Содержание к диссертации
Введение
1. Пищевой статус человека как один из важнейших факторов, определяющий здоровье человека. Основные принципы и проблемы производства низкокалорийных сыров и сыров с растительными компонентами 12
1.1 Состояние проблемы питания и здоровья человека 12
1.1.1 Хронические заболевания и основные факторы риска для здоровья человека 12
1.1.2 Влияние молочных продуктов с различным содержанием жира на здоровье человека 14
1.1.3 Потребление низкокалорийных продуктов - современная тенденция поддержания здоровья 20
1.2 Низкокалорийные сыры 24
1.2.1 Проблемы производства низкожирных и обезжиренных сыров 24
1.2.2 Способы улучшения показателей качества и функциональных свойств сыров с пониженной жирностью, низкожирных и обезжиренных сыров 27
1.2.3 Использование имитаторов жира при производстве сыров 37
1.3 Применение ультрафильтрации при производстве молочных продуктов 39
1.3.1 Сущность и особенности ультрафильтрационного концентрирования молока 39
1.3.2 Применение ультрафильтрационного концентрирования при производстве сыра 44
1.4 Применение компонентов растительного происхождения при производстве сыров 49
1.4.1 Наиболее часто используемые добавки растительного происхождения и пряности при производстве сыров 49
1.4.2 Способы внесения растительных компонентов 52
1.4.3. Сыры с растительными компонентами 54
1.4.4 Морковь и ее ценность для здоровья 59
1.4.5 Топинамбур и его свойства 65
1.5 Заключение по литературному обзору 69
2. Организация работ и методы проведения исследований 70
2.1 Организация эксперимента 70
2.2 Объекты исследования 73
2.3 Методы исследования 74
2.3.1 Методы исследований 74
2.3.2 Методики исследований 76
2.3.3 Расчетные методы 80
3. Экспериментальная часть 82
3.1 Подготовка сырья для ультрафильтрационного концентрирования. Оценка качества обезжиренного молока и продуктов ультрафильтрационного концентрирования обезжиренного молока 82
3.2 Исследование влияния концентрации белка в УФ-концентрате на продолжительность свертывания и показатели качества сгустков 85
3.3 Подбор растительных компонентов для производства мягкого сыра из УФ - концентрата обезжиренного молока 87
3.4 Подбор доз порошка топинамбура и пюре моркови. Определение стадии и концентрации внесения растительных компонентов 88
3.5 Изучения влияния продолжительности свертывания на качество сгустка и мягкого сыра 96
3.6 Подбор компонентов для улучшения вкусовых характеристик мягкого сыра 98
3.7 Подбор концентрации CITRI-FI для производства мягкого сыра 99
3.8 Подбор доз мальтодекстрина тапиоки 103
3.9 Исследование влагоудерживающей способности CITRI-FI 100 FG и мальтодекстрина тапиоки 107
4. Разработка технологии и рецептуры сыра из ультрафильтрационного концентрата обезжиренного молока с растительными наполнителями 108
4.1 Обоснование режима внесения порошка топинамбура в смесь 108
4.2 Изучение влияния подобранных растительных компонентов и имитаторов жира на продолжительность свертывания смеси 108
4.3 Определение дозы закваски для производства мягкого сыра 111
4.4 Исследование влияния использования ультрафильтрационного концентрата и подобранных растительных компонентов на активность воды готового продукта 113
4.5 Сравнительная характеристика выхода и показателей качества контрольного и опытных образцов 115
4.6 Анализ текстурных показателей 117
4.7 Органолептические показатели готового продукта 119
4.8 Установление сроков годности мягкого сыра 122
4.9 Рецептура и особенности технологии мягкого сыра с растительными компонентами 124
4.10 Расчет себестоимости продукта 128
Заключение 132
Список литературы 134
Приложение 1 160
Приложение 2 163
Приложение 3 164
Приложение 4 165
Приложение 5 167
Приложение 6 168
Приложение 7 169
Приложение 8 170
Приложение 9 171
- Способы улучшения показателей качества и функциональных свойств сыров с пониженной жирностью, низкожирных и обезжиренных сыров
- Подбор доз порошка топинамбура и пюре моркови. Определение стадии и концентрации внесения растительных компонентов
- Подбор доз мальтодекстрина тапиоки
- Рецептура и особенности технологии мягкого сыра с растительными компонентами
Введение к работе
Актуальность темы исследования. Неблагоприятная экологическая обстановка и нестабильность экономической ситуации в стране вызывают существенные изменения в структуре питания населения, усугубляя дисбаланс основных компонентов рациона. По данным Всемирной организации Здравоохранения такие хронические заболевания как нарушение работы сердечно - сосудистой системы, диабет, атеросклероз и рак убивают 38 млн. человек ежегодно.
