Содержание к диссертации
Введение
1. Обзор литературы 8
1.1. Состав молока и использование его компонентов при выработке молочных продуктов 8
1.2. Ассортимент и технологические особенности производства напитков на основе обезжиренного молока 16
1.2.1. Напитки с различными вкусовыми наполнителями 18
1.2.2. Кисломолочные напитки 21
1.3. Спиртсодержащие напитки, получаемые при переработке молочного сырья 28
1.4. Заключение по обзору литературы и задачи исследований 37
2. Методика выполнения работы 42
2.1. Схема проведения работы 42
2.2. Основные методы исследований 45
3. Результаты исследований и их анализ 47
3.1. Изучение химического состава ягодных морсов в связи с их использованием в производстве тонизирующих напитков 47
3.2. Влияние этилового спирта на физико-химические свойства молока 51
3.2.1. Изучение взаимодействия обезжиренного молока с этиловым спиртом 51
3.2.2. Влияние этилового спирта на кислотное свертывание молока 59
3.2.3. Влияние этилового спирта на сычужное свертывание молока 64
3.2.4. Теоретическое обоснование взаимодействия белков молока с этиловым спиртом 68
3.3. Отработка технологии молочных напитков с использованием этилового спирта 70
3.3.1. Уточнение состава напитков 70
3.3.2. Влияние температуры пастеризации сырьевых компонентов на формирование напитков 80
3.3.3. Уточнение стадии внесения спиртового морса в обезжиренное молоко и сыворотку 82
3.4. Влияние условий хранения на состав и свойства напитков 85
3.4.1. Напитки из обезжиренного молока и морсов 85
3.4.2. Напитки из сыворотки и морсов 92
3.4.3. Кисломолочные напитки из обезжиренного молока и морсов 103
3.5. Практическая реализация результатов исследований.. 109
3.5.1. Технологическая схема производства тонизирующих напитков на молочной основе 109
3.5.2. Разработка технической документации на тонизирующие напитки на молочной основе 114
3.5.3. Разработка эмульсионного ликера с использованием молочных компонентов 116
Выводы 118
Список литературы 120
Приложения 132
- Состав молока и использование его компонентов при выработке молочных продуктов
- Изучение химического состава ягодных морсов в связи с их использованием в производстве тонизирующих напитков
- Уточнение состава напитков
- Разработка эмульсионного ликера с использованием молочных компонентов
Состав молока и использование его компонентов при выработке молочных продуктов
Молоко и молочные продукты относятся к наиболее распространенным продуктам питания, входя в состав рационов всех категорий населения. Это объясняется уникальными составом и свойствами молока, а также возможностью вырабатывать из него большое количество разнообразных продуктов питания. Вследствие содержания необходимых человеку пищевых веществ в легко доступной для усвоения форме, молоко занимает особое место в питании детей, а также пожилых людей.
Высокая питательная ценность молока обусловлена оптимальным содержанием в нем необходимых для питания человека белков, жиров, углеводов, минеральных веществ и витаминов, а также их соотношением. Средний состав коровьего молока приведен в таблице 1.1 [91].
Важнейшей составной частью молока являются белки. В организме человека белки участвуют в построении новых клеток и тканей, образовании биологически активных веществ, ферментов и гормонов.
С химической точки зрения белки представляют собой высокомолекулярные соединения, состоящие из аминокислот. В состав одной молекулы белка может входить несколько сотен или даже тысяч остатков аминокислот [24].
Последние исследования позволили обнаружить в белках молока более 20 различных аминокислот, среди которых восемь относятся к незаменимым [25, 116]. Авторы отмечают, что такие незаменимые аминокислоты, как триптофан, метионин, изолейцин, лейцин, фенилаланин и валин, содержатся в белках молока в значительно больших количествах, чем в белках растительных продуктов, мяса и рыбы [91].
Биологическая ценность белков молока характеризуется аминокислотным скором, который показывает процентное содержание каждой из аминокислот продукта по отношению к их содержанию в идеальном белке. За идеальный белок, полностью удовлетворяющий потребность организма, комитетом ФАО/ВОЗ в 1973 году рекомендована условная аминокислотная шкала (в мг на 1 г белка): изолейцина - 40, лейцина - 70, лизина - 55, метиони-на+цистина - 35, фенилаланина+тирозина - 60, триптофана - 10, треонина -40, валина - 50 [55, 58, 78]. Скор коровьего молока составляет около 95 % [91].
