulin helps the body better absorb magnesium and calcium, helps to increase human immunity and improve lipid metabolism (lower cholesterol). In addition to healing, inulin has other beneficial properties. So, it is able to give creamy richness and consistency to products, and also increases the feeling of satiety, which is especially important for people who monitor their diet.

Заявленный способ получения питательного молочного напитка позволяет получить продукт, содержащий около 6% белка и 2% пребиотика, что приводит к увеличению аминокислот на 3,02 г/100г или на 97,1%, по сравнению с коммерческим напитком, содержащим 3,1% белка. Содержание незаменимых аминокислот в сравнении с контролем повысилось также приблизительно на 95% в заявленном продукте (Таблица 1).The claimed method for producing a nutritious milk drink allows to obtain a product containing about 6% protein and 2% prebiotic, which leads to an increase in amino acids by 3.02 g / 100g or by 97.1%, compared with a commercial drink containing 3.1% squirrel. The content of essential amino acids in comparison with the control also increased by approximately 95% in the claimed product (table 1).

Ультрапастеризация, применяемая при разработке данного изобретения, происходит при высокой температуре - 135-145°C, что позволяет уничтожить бактерии полностью, но все полезные вещества в конечном продукте сохраняются, поскольку обработка длится всего 2-4 секунды. Асептическая упаковка при данной ультратемпературной (УВТ) обработке применяется для получения «коммерчески стерильного» продукта, который имеет длительный срок хранения.The ultra-pasteurization used in the development of this invention occurs at a high temperature of 135-145 ° C, which allows the bacteria to be completely destroyed, but all the useful substances in the final product are preserved, since the processing lasts only 2-4 seconds. Aseptic packaging at this ultra-temperature (UHT) treatment is used to obtain a “commercially sterile” product that has a long shelf life.

Анализ на продовольственную безопасность продуктов, полученных с помощью УВТ обработки и пастеризацией при 85°C в течение 5 мин доказал, что УВТ-обработка является наиболее предпочтительным методом производства молочных продуктов.The food safety analysis of products obtained by UHT treatment and pasteurization at 85 ° C for 5 min proved that UHT treatment is the most preferred method for the production of dairy products.

Количество микроорганизмов в продукте, обработанном УВТ, было менее 10 КОЕ/мл. Этот результат показывает значительный эффект УВТ обработки на количество бактерий, общее количество которых до термической обработки было около 8,4×10⁴ КОЕ/мл. Таблица 2 показывает, что общее количество микроорганизмов в образцах УВТ-обработанного молочного напитка в течение 6 дней хранения значительно не менялось по сравнению с количеством микроорганизмов в день производства (<10 КОЕ/мл). Увеличение общего количества микробов до 2,5×10³ КОЕ/мл было отмечено на восьмой день хранения УВТ-обработанных напитков. Результаты указывают на фазу роста микроорганизмов в первую неделю хранения, где происходит адаптация микроорганизма к условиям роста при различных температурах, т.е. температуре хранения напитков (4°C) и оптимальной температуре роста микроорганизма (25-30°C).The number of microorganisms in the product treated with UVT was less than 10 CFU / ml. This result shows a significant effect of UHT treatment on the number of bacteria, the total number of which before heat treatment was about 8.4 × 10 ⁴ CFU / ml. Table 2 shows that the total number of microorganisms in the samples of the UVT-treated milk drink during 6 days of storage did not significantly change compared to the number of microorganisms on the production day (<10 CFU / ml). An increase in the total number of microbes to 2.5 × 10 ³ CFU / ml was observed on the eighth day of storage of UVT-treated drinks. The results indicate the growth phase of microorganisms in the first week of storage, where the microorganism adapts to the growth conditions at different temperatures, i.e. storage temperature of beverages (4 ° C) and optimal growth temperature of the microorganism (25-30 ° C).

Таблица 2 также показывает, что пастеризация молочных напитков имела очень низкое воздействие на общее микробное число, которое поддерживалось на уровне приблизительно 1,75×10⁴ КОЕ/мл и, следовательно, сравнимо с исходным количеством микроорганизмов образца (8,4×10⁴ КОЕ/мл). Эти результаты ожидаемы, так как параметры обработки, используемые при пастеризации, не достигли условий стерилизации, необходимых для микробиологической безопасности. Кроме этого при данном режиме обработки существует возможность повторного загрязнения продукта после тепловой обработки из-за невозможности достичь полностью асептической среды, которая достигается в рамках УВТ с помощью, например, прилегающего асептического ламинарного шкафа. Пастеризованные молочные напитки, поддерживающиеся при тех же условиях хранения, что и УВТ-обработанные продукты (4°C), показали экспоненциальную фазу роста микроорганизмов с третьего дня хранения со значениями общего микробного числа около 1,8×10⁴ КОЕ/мл, когда как на шестой день хранения количество колоний бактерий было выше чем 1,1×10⁶ КОЕ/мл.Table 2 also shows that pasteurization of milk drinks had a very low effect on the total microbial number, which was maintained at approximately 1.75 × 10 ⁴ CFU / ml and, therefore, is comparable to the initial number of microorganisms in the sample (8.4 × 10 ⁴ CFU / ml). These results are expected, since the processing parameters used in pasteurization have not reached the sterilization conditions necessary for microbiological safety. In addition, with this processing mode, there is the possibility of re-contamination of the product after heat treatment due to the inability to achieve a completely aseptic environment, which is achieved within the UHT using, for example, an adjacent aseptic laminar cabinet. Pasteurized milk drinks maintained under the same storage conditions as UVT-treated products (4 ° C) showed an exponential growth phase of microorganisms from the third day of storage with a total microbial value of about 1.8 × 10 ⁴ CFU / ml, when on the sixth day of storage, the number of bacterial colonies was higher than 1.1 × 10 ⁶ CFU / ml.

