способ получения напитка брожения "свежесть"

Формула изобретения

Способ получения напитка брожения, включающий мойку клубней топинамбура, нарезку их, экстрагирование, сбраживание дрожжами, выдерживание для завершения брожения, отличающийся тем, что клубни топинамбура после мойки обрабатывают в течение 25-30 мин при температуре (120±2)°С и давлении 0,1 МПа, охлаждают, измельчают до размера частиц 1,5-2,0 мм, смешивают в соотношении 1:3 с предварительно разведенной в 10 раз молочной сывороткой, нагревают полученную смесь до 80-90°С, выдерживают при этой температуре 30-35 мин, охлаждают до 30-35°С, отпрессовывают, затем в полученный экстракт с содержанием сухих веществ 8,2-8,4% добавляют разбавленную в 10 раз молочную сыворотку до содержания сухих веществ 5,6-5,8% и сбраживают дрожжами Saccharomyces cerevisiae ВГШ-2 в течение 11-12 ч при температуре 34-35°С, охлаждают до температуры 5-7°С, выдерживают при этой температуре 6-8 сут для завершения брожения, декантируют с дрожжевого осадка и добавляют аспартам из расчета 0,51 г на 10 дм³ напитка.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к пищевой промышленности, а именно к производству профилактических напитков специального назначения.

Наиболее близким по технической сущности является диетический квас из клубней топинамбура, для получения которого клубни топинамбура после мойки нарезают в виде стружки толщиной 2-3 мм и заливают водой в противоточном экстракторе при температуре 60-80^oС в течение 1,5 ч. Полученный экстракт с содержанием сухих веществ 13-15% сбраживают хлебопекарными дрожжами при температуре 36-38^oС в течение 72 ч. После завершения сбраживания "зеленый квас" выдерживают в течение 10-60 суток при температуре 8-10^oС для завершения процесса брожения (Получение диетического кваса из клубней топинамбура/ Чепурной И. Т. , Николкина И.Г., Рейко В.И. // 4 междунар. симп."Экология человека: пищевая технология и продукты", 25-28 окт., 1995 г., с.365).

Недостатком известного напитка является невысокая биологическая ценность в связи с незначительным содержанием полноценного белка в нем, длительность процесса брожения.

Технической задачей изобретения является повышение биологической активности продукта, сокращение сроков получения напитка, разнообразие вкусовой гаммы для расширения ассортимента.

Поставленная задача достигается тем, что в способе получения напитка брожения, включающем мойку клубней топинамбура, нарезку их, экстрагирование, сбраживание дрожжами, выдерживание для завершения брожения, новым является то, что клубни топинамбура после мойки обрабатывают в течение 25-30 мин при температуре (1202)^oС и давлении 0,1 МПа; охлаждают, измельчают до размера частиц 1,5-2,0 мм; смешивают в соотношении 1:3 с предварительно разведенной в 10 раз молочной сывороткой, нагревают полученную смесь до 80-90^oС, выдерживают при этой температуре 30-35 мин, охлаждают до 30-35^oС, отпрессовывают, затем в полученный экстракт с содержанием сухих веществ 8,2-8,4% добавляют разбавленную в 10 раз молочную сыворотку до содержания сухих веществ 5,6-5,8% и сбраживают дрожжами Saccharomyces cerevisiae ВГШ-2 в течение 11-12 ч при температуре 34-35^oС, охлаждают до температуры 5-7^oС, выдерживают при этой температуре 6-8 суток для завершения брожения, декантируют с дрожжевого осадка и добавляют аспартам из расчета 0,51 г на 10 дм³ напитка.

Способ осуществляется в следующем порядке: клубни топинамбура тщательно моют в проточной воде, обрабатывают в течение 25-30 мин при температуре (1202)^oС и давлении 0,1 МПа; охлаждают, измельчают до размера частиц не более 1,5-2,0 мм; смешивают полученную массу с молочной сывороткой в соотношении 1:3, которую предварительно разводят водой в 10 раз.