Белки молока неоднородны по составу, строению и свойствам. Согласно последней классификации они состоят из шести основных белков: asi-казеин, а82-казеин, Р-казеин, к-казеин, р-лактоглобулин и а-лактальбумин [1]. Кроме того в них присутствуют минорные белки (альбумин сыворотки крови, иммуноглобулины и другие), а также белки оболочек жировых шариков [2, 93, 127]. Фракции казеина и сывороточных белков находятся в молоке в различном состоянии. Казеин содержится в виде казеинаткальцийфосфатного комплекса, который образуют мицеллы [12, 51]. Сывороточные белки являются глобулярными белками и представляют собой гидрофильные коллоиды [5, 65].
В свежем молоке (рН 6,6...6,8) частицы белка несут как отрицательные, так и положительные заряды, причем отрицательные заряды преобладают. Если постепенно снижать рН, то ионы водорода будут связываться заряженными СОО" группами с образованием незаряженных карбоксильных групп. При определенном рН количество положительных зарядов на поверхности частиц белка будет равно количеству отрицательных зарядов (изоэлектриче-ская точка). В изоэлектрическом состоянии при рН 4,7...4,8 из белков молока под действием кислоты коагулирует только казеин. Сывороточные белки вследствие особых условий гидратации остаются в сыворотке [82,91].
Другим важнейшим компонентом молока являются липиды, состоящие из молочного жира и жироподобных веществ (фосфолипидов, стеринов и других). Молочный жир является наиболее энергетически ценным компонентом молока. Он находится в виде жировых шариков диаметром от 2 до 6 мкм, которые образуют с водной частью молока эмульсию [54, 91].
Молочный жир в основном состоит из триацилглицеринов, на долю которых приходится до 97...98 % липидов. Содержание диацилглицеринов и моноацилглицеринов соответственно составляет 0,35 и 0,025 % [52, 114].
Важнейшим структурным элементом ацилглицеринов являются жирные кислоты. В молочном жире обнаружено до 150 кислот различного строения [95, ПО]. Содержание отдельных жирных кислот в молочном жире сильно колеблется в зависимости от рационов кормления коров и других зоотехнических факторов. В молоке содержится довольно много углеводных компонентов, из которых до 90 % приходится на долю лактозы. Этот углевод характерен только для молока. Она является основным источником питания микрофлоры при выработке продуктов с молочнокислым брожением, а также хорошим источником энергии для человека [91].
Молоко служит хорошим источником минеральных веществ. Не обладая энергетической ценностью, они участвуют в построении костной ткани, регулируют водно-солевое и кислотно-щелочное равновесие, входят в состав ферментных систем, а также участвуют в выполнении ряда других сложнейших функций [8].
Минеральные вещества молока подразделяются на макроэлементы (кальций, фосфор, магний, натрий, калий, хлор, сера и другие) и микроэлементы (железо, цинк, медь, йод, кобальт, марганец и другие). Как правило, содержание макроэлементов составляет от нескольких миллиграммов до сотен миллиграммов в 1 кг, а содержание микроэлементов измеряется микрограммами.
Кальций и фосфор считаются наиболее важными макроэлементами молока. Они содержатся в легко усвояемой форме и хорошо сбалансированных соотношениях.
Содержание кальция в молоке колеблется от 100 до 140 мг%, а фосфора - от 74 до 130 мг% [24]. Около 22 % кальция связано с казеином, а остальное количество составляют соли - фосфаты, цитраты и другие. Фосфор находится в молоке в минеральной и органической формах.
Важным критерием качественных показателей молока является содержание в нем микроэлементов. Многие из них входят в состав ферментов, а также участвуют в сложных биохимических процессах. Изучению микроэлементного состава молока посвящено множество отечественных и зарубежных исследований, что указывает на повышенный интерес специалистов к этой проблеме [73, 83, 111, 112]. Установлено, что микроэлементный состав молока имеет существенные различия в зависимости от региона его получения и сезона года.
Из витаминов в молоке содержатся аскорбиновая кислота (С), рибофлавин (Вг), ретинол (А), токоферол (Е) и другие [91]. Однако количественное содержание витаминов в молоке находится на низком уровне, что говорит о необходимости витаминизации молочных продуктов.
Приведенный анализ состава молока подтверждает тезис о его незаменимости как наиболее распространенного продукта питания.