При анализе данных научно-технической литературы было выявлено, что в настоящее время с возрастанием обеспокоенности потребителя своим здоровьем, основными направлениями решения проблемы питания являются создание функциональных продуктов питания для широкого круга потребителей разных возрастных групп, а также снижение потребления высококалорийных продуктов. Низкокалорийные и низкожирные сыры, которые приближены по органо-лептическим показателям к их высококалорийным аналогам, становятся все более популярными.
Систематизация и анализ данных по заявленной тематике показали, что для создания продуктов функциональной направленности решающими являются подбор технологических приемов и натуральных ингредиентов, способных улучшить качество готового продукта при снижении содержания жира и сохранении низкой калорийности.
Таким образом, особенно актуальной проблемой в области питания является создание пищевых продуктов, которые оказывали бы больший положительный эффект на состояние здоровья человека, чем продукты традиционного состава при их регулярном употреблении.
Степень разработанности темы. Научные основы технологии мягких сыров заложены в работах С.А.Королева, В.М.Богданова, ЗД.Диланяна, Н.Н.Липатова, А..М.Шалыгиной, П.Ф.Крашенинина, Р.И.Раманаускаса, А.В.Гудкова и других исследователей. Теоретические и практические основы в технологии производства функциональных продуктов питания изложены в трудах ученых Липатова Н.Н., Покровского В.И., Остроумова Л.А., Позняковского В.М., Рогова И.А.
Важный теоретический и практический вклад в развитие технологии сыров с применением ультрафильтрационного концентрирования внесли Maubois и Mocquot, Vassal L., Фетисов Е.А., Чагаровский А.П, Kosikowski F.V, Guinee Т.Р. и другие.
Цель работы - разработать технологию и рецептуры низкокалорийного мягкого сыра из ультрафильтрационного концентрата обезжиренного молока с компонентами растительного происхождения.
Для достижения цели были сформулированы следующие задачи:
- изучить влияние низкого фактора концентрирования на состав и свойства полученного УФ-концентрата;
- обосновать выбор растительных компонентов; определить стадии, способы
их внесения и концентрации, позволяющие повысить показатели качества про
дукта;
-исследовать влияние ультрафильтрационного концентрата (УФ) и подобранных компонентов на основные стадии производства сыра и установить технологический регламент;
-провести сравнительную оценку влияния использования УФ—концентрата и выбранных компонентов на физико-химические, структурно-механические и органолептические показатели, а также выход готового продукта;
- обосновать допустимый срок годности продукта;
-рассчитать себестоимость готового продукта;
-разработать рецептуру, технологию и проект технической документации на промышленное производство мягкого сыра из УФ-концентрата обезжиренного молока с компонентами растительного происхождения.
Научная новизна работы.
Установлено влияние ульрафильтрационной обработки молочного сырья, а также вида и концентрации растительных компонентов в смеси на качество сычужных сгустков. Выявлены закономерности изменения влагоудерживающей способности сычужных сгустков и массовой доли влаги в сыре.
Установлено влияние мембранной обработки и компонентов растительного происхождения в подобранных концентрациях на начало флокуляции и продолжительность свертывания. Обоснован выбор продолжительности свертывания смеси.
Получены зависимости изменения активной кислотности в процессе производства мягкого сыра и массовой доли влаги продукта от дозы вносимой закваски. Показано, что использование УФ-концентрата и растительных компонентов позволяет снизить количество закваски.
По комплексу физико-химических, структурно-механических и органолеп-тических показателей нежирного мягкого сыра обоснованы целесообразность и эффективность применения ультрафильтрации, порошка топинамбура, стерилизованного пюре моркови, апельсиновых волокон и мальтодекстрина тапиоки для повышения выхода и улучшения потребительских свойств готового продукта, а также получения продукта функциональной направленности.