Смесь нагревают до 80-90^oС и выдерживают при этой температуре 30 мин, после чего охлаждают до 30-35^oС и отпрессовывают, декантируют с осадка. Полученный экстракт, содержащий: сухих веществ 8,2%; редуцирующих веществ 0,53%; инулина 6,8%; аминного азота 0,84%; рН 5,4; титруемая кислотность 1,7 см³ 1 Н раствора щелочи на 100 см³ экстракта: сбраживают дрожжами Saccharomyces cerevisiae ВГШ-2 в количестве 150 г на 10 дал экстракта (патент РФ на изобретение 2147034. Опубл. 27.03.02 г. Бюл. 9) в течение 11 ч при температуре 34-35^oС до снижения содержания сухих веществ на 1% и кислотности не ниже 2 см³ 1М щелочи на 100 см³ напитка.

После завершения сбраживания напиток охлаждают до 5-7^oС, выдерживают при этой температуре 6-8 суток для завершения брожения, декантируют с дрожжевого осадка и добавляют аспартам из расчета 5,1 г на 10 дал. После тщательного перемешивания и проверки соответствующих показателей требованиям стандарта напиток передают на розлив в потребительскую тару (Требования к технологическому оборудованию, методики и средства технологического контроля, санитарно-гигиенические требования при производстве согласно ТИ-10-04-06-144-87).

Напиток разливают в потребительскую тару, разрешенную органами Госсанэпиднадзора РФ. Среднее наполнение 10 единиц потребительской тары при 20^oС должно соответствовать их номинальной вместимости с отклонением (): при вместимости от 0,25 до 0,5 дм³ - 3%; от 0,5 до 1,0 дм³ - 2%.

Молочная сыворотка является побочным продуктом при производстве сыров, творога, казеина и относится ко вторичному молочному сырью. В процессе производства молочных продуктов в молочную сыворотку переходит около 50% сухих веществ молока. Степень перехода основных компонентов молока в молочную сыворотку определяется, главным образом, размером их частиц и варьирует в следующих пределах (мас.%): молочный жир 7,7; белки, в том числе - казеин 22,5, альбумин 9,5; глобулин 95; лактоза 96,2; минеральные соли 81,1; сухие вещества 499.

Средний состав различных видов молочной сыворотки характеризуется следующим образом (%): лактоза 4,2-4,5; сухие вещества 6,0-6,8; белковые вещества 0,7-1,0; минеральные соли 0,5-0,7; молочный жир 0,1-0,4.

В целом объемное распределение основных компонентов молочной сыворотки можно представить следующим рядом:

Лактоза > белки > минеральные соли > молочный жир (Продукты из обезжиренного молока, пахты и молочной сыворотки. / Под ред. А.Г. Храмцова. - М.: Легкая и пищевая промышленность, 1977).

Биологическая ценность молочной сыворотки обусловлена содержащимися в ней белками, азотистыми соединениями, углеводами, липидами, минеральными солями, витаминами, органическими кислотами, ферментами, иммунными телами и микроэлементами. В сыворотке обнаружены практически все 200 соединений, которые установлены в молоке (Данилов Р.Б. Молоко и молочное дело, М., 1974 г. ). Кроме того, в сыворотку переходят молочнокислые бактерии, составляющие микрофлору бактериальных заквасок.

Топинамбур (Helianthsus tuberasusl) содержит витамины С и В, белки, различные аминокислоты, сахара. В клубнях много калия, цинка, железа. Топинамбурное сырье рассматривается как источник инулина, профилактическое действие которого известно для больных сахарным диабетом, а также как биогенный фактор для развития естественной микрофлоры кишечника при дисбактериозах (Голубев В. И. , Палько Н.И., Волкова Ч.Е. Топинамбур - биоэнергетический, пищевой и экологосберегающий ресурс. - Хранение и переработка с/х сырья, 1994, 5). Позже были выявлены антитоксический, иммуностимулирующий, антистрессорный, адаптогенный, антиоксидантный виды биологической активности экстрактов топинамбура (Кожевников B.C., Коненкова Я.П., Зеленков В.М. Активность концентрата топинамбура в коррекции иммунного статуса больных с постгриппозными состояниями. 2-й межд. симпозиум "Новые и нетрадиционные растения и перспективы их практического использования", Тезисы докладов, Пущино - 1997, с. 940, 941).