Академик А.А.Покровский приводит данные, характеризующие степень удовлетворения суточной потребности взрослого человека в пищевых веществах за счет употребления 500 мл молока (таблица 1.2) (цит. по 91).
Из таблицы видно, что молоко является полноценным продуктом питания и может удовлетворять потребность человека во многих биологически ценных веществах.
Изучение химического состава ягодных морсов в связи с их использованием в производстве тонизирующих напитков
Из таблицы видно, что морсы из облепихи и черной смородины в среднем содержат 25 %, а из красной и черноплодной рябины - 34 % этилового спирта. Это связано с технологией получения морсов в ликеро-водочном производстве.
Содержание сухих веществ в морсах, полученных на основе переработки ягод, варьировало от 4,2 % (облепиха) до 6,0 % (красная рябина).
Определенные различия обнаружены в морсах в содержании отдельных компонентов, которые в основном представлены сахарами (глюкоза, галактоза, сахароза, манноза и другие), органическими кислотами (лимонная, яблочная, янтарная, винная, фумаровая и другие), ли-пидными соединениями, белками, пектиновыми веществами и другими соединениями.
По содержанию Сахаров морсы распределились в следующем порядке: красная рябина (3,05 %), черноплодная рябина (2,85 %), черная смородина (2,25 %) и облепиха (1,6 %). Для морсов из облепихи характерно повышенное содержание липидных компонентов (0,85 %). В остальных морсах их содержание значительно меньше (от 0,15 до 0,35 %).
Повышенным содержанием органических кислот отличаются морсы из облепихи (1,0%) и красной рябины (0,9 %). В морсе из черной смородины оно составило 0,8 %, а в морсе из черноплодной рябины - 0,45 %.
Относительное распределение составных компонентов в сухом веществе изучаемых морсов видно из таблицы 3.2.
Из таблицы видно, что от 38 до 56 % сухих веществ морсов составляют сахара (облепиха - 38,1 %, черная смородина - 52,3 %, красная рябина - 50,8 %, черноплодная рябина - 55,9 %). На долю органических кислот приходится от 9 до 25 % (облепиха - 23,8 %, черная смородина - 17,4 %, красная рябина - 15,0 %, черноплодная рябина - 8,8 %). В облепиховом морсе 20,2 % сухих веществ представлены липидными компонентами, а в остальных морсах их относительное содержание в сухих веществах составляло от 3,0 до 6,0 %.
Остальные компоненты сухих веществ морсов (пектиновые вещества, клетчатка и зола) представлены меньшими количествами (в основном от 1,0 до 7,0%).
Особо следует рассмотреть витаминный состав морсов. Их содержание в изучаемых объектах приведено в таблице 3.3.
Для морса из облепихи характерно повышенное содержание каро-тиноидов, р-каротина, аскорбиновой кислоты, для морса из черной смородины - биофлавоноидов, аскорбиновой кислоты и рибофлавина, для морсов из красной рябины - каротиноидов, биотина и фолицина, а для морсов из черноплодной рябины - биофлавоноидов и биотина.
Согласно заключений института питания РАМН, а также исследований, выполненных под руководством профессора Позняковского В.М., в рационах питания населения наблюдается значительная недостаточность витаминов. Их дефицит составляет: для аскорбиновой кислоты от 40 до 90 %, для р-каротина от 30 до 50 %, витамина А до 30 %, витамина Е до 70 % и витаминов Bi, В2 и В6 от 20 до 80 % [5].
Удовлетворение суточной физиологической потребности в витаминах и витаминоподобных соединениях для взрослого человека (18-59 лет) за счет употребления 100 г морсов показано в таблице 3.4.
Из приведенных расчетов видно, что в данном варианте физиологическую потребность человека в биотине и фолацине удовлетворяют практически все изучаемые морсы, в аскорбиновой кислоте - морсы из облепихи и черной смородины, в токоферолах - морс из облепихи.
Приведенные сведения о составе ягодных морсов показывают, что они являются хорошим сырьевым компонентом для выработки тонизирующих напитков на молочной основе.
Уточнение состава напитков
На начальном этапе выполнения данной части работы уточняли состав напитков на основе обезжиренного молока и сыворотки, варьируя в них содержание морсов. При этом обязательным условием являлось фиксирование содержания этилового спирта в получаемом продукте. Для придания напиткам сладковатого вкуса использовали аспартам.
Расчет рецептур опытных вариантов напитков проводили, исходя из состава ягодных морсов.