Разработана рецептура и оптимизированы технологические параметры производства низкокалорийного мягкого сыра, обеспечивающие рациональное использование ценных веществ обезжиренного молока.
Теоретическая и практическая значимость работы. Теоретически обоснована и практически доказана возможность совместного использования мембранного метода обработки сырья, порошка топинамбура, стерилизованного пюре моркови, апельсинового волокна и мальтодекстрина тапиоки при производстве низкокалорийного мягкого сыра высокого качества.
Разработан проект технической документации на производство мягкого сыра из УФ-концентрата обезжиренного молока с растительными компонентами.
Материалы диссертационного исследования используются в учебном процессе для магистрантов, обучающихся по направлению 19.04.03 Продукты питания животного происхождения.
Проведена промышленная апробация разработанной технологии в условиях ОАО «Белебеевский ордена «Знак почета» молочный комбинат», Белебей, Респ. Башкортостан и подтверждена возможность её практической реализации.
Методология и методы исследования. Методологической основой диссертационного исследования являются классические законы научного познания и комплексный системный анализ с применением стандартных, общепринятых и модифицированных методов и методик, применяемых в исследовательской практике. Экспериментальные исследования проводили на кафедре Прикладной биотехнологии и в международном научном центре «Биотехнологии третьего тысячелетия» университета ИТМО. Процесс ультрафильтрации проводили на лабораторной установке Viva flow 50 (‘Vivascience’, Sartorius group, Германия) с полиэфирсульфоновыми мебранами с молекулярной массой отсечения 10 кДа при температуре 50 - 55 С до содержания белка в ультрафильтрационном концентрате 6%. Статистическую обработку результатов исследований проводили с использованием компьютерной программы Microsoft Office Excel.
Степень достоверности результатов работы. Степень достоверности подтверждается 5-кратной повторностью, воспроизводимостью данных, применением современных методов исследований и математической обработкой результатов экспериментальных исследований, а также сопоставимостью лабораторных результатов и опытно-промышленной выработки сыров.
Основные положения, выносимые на защиту:
Теоретическое и экспериментальное обоснование выбора компонентов растительного происхождения, состава смеси для производства обезжиренного мягкого сыра функциональной направленности с хорошими потребительскими свойствами.
Результаты исследований влияния УФ-концентрата обезжиренного молока и растительных ингредиентов на технологические параметры производства мягкого сыра
Результаты экспериментальных исследований влияния УФ-концентрата, растительных компонентов на органолептические, физико-химические и структурно-механические свойства и хранимоспособность готового продукта.
Рецептура и технология низкокалорийного мягкого сыра функциональной направленности.
Апробация работы. Основные результаты проведенной работы доложены и обсуждены на международных научных и научно-практических конференциях: IV, V, VI, VII Международных НТК «НИЗКОТЕМПЕРАТУРНЫЕ И ПИЩЕВЫЕ ТЕХНОЛОГИИ В XXI ВЕКЕ» - Санкт-Петербург, 2009, 2011, 2013, 2015; 3б^ой, 37-ой, 38-ой, 39-ой НТК по итогам НИР профессорско-преподавательского состава, докторантов, аспирантов и сотрудников университета - Санкт-Петербург, 2009, 2010, 2011, 2012; XLII научной и учебно-методической конференции НИУ ИТМО - 2012, Санкт-Петербург; круглом
столе «Использование растительных компонентов при производстве молочных продуктов». - Санкт-Петербург, Университет ИТМО, дата проведения: 19.11.2015; 5th International Conference on Biosystems Engineering, Tartu, Estonia 2014. II International conference "Food Innovation Sino-Russian Assembly", Санкт-Петербург, 2015.
Публикации. По материалам диссертации опубликован 8 статей, в том числе 2 статьи, рекомендованных ВАК РФ и 2 статьи в журналах базы данных Scopus.
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, обзора литературы, экспериментальной части, выводов, списка используемой литературы и приложений. Работа изложена на 118 страницах печатного текста, содержит 21 таблицу и 22 рисунка. Список литературы включает 273 наименование, в том числе 161 иностранных.