Вследствие ухудшающейся экологии, которая в свою очередь отрицательно воздействует на состояние здоровья людей, возникла необходимость в производстве напитков так называемого профилактического назначения, содержащих в своей основе растительное сырье.

Методы профилактики и восстановительной коррекции функционального состояния человека в значительной мере используют диетотерапию, так как благодаря правильно подобранному рациону питания, в соответствии с тем или иным заболеванием, создаются благоприятные условия для медикаментозной терапии. Использование напитков, приготовленных на основе естественных субстратов, создаваемых природой и не подверженных глубокой переработке сырья, исключает однобокость сбалансированности их по калорийности, снижения содержания необходимых человеку микронутриентов.

В напитке брожения "Свежесть" объединяются ценные свойства топинамбура и молочной сыворотки, давно зарекомендовавший себя как основа напитков по ряду факторов: свойствам и составу; относительной дешевизне и доступности; сезонным совпадением максимумов потребления напитков и получения сыворотки на молочных предприятиях решением экологических проблем утилизации отходов переработки молока (В.Е. Жидков. "Научно-технические основы биотехнологии альтернативных вариантов напитков из молочной сыворотки", - Ростов-на-Дону, 2000, 143 с.).

Использовали клубни топинамбура осеннего сбора: свежевыкопанные (октябрь) и хранившиеся в течение 7 месяцев (с октября по май) при температуре 4-9^oС. Химический состав корнеплодов представлен в таблице 1.

Способ получения напитка брожения "Свежесть" иллюстрируется следующими примерами:

Пример 1: Для производства 10 дал напитка 25 кг клубней топинамбура моют, обрабатывают в течение 20 мин при температуре 119^oС и давлении 0,1 МПа, охлаждают, измельчают до размера частиц 1,0 мм, смешивают с 75 дм³, предварительно разведенной в 10 раз молочной сывороткой, перемешивают, закладывают в аппарат для тепловой обработки, нагревают до температуры 80^oС и выдерживают при этой температуре 30 мин. Далее смесь охлаждают до 30^oС и отпрессовывают.

В полученный экстракт вносят 150 г дрожжей Saccharomyces cerevisiae ВГШ-2, доводят объем до 10 дал разбавленной молочной сывороткой до содержания сухих веществ 5,6%, перемешивают, ведут брожение в течение 14 ч при 34^oС до снижения содержания сухих веществ на 1% и кислотности не ниже 2 см³ 1М щелочи на 100 см³ напитка. После завершения сбраживания напиток охлаждают до ^oС и выдерживают при этой температуре 10 суток для завершения брожения, декантируют с дрожжевого осадка и добавляют 5,1 г аспартама.

Пример 2. Для производства 10 дал напитка 25 кг клубней топинамбура моют, обрабатывают в течение 20 мин при температуре 120^oС и давлении 0,1 МПа, охлаждают, измельчают до размера частиц 1,5 мм, смешивают с 75 дм³ предварительно разведенной в 10 раз молочной сывороткой, перемешивают, закладывают в аппарат для тепловой обработки, нагревают до температуры 85^oС и выдерживают при этой температуре 25 мин. Далее смесь охлаждают до 30^oС и отпрессовывают.

В полученный экстракт вносят 150 г дрожжей Saccharomyces cerevisiae ВГШ-2, доводят объем до 10 дал разбавленной молочной сывороткой до содержания сухих веществ 5,6%, перемешивают, ведут брожение в течение 14 ч при 34,5^oС до снижения содержания сухих веществ на 1% и кислотности не ниже 2 см³ 1М щелочи на 100 см³ напитка. После завершения сбраживания напиток охлаждают до ^oС и выдерживают при этой температуре 7 суток для завершения брожения, декантируют с дрожжевого осадка и добавляют 5,1 г аспартама.

Пример 3. Для производства 10 дал напитка 25 кг клубней топинамбура моют, обрабатывают в течение 25 мин при температуре 122^oС и давлении 0,1 МПа, охлаждают, измельчают до размера частиц 2,0 мм, смешивают с 75 дм³ предварительно разведенной в 10 раз молочной сывороткой, перемешивают, закладывают в аппарат для тепловой обработки, нагревают до температуры 90^oС и выдерживают при этой температуре 30 мин. Далее смесь охлаждают до 35^oС и отпрессовывают.