Примеры расчета рецептур на 250 мл продукта приведены в таблице 3.13.
Результаты органолептической оценки различных вариантов напитков, приготовленных на основе обезжиренного молока с использованием спиртовых морсов из кедрового ореха, клюквы, лимонной мяты, тархуна, облепихи, черной смородины, красной рябины и черноплодной рябины приведены в таблице 3.14.
Приведенные в таблице сведения указывают на возможность получения слабоалкогольных тонизирующих напитков из обезжиренного молока с использованием спиртово-ягодных морсов. Естественно, что влияние морса на продукт усиливается с увеличением его концентрации.
Как правило, в напитках с 1,0 % этилового спирта ощущается очень слабый привкус вводимой композиции. В вариантах напитков, содержащих 3,0 % этилового спирта, вкус и аромат становился выраженным, при этом отмечался слабый запах спирта. В большинстве вариантов, содержащих 5,0 % этилового спирта, его запах усиливался, а в напитках, содержащих 8,0 % этилового спирта, наряду с этим появлялись дефекты вкуса (горький, кислый и другие).
По состоянию консистенции практически все варианты изучаемых напитков представляли собой однородную жидкость и только в отдельных из них, содержащих 8,0 % этилового спирта, наблюдали наличие мелких хлопьев (напитки с использованием морсов из клюквы, облепихи, черной смородины и красной рябины). Цвет напитков соответствовал цвету вводимых композиций, а его выраженность усиливалась с увеличением их количеств.
Органолептическая оценка напитков, приготовленных на основе молочной сыворотки и морсов, приведена в таблице 3.15.
Как видно из приведенных результатов, молочная сыворотка служит хорошей основой для получения слабоалкогольных тонизирующих напитков с различными вкусовыми характеристиками.
Лучшие результаты получены при создании напитков, содержащих 3,0 % этилового спирта. В них за счет применяемых морсов, нивелируется характерный привкус сыворотки, а запах спирта выражен довольно слабо. Как правило, напитки этих вариантов приобретают вкус и запах используемых растительных компонентов.
При малых количествах морса (содержание этилового спирта в продукте 1,0%) степень выраженности используемых компонентов весьма слабая. При больших количествах морса (содержание этилового спирта в продукте 5,0 и 8,0 %) явно ощущается вкус и запах спирта, что снижает потребительские свойства получаемого продукта.
По состоянию консистенции основная масса напитков из сыворотки представляли однородную прозрачную жидкость.
Цвет напитков при больших дозах морсов соответствовал их цвету, а при малых, сохранял оттенки сыворотки.
На основании массовых дегустаций различных вариантов напитков, приготовленных как на основе обезжиренного молока, так и сыворотки, для дальнейшей проработки рекомендованы напитки с содержанием этилового спирта около 3,0 %.
Разработка эмульсионного ликера с использованием молочных компонентов
Разработан эмульсионный ликер с использованием сливочного концентрата.
Технологическая схема производства ликера включает в себя следующие стадии производства:
- приемку и хранение спирта;
- приемку, спиртование и хранение сливочного концентрата (базовой основы) ликера;
- подготовку воды;
- приготовление сахарного сиропа;
- приготовление купажа и его корректировка;
- фильтрование купажа;
- расфасовку, оформление и хранение готового изделия.
Концентрат спиртуют до концентрации спирта (12+0,5)%. Сахар вносят в виде сахарного сиропа концентрацией 65-70%.
Первичную смесь корректируют по рН добавлением кислотно-го(8%-ный раствор молочной кислоты) или щелочного (8%-ный раствор гидрокарбоната натрия) агента до значения (7,2+0,05) единиц рН.
Ликер должен иметь следующие физико-химические и органолеп-тические показатели:
крепость, % 18,0;
массовая концентрация экстрактивных веществ,
г/ЮОсм3 35,77;
массовая концентрация сахара, г/100 см3 22,0;
внешний вид - однородная непрозрачная жидкость без посторонних включений; цвет - светло-коричневый;
аромат - кофе с тонами ванили и виски.
Разработанный ликер получил название "Флирт". Для его производства департаментом пищевой, перерабатывающей промышленности и детского питания утверждены рецептура (РЦ 10-14564-2000) и технологическая инструкция (ТИ 10-14564-2000) (приложение 4).
Производство ликера "Флирт" освоено Новокузнецким ликеро-водочным заводом.