Способы улучшения показателей качества и функциональных свойств сыров с пониженной жирностью, низкожирных и обезжиренных сыров
Существуют различные способы улучшения характеристик сыров с низким содержанием жира / обезжиренных сыров: а) модификация технологического процесса производства сыра (б) методы обработки, такие как мембранные методы и гомогенизация (б) селекция заквасочных культур и использование дополнительных микроорганизмов, (с) использование ферментов (д) использование добавок, таких как стабилизаторы и заменители жира, чтобы компенсировать главным образом потерю обволакивающей и кремовой текстуры в результате удаления жира [221, 241, 245].
Модификация технологических параметров получения сырое. По мере снижения жира в сыре, процентное извлечение жира, содержащегося в сыре, снижается и может частично контролироваться путем корректировки отношения казеина к жиру в молоке. При оптимальной плотности сычужного сгустка при разрезании, потери жира в виде пыли снижаются [221]. Другие важные параметры производства сыра, которые можно регулировать включают температуру нагревания, время выдержки при нагревании, рН в процессе измельчения и продолжительность посолки. Основная цель состоит в том, чтобы заменить жир в сыре влагой без негативного влияния на выход сыра и качество. В некоторой степени это достигается за счет снижения температуры нагревания [221].
Удаляя часть кальция, связанного с казеиновыми мицеллами, чтобы ослабить перекрестное сшивание мицелл казеина, предварительным подкислением, добавляя кислоту перед ферментативной коагуляцией, можно улучшить характеристики производимого низкожирного сыра [273].
Простая промывка зерна для повышения влажности и снижения уровня остаточной лактозы, также приведет к мягкому вкусу [221, 241]. Она также позволяет увеличить растворимость кальция, который помогает смягчить текстуру сыра. Все это предотвращает чрезмерное накопление кислоты во время созревания. К недостаткам же относятся возможная потеря сырных вкусовых соединений, в результате сыр обладает мягким вкусом и появлению посторонних привкусов во время созревания. В тоже время исключение промывки сырной массы, повышенное удержание фосфата кальция увеличивает буферную емкость и ограничивает снижение рН [221]. Nauth и Hayashi предлагают понизить рН молока путем добавления регидратированного культивированного обезжиренного молока. Это понижает рН молока и превращает коллоидный кальций в растворимую форму, которая в конечном итоге удаляется с сывороткой во время слива [226].
Другие способы увеличения удержания влаги включают: включение сывороточных белков и сладкой пахты в сыр. Белки, денатурированные высокой термообработкой ( 80С) увеличили водопоглощающую способность и были использованы при производстве сыров с пониженным содержанием жира типа Havarti и низкожирного сыра Эдам. Включение сладкой пахты также помогает сохранить влагу. Это достигается путем прямого добавления сладкой пахты в молоко. Этот процесс требует добавления относительно больших количеств пахты, вплоть до 30%. Альтернативный подход заключается в использовании сладкой пахты, которая была сконцентрирована ультрафильтрацией. Этот подход применяется к низкожирному сыру Чеддер, низкожирной Моцарелле. Количество ультрафильтационной пахты составляет до 5%, что способствует сохранению влаги, а также улучшает тело и текстуру сыров, возможно, из-за включения оболочек жировых шариков в пахту [221].
Fenelon, Guinee и Reville [162] предложили смешивать обезжиренный молочный сгусток и сгустки полножирного сыра Чеддер при удалении сыворотки, чтобы получить низкожирный сыр Чеддер с 16,7-17,9% жира.
Горечь в сыре Чеддер с низким содержанием жира может быть снижена путем увеличения соли в водной фазе до 4,5%, для контроля микробной активности, но это также делает сыр более твердым [221].
Рекомендуется также использовать более низкие количества ферментов для свертывания молока в производстве нежирных сыров, в целях улучшения их характеристик путем снижения формирования посторонних привкусов [241].
Также предложены другие варианты повышения влажности низкожирных сыров путем модификации традиционной технологии сыроделия, такие как более высокая температура пастеризации молока, более короткое время обработки сгустка, более низкая температура во время слива сыворотки, более мягкая физическая обработка сгустка и более короткое время прессования. Однако, такие модификации традиционного процесса сыроделия должны быть очень точно отрегулированы, чтобы избежать проблем, таких как потеря выхода сыра и дефектные сенсорные характеристики [241].
Таким образом, при разработке технологии низкожирных / обезжиренных сыров, необходимо учитывать как положительные, так и отрицательные последствия вносимых в технологический процесс изменений. К каждому конкретному случаю необходим индивидуальный подход.