Сенсорная оценка среди сорока потенциальных потребителей по гедонистической шкале с выявлением интенсивности качественных характеристик продуктов, таких как цвета, аромата, сладости и гладкости, показала, что коммерческие молочные напитки с около 3,1% белка и без пищевых волокон и разработанные молочные системы с 6,1% белка и 2% пищевых волокон одинаково приемлемы потенциальными потребителями.A sensory assessment among forty potential consumers on a hedonic scale with the identification of the intensity of the qualitative characteristics of products, such as color, flavor, sweetness and smoothness, showed that commercial milk drinks with about 3.1% protein and without dietary fiber and developed milk systems with 6, 1% protein and 2% dietary fiber are equally acceptable by potential consumers.

Пример конкретного выполнения способаAn example of a specific implementation of the method

Берут 6,21 кг молока с содержанием жира 0,09-0,12% и 82,34 кг молока с содержанием жира 3,4-3,8%.Take 6.21 kg of milk with a fat content of 0.09-0.12% and 82.34 kg of milk with a fat content of 3.4-3.8%.

К молочному сырью добавляют 5,37 кг сахара, 0,30 кг какао-порошка, 0,05 кг ароматизатора Ванили, 0,12 кг красителя, 0,01 кг стабилизатора, 0,10 кг эмульгатора, 2 кг инулина и 3,50 кг казеината натрия и перемешивают в течение 10-12 мин.5.37 kg of sugar, 0.30 kg of cocoa powder, 0.05 kg of vanilla flavor, 0.12 kg of dye, 0.01 kg of stabilizer, 0.10 kg of emulsifier, 2 kg of inulin and 3.50 are added to milk raw materials. kg of sodium caseinate and stirred for 10-12 minutes

Полученную систему подогревают с постоянным перемешиванием до 52-55°C и выдерживают в течение 10 мин при постоянном помешивании для обеспечения надлежащего растворения ингредиентов.The resulting system is heated with constant stirring to 52-55 ° C and maintained for 10 minutes with constant stirring to ensure proper dissolution of the ingredients.

Гомогенизирует в 4 ступени при 70 бар.Homogenizes in 4 steps at 70 bar.

Осуществляют обработку ультравысокими температурами со следующими параметрами:They carry out ultra-high temperature processing with the following parameters:

Давление внутри системы - 4,62 барPressure inside the system - 4.62 bar

Скорость потока продукта - 12,6 л/чProduct flow rate - 12.6 l / h

Температура продукта в начале эксперимента - 25,5°CThe temperature of the product at the beginning of the experiment - 25.5 ° C

УВТ условия - 140°C от 2 до 5 секундUVT conditions - 140 ° C for 2 to 5 seconds

Температура конечного продукта - 16,8°CThe temperature of the final product - 16.8 ° C

Фасуют продукт в стерильных условиях.Pack the product in sterile conditions.

Таким образом, использование предложенного способа позволяет повысить пищевую и биологическую ценность молочного напитка, увеличить его сроки хранения, снизить трудоемкость производства питательного молочного напитка при сохранении высоких органолептических характеристик.Thus, the use of the proposed method allows to increase the nutritional and biological value of the milk drink, increase its shelf life, reduce the complexity of the production of nutritious milk drink while maintaining high organoleptic characteristics.

Claims

A method of producing a milk drink, comprising mixing milk raw materials with a dry component, homogenizing, characterized in that milk is used as a raw milk. the proportion of fat 3.4-3.8% and milk with wt. fat fraction 0.09-0.12%, as a dry component use sodium caseinate in an amount of 3.5% of the total mass of raw materials, inulin in an amount of 2% of the total mass of raw materials, sugar, cocoa powder, flavoring, coloring, stabilizer and an emulsifier, which are simultaneously added to milk raw materials, stirred for 10-12 minutes and heated with constant stirring to 52-55 ° C for 10 minutes, treated with ultra-high temperatures at 138-142 ° C for 2 to 5 seconds with a final temperature product 16.8-17.2 ° C and subsequent packaging under sterile conditions.