В полученный экстракт вносят 150 г дрожжей Saccharomyces cerevisiae ВГШ-2, доводят объем до 10 дал разбавленной молочной сывороткой до содержания сухих веществ 5,8%, перемешивают, ведут брожение в течение 11 ч при 35^oС до снижения содержания сухих веществ на 1% и кислотности не ниже 2 см³ 1М щелочи на 100 см³ напитка. После завершения сбраживания напиток охлаждают до ^oС и выдерживают при этой температуре 8 суток для завершения брожения, декантируют c дрожжевого осадка и добавляют 5,1 г аспартама. Динамика брожения сусла показана в табл. 2.

Изменение содержания инулина в процессе сбраживания показано на чертеже.

Готовый продукт, выработанный по первому и второму примерам, обладает хорошей органолептикой, слегка мутный, по вкусовым качествам не уступает квасу, приготовленному по традиционной технологии. Оба образца напитка отличались хорошей насыщенностью углекислотой и ярко выраженной кислотностью. Добавление аспартама практически не сказывается на калорийности продукта, а использование молочной сыворотки снижает послевкусие, свойственное продуктам, приготовленным из топинамбура. Содержание этилового спирта к концу брожения составляет 1,35%.

Готовый продукт, выработанный по третьему примеру табл.3, представляет собой прозрачный жидкий напиток без осадка и посторонних включений, слегка опалесцирующий, что обусловлено особенностями используемого сырья. Обладает хорошей органолептикой, хорошо насыщен углекислотой, отличается ярко выраженной кислотностью, отсутствием послевкусия, свойственного продуктам, выработанным с использованием топинамбура. Содержание этилового спирта к концу брожения 1,15%.

На основании проведенных опытных выработок напитка брожения "Свежесть" согласно указанным способам было установлено, что напиток, выработанный согласно примеру 3, отвечает требованиям, предъявляемым к безалкогольным напиткам (Сборник основных правил, технологических инструкций и нормативных материалов по производству безалкогольной продукции. - М.: Пищепромиздат, 2000. - 280 с.). По содержанию токсичных веществ, радионуклидов и микробиологическим показателям напиток, приготовленный по любому из вариантов, отвечал нормативам СанПиН 2.3.2 1078-01 "Гигиенические требования к качеству и безопасности продовольственного сырья и пищевых продуктов".

Преимуществом данного способа является повышение биологической активности напитка за счет обогащения его ценными нутриентами, содержащимися в молочной сыворотке и топинамбуре; сокращение сроков изготовления, разнообразие вкусовой гаммы с целью расширения ассортимента.

Полученный напиток брожения рекомендуется как тонизирующий и общеукрепляющий, диетический продукт лечебно-профилактического назначения.

Данный напиток в указанных пределах компонентов с соблюдением соответствующих режимов имеет однородную консистенцию с ненарушенными органолептическими показателями, предъявляемыми к традиционным напиткам брожения типа кваса. Имеет сбалансированный аминокислотный и углеводный состав. Запах и вкус чистые без привкуса топинамбура и постороннего запаха.

По предлагаемому способу используется отход молочной промышленности (бесказеиновая фаза молока после получения из него сыра или творога), утилизация которого представляет определенную трудность, а сбросы в канализацию оказывают негативное влияние на окружающую среду. Однако сыворотка содержит 20% веществ в коллоидном состоянии (сывороточные белки, соли кальция) от общего количества их в молоке, что позволяет рационально использовать высокоценное белковое сырье животного происхождения и сократить известный дефицит в питании. Внесение экстрактов топинамбура обогащает напиток биологически активными веществами, обладающими ценными качествами (обогащен витаминами, дополнительными микроэлементами). Напиток может использоваться для профилактики при диабете (не содержит сахарозы), при заболеваниях желудочно-кишечного тракта (не содержит клетчатки) как общеукрепляющий, тонизирующий, низкокалорийный, легкоусваиваемый.

Напиток включает натуральные ингредиенты и животные белки без снижения потребительских свойств, при высоком качестве и хранимости готовых продуктов, позволяет расширить ассортимент.