Мембранные методы обработки.
Ультрафильтрация признается как способ улучшения текстуры сыров с пониженным содержанием жира благодаря изменениям в составе молока и микроструктуры сыра [164].
Использование концентрирования молока с помощью ультрафильтрации может использоваться в качестве первого шага для увеличения выхода некоторых сыров с пониженным содержанием жира [126]. Кроме того, она является многообещающим методом, позволяющим улучшить показатели низкожирного сыра и сыра с пониженным содержанием жира, хотя такие сыры созревают медленнее, чем традиционно изготовленные сыры из-за наличия ингибиторов сычуга и плазмина в сывороточно-белковой фракции. Из-за высокой влагоудерживающей способности сывороточных белков, эти сыры обычно мягче, и это может снизить твердость низкожирных сыров [241].
Rodriguez и др. [242] пришли к выводу, что полутвердый сыр с низким содержанием жира, полученный из микрофильтрационного ретентата обладает сенсорными характеристиками, подобными полножирным аналогам из-за удержания (35%) сывороточных белков.
Микрофильтрация молока используется для селективного разделения молочных жировых шариков в зависимости от их размера. Это позволяет получать молоко с большой долей мелких шариков, как при гомогенизаии. Разделение достигается за счет использования керамических мембран с размерами пор 2-5 мм [221].
Можно увеличить выход сыра на 12-16% при производстве полутвердых испанских типов сыров с низким и пониженным содержанием жира путем использования ультрафильтрационного концентрата молока по сравнению с использованием концентрата, полученного микрофильтрацией, благодаря более высокому удерживанию сывороточных белков [241].
Гомогенизация.
Гомогенизация молока увеличивает содержание жира в сыре путем снижения количества отхода жира в сыворотку, а также повышает содержание влаги в сыре за счет увеличения эмульгирования жира и усиления липолиза в некоторых сырах [185]. Гомогенизация молока не только уменьшает размер молочных жировых шариков и увеличивает их площадь поверхности, но также повышает межфазные силы на поверхности новых жировых глобул, что может разрушить мицеллы казеина и привести к разрыхлению сгустка, а также потери выхода [221].
В настоящее время применяется метод селективной гомогенизации, где гомогенизируется только сливочная часть молока. Исследования показали, что селективная гомогенизация может изменить микроструктуру, улучшить текстурные и функциональные характеристики некоторых видов сыров с низким содержанием жира [185].
Metzger и Mistry [214, 215] разработали метод, в котором 40%-ные жирные сливки гомогенизируют и смешивают с обезжиренным молоком до требуемого содержания жира для производства низкожирного сыра Чеддер. Сыры имели превосходное текстуру и повышенный выход из-за увеличения извлечения жира и белка. Сыры также имели приблизительно на 2% больше влаги, что было вызвано применением гомогенизацией. Этот процесс также применяется для производства низкожирной Моцареллы, полученный сыр белее и более непрозрачный, что является желательными качествами [221].
Селекция закеасочных культур и использование дополнительных микроорганизмов.
Штаммы молочнокислых бактерий, продуцирующих экзополисахариды (ЭПС), были успешно использованы для производства сыра Моцарелла с низким содержанием жира с улучшенным влагоудержанием, тем самым повышая выход сыра и улучшая его функциональные свойства. Внеклеточные микробные ЭПС связывают воду и задерживают выделение сыворотки. Результаты исследований показали, что инкапсулированные ЭПС, продуцируемые штаммами Streptococcus thermophilics и Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus, увеличивают влагоудержание в низкожирном сыре Моцарелла на 2-4%. Эти культуры удерживают экзополисахариды вокруг бактериальной клетки в качестве капсулы. Это позволяет увеличить диаметр бактериальных клеток до 5 мм и помогает разрыхлить белковую матрицу [221, 273].
Подбор доз порошка топинамбура и пюре моркови. Определение стадии и концентрации внесения растительных компонентов
Для определения технологической стадии внесения растительных наполнителей опытные образцы вырабатывали по типовой схеме производства мягкого сыра «Любительский», представленной на рисунке 3.4.
В ходе исследований были рассмотрены два варианта внесения сухого порошка топинамбура и стерилизованного пюре моркови.
В варианте № 1 сухой порошок топинамбура и стерилизованное пюре моркови вносили перед формованием в сырное зерно. Так как обе добавки обладают выраженным вкусом и запахом их вносили раздельно с концентрацией от 1% до 9% с шагом 1%, так и совместно в различных соотношениях топинамбур-морковь и морковь-топинамбур. Дозы наполнителей были выбраны с учетом такого вкусового сочетания, при котором их взаимное влияние не оказывало отрицательного воздействие на органолептические показатели готового продукта. В варианте № 2 - сухой порошок топинамбура вносили в концентрированную смесь до тепловой обработки, дозу внесения варьировали от 1% до 5% с шагом 1%, а стерилизованное пюре моркови вносили в смесь перед свертыванием с концентрацией от 1% до 9 % с шагом 1%.
В ходе эксперимента было выявлено, что способ внесения добавок перед стадией формования (вариант № 1) неприемлем, так как в готовом продукте происходит неравномерное распределение добавок по всему объему и наблюдался большой отход сухих веществ в сыворотку, а также в целях обеспечения санитарно - гигиенической безопасности продукта - необходима дополнительная термообработка порошка топинамбура.
Внесение порошка топинамбура до тепловой обработки (Вариант № 2) непосредственно в общий объем смеси приводит к формированию комков, что затрудняет равномерное распределение топинамбура.
В связи с этим, было решено испробовать два варианта внесения топинамбура при различных соотношениях топинамбура к УФ - концентрату от 1:2 до 1:10, соответственно.
По результатам исследований, при соотношении топинамбура к УФ-концентрату 1:7 - 1:8 происходило равномерное распределение порошка топинамбура. В дальнейшем, полученную смесь вносили в общий объем смеси до пастеризации при постоянном перемешивании.
В ходе эксперимента необходимо было подобрать максимальную дозу топинамбура, которая не оказывала бы отрицательное воздействие на органолептические показатели сгустка и дающую возможность получить прочный сычужный сгусток при производстве сыра.
При определении дозы внесения порошка топинамбура были приготовлены образцы с содержанием порошка топинамбура от 1% до 5% с шагом 1%. Качество полученных сычужных сгустков оценивали по следующим показателям: внешний вид, вкус и запах, консистенция, используя 7 - бальную шкалу. Дескрипторами были выбраны показатели, которые позволили бы выбрать приемлемые концентрации порошка топинамбура для производства сыра.
В качестве дескрипторов были выбраны цвет, интенсивность вкуса и аромата топинамбура, сливочность, качество сгустка (Таблица 3.5). В качестве контрольного образца использовали образец без порошка топинамбура.
Данные органолептической оценки представлены на рисунке 3.5. Как видно из данных, представленных на рисунке 3.5, наиболее приближен к контролю по консистенции образцы сгустка с концентрацией порошка топинамбура до 3%. Повышение дозы приводит к ухудшению консистенции сычужных сгустков, получению рыхлого сгустка, и снижению адгезионных свойств, что в дальнейшем затрудняет процесс производства сыра.
Также, при повышении концентрации топинамбура более 3% сычужные сгустки приобретали слишком интенсивный вкус и запах топинамбура.
В тоже время, увеличение концентрации топинамбура приводит к увеличению выраженности сливочности по сравнению с контрольным образцом.
Необходимо также отметить, что сывороточные белки, удерживаемые сгустком, полученным из УФ - концентрата обезжиренного молока, некоторым образом также имитируют органолептические характеристики триглицеридов.
Также было исследовано влияние концентрации топинамбура в УФ-концентрате на влагоудерживающую способность сгустков. Были подготовлены образцы сычужных сгустков с концентрацией порошка топинамбура от 1% до 5% с шагом 1%. В качестве контрольного образца был использован образец, полученный из ультрафильтрационного концентрата без добавления топинамбура. Результаты экспериментальных данных представлены на рисунке 3.6.
Как видно из данных, представленных на рисунке 3.6, уменьшение объема выделяющейся сыворотки ярко выражено при увеличении содержания порошка топинамбура в смеси, что говорит об увеличении влагоудерживающей способности сгустков.
При подборе дозы стерилизованного пюре моркови необходимо было подобрать такие концентрации, которые не оказывали бы существенного отрицательного влияние на прочностные характеристики сгустка, при этом максимально улучшая цвет продукта, позволяя получить продукт, удовлетворяющий потребителя.
В дальнейшем было изучено совместное влияние порошка топинамбура и пюре моркови стерилизованного на показатели качества сгустков.
Ранее, экспериментально установлено, что дозы внесения порошка топинамбура составили от 2 % до 3 %, так как при таких концентрациях образцы получили максимальную бальную оценку.
Для дальнейших исследований был взят порошок топинамбура в количестве 2% и 3%. Дозы стерилизованного пюре моркови варьировали от 1 до 9% от массы смеси, с шагом 1%.
При органолептической оценке сычужных сгустков выбраны дескрипторы оценки, представленные в таблице 3.6. Результаты органолептической оценки представлены на рисунках 3.7. и 3.8.
Данные, приведенные на рисунках 3.7 и 3.8, показывают, что увеличение содержания стерилизованного пюре моркови при постоянной концентрации топинамбура приводит к улучшению внешнего вида сычужных сгустков, которые постепенно приобретают кремовый цвет, однако это приводит к некоторому ухудшению консистенции сычужных сгустков.
При повышении концентрации порошка топинамбура более 2% и стерилизованного пюре моркови более 8% происходило резкое ухудшение качества сгустка - он становился рыхлым и хлопьевидным, что делало невозможным его дальнейшую обработку.
На основании приведенных данных для порошка топинамбура были рекомендованы дозы внесения не более 2%, а для стерилизованного пюре моркови - не более 8%, так как именно данные дозы наполнителя улучшают цвет и положительно влияют на вкус продукта.
Влагоудерживающая способность исследована в опытном и контрольном образцах сгустков. Опытным образцом служил образец с рекомендованными дозами порошка топинамбура и стерилизованного пюре моркови, полученный из ульрафильтрационного концентрата в сравнении с контрольным образцом с содержанием топинамбура 2%. Данные представлены на рисунке 3.9.
Подбор доз мальтодекстрина тапиоки
Как известно из литературных источников мальтодекстрин тапиоки придает молочным продуктам дополнительную сливочность и в зависимости от вида продукта влияет на консистенцию.
На данном этапе исследовали влияние концентрации мальтодекстрина тапиоки на качество и влагоудерживающую способность сгустка. Опытные образцы готовили с содержанием мальтодекстрина в диапазоне от 0,2% до 1,2%, с шагом 0,2%. Мальтодекстрин вносили перед пастеризацией. В качестве контрольного образца был выбран образец, выработанный из УФ-концентрата обезжиренного молока с добавлением порошка топинамбура, стерилизованного пюре моркови и апельсинового волокна в количестве 2%, 8%, 0,25%, соответственно. Качество сгустков было оценено по 7-бальной шкале (0 баллов -сгусток имеет дряблую, рыхлую консистенцию, 7 баллов - сгусток имеет плотную консистенцию). Данные органолептической оценки представлены на рисунке 3.15
Как видно из данных, приведенных на рисунке 3.15, внесение мальтодекстрина тапиоки практически не ухудшило качество сгустка, а именно, при оценке пригодности сгустка к производству сыра, все опытные образцы были приближены к контролю.
Влагоудерживающая способность сгустков была оценена визуально и по количеству отделившейся сыворотки при центрифугировании образцов в течение
Как видно из данных на рисунке, увеличение концентрации мальтодектрина приводит к увеличению влагоудерживающей способности сгустков.
Исследовали влияние концентраций мальтодекстрина на органолептические показатели готового продукта. Сенсорную оценку опытных образцов проводили после самопрессования, посолки и хранения при температуре 5С в течение 10 часов. Выбранные дескрипторы органолептической оценки представлены в таблице 3.10. Результаты влияния концентрации мальтодекстрина на характеристики качества готового продукта представлены на рисунке 3.17.
Данные на рисунке 3.17 показывают, что добавление мальтодекстрина тапиоки влияет главным образом на консистенцию и вкус готового продукта. Внесение мальтодекстрина тапиоки в количестве 0,8% от массы смеси является наиболее предпочтительным т.к. приводит к увеличению интенсивности сливочности. Концентрация мальтодекстрина не влияет на равномерность распределения цвета продукта. Повышение концентрации мальтодекстрина более 0,8% приводит к появлению крахмалистого привкуса и вяжущего послевкусия и уменьшению твердости опытных образцов.
Экспериментальные исследования показали, что внесение мальтодекстрина в количестве 0,8% положительно влияет на органолептические показатели готового продукта.
При определении влияния мальтодекстрина тапиоки на массовую долю влаги готового продукта, дозу мальтодекстрина варьировали от 0,2% до 1,8% от массы смеси, с шагом 0,2%. Полученные данные представлены на рисунке 3.18. концентрация мальтодекстрина тапиоки, % от массы смеси
Из данных, представленных на рисунке 3.18 видно, что внесение мальтодекстрина тапиоки влияет на содержание влаги в продукте, а именно, массовая доля влаги увеличивается с увеличением концентрации вносимой добавки.
Рецептура и особенности технологии мягкого сыра с растительными компонентами
На основании результатов проведенных исследований разработана рецептура мягкого сыра из ультрафильтрационного концентрата обезжиренного молока с растительными компонентами, представленная в таблице 4.10.
На основании проведенных исследований установлены рациональные технологические параметры выработки мягкого сыра. Технологическая схема представлена на рисунке 4.3. Аппаратурно-технологическая схема представлена на рисунке 4.4.
Операции, связанные с приемкой, контролем качества молока проводят в соответствии с требованиями к производству мягких сыров. Контроль качества растительных компонентов осуществляют согласно соответствующим нормативным документациям.
Цельное молоко сепарируют при температуре 40-45 С. Полученное обезжиренное молоко термизируют при температуре 65±2С с выдержкой 20-25 с
Термизированное молоко подвергают процессу ультрафильтрации при температуре 6-8 С или 50-55С до содержания белка 6%.
Порошок топинамбура в количестве 2% от массы смеси смешивают с полученным УФ-концентратом в соотношении 1:7-1:8 и подвергают тепловой обработке при температуре 80-82С в течение 2-3 минут.
Апельсиновое волокно, мальтодекстрин тапиоки вносят в полученный УФ-концентрат в количествах 0,25% и 0,8% от массы смеси, соответственно, при непрерывном перемешивании в течение 10-15 минут и пастеризуют при температуре 74-76С с выдержкой 20-25 с в пастеризационно-охладительной установке.
Во избежание возможного комкования сухих компонентов, рекомендуется предварительное смешивание апельсинового волокна, мальтодекстрина тапиоки : УФ-концентрата в соотношении не менее 1:22.
Стерилизованное пюре моркови в количестве 8% от массы смеси вносят после процесса пастеризации.
Процесс смешения компонентов проводят в сыродельной ванне или сыроизготовите л е.
Закваску прямого внесения из расчета 3,75-4,25 DCU на 100 кг смеси вносят за 30 мин до внесения сычужного фермента, чтобы провести активацию заквасочных культур. После этого в смесь вносят водный раствор хлорида кальция из расчета 30 г безводной соли на 100 кг смеси. 1%-ный раствор сычужного фермента вносят в количестве, обеспечивающим продолжительность свертывания смеси в течение 30 мин при температуре 32 С.
Полученный плотный сгусток разрезают на кубики размером по ребру 1,5 см. После разрезания, сгусток оставляют в покое на 15-20 мин для уплотнения и вымешивают 10 мин с помощью режуще-вращательного элемента при самых минимальных оборотах. Вымешивание предотвращает слипание сырного зерна, тем самым увеличивая площадь поверхности, через которую происходит отделение сыворотки. Непрерывное перемешивание препятствует скоплению сырных зерен, создает локализированное давление на сырные зерна при сталкивании их друг с другом и со стенками ванны, улучшая выделение сыворотки и равномерное распределение влаги.
В дальнейшем сырную массу оставляют в покое на 10 мин, способствуя ее уплотнению, а также выделению сыворотки. Сырную массу формуют в перфорированные формы и подвергают самопрессованию при температуре 16-18С. Во время самопрессования сыры переворачивают каждый час в течение первых 5 ч самопрессования для обеспечения замкнутой поверхности сыра до достижения 6,1-6,01 ед. рН.
Посолку сыра проводят в 18-22% рассоле с температурой 10-12С до массовой доли соли 1,7%. Для получения продукта с высокими показателями массовая доля влаги в готовом сыре должна быть не более 75%.
В дальнейшем сыр направляют на фасовку и упаковывание. Готовый продукт хранят при температуре 4±2С в течение 7 суток.