способ получения кефира

Формула изобретения

Способ получения кефира, включающий восстановление сухого молока путем смешивания его с водой, выдержку, нормализацию, пастеризацию, охлаждение, заквашивание внесением закваски кефирного грибка в количестве 5%, охлаждение до 14-16°С, созревание и розлив, отличающийся тем, что перед смешиванием сухого молока с водой последнюю предварительно активируют методом ультразвуковой кавитации с частотой механических колебаний 22 кГц экспозицией 3 минуты при мощности ультразвукового колебания 120-160 Вт, затем смесь сухого молока и активированной воды обрабатывают ультразвуковой кавитацией с частотой механических колебаний 22 кГц экспозицией 1-3 минуты при мощности ультразвукового колебания 120-160 Вт и выдерживают в течение 1-2 ч.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к молочной промышленности и предназначено для использования при производстве кефира на основе восстановленного молока.

Известен способ получения кефира, включающий нормализацию, пастеризацию молочного сырья, гомогенизацию, охлаждение до температуры заквашивания, заквашивание 1-3% кефирной грибковой или 3-5% производственной закваской, сквашивание до рН 4,65-4,5, охлаждение в покое 1,0-1,5 ч, перемешивание, охлаждение до 14-16°C в течение 3-4,5 ч, созревание в течение 9-13 ч при перемешивании, расфасовку, охлаждение до 6±2°C и хранение (Технологическая инструкция по производству кефира, 18.06.1987 г.). Кефир, получаемый этим способом, отличается характерным вкусом, ароматом и консистенцией, однако не может долго храниться из-за ухудшения вкуса и консистенции уже через несколько дней.

Известен способ получения кефира, включающий нормализацию, двойную пастеризацию молока при температурах 87°C, затем 105°C, гомогенизацию, охлаждение, внесение кефирной грибковой закваски, сквашивание. После сквашивания при достижении рН сгустка 4,7-4,75 осуществляют охлаждение до температуры созревания 14-16°C (RU 2453125, МПК А23С 9/127, заявл. 09.12.2010, опубл. 20.06.2012). Изобретение позволяет удлинить срок хранения готового продукта, а также улучшить его вкус и консистенцию. Однако технология длительна по времени и экономическим затратам за счет двойной пастеризации.

В последнее время известно использование ультразвуковых колебаний высокой интенсивности, что позволяет ускорить многие технологические процессы, протекающие в продукте. Исследования последних лет по влиянию акустического кавитационного воздействия на молочное сырье предполагает использование этого метода в технологиях молочного производства. Однако почти во всех технологиях молочного производства предусмотрен подогрев молока или молока-сырья до достаточно высоких температур, что разрушает полезные компоненты молока и снижает тем самым качество получаемого молочного продукта.

Наиболее близким к заявляемому является способ получения кефира, включающий восстановление сухого молока путем смешивания его с водой, выдержку, нормализацию, пастеризацию, охлаждение, заквашивание путем внесения закваски кефирного грибка, охлаждение до 14-16°C, созревание и розлив (Л.И. Степанова. Справочник технолога молочного производства. Технология и рецептуры, т.1. Цельномолочные продукты. С.-Петербург: ГИОРД. 2000, с.117-122).

В основу предлагаемого изобретения положена техническая задача, заключающаяся в снижении температурного воздействия на полезные компоненты молока-сырья при его восстановлении, сокращении длительности процесса производства кефира и повышения его вкусовых свойств и пищевой ценности.

Указанная задача решается тем, что в способе получения кефира, включающем восстановление сухого молока путем смешивания его до растворения с водой, выдержку, нормализацию, пастеризацию, охлаждение, заквашивание, охлаждение, созревание и розлив, согласно изобретению, при восстановлении перед внесением сухого молока в воду последнюю предварительно активируют методом ультразвуковой кавитации с частотой механических колебаний 22 кГц экспозицией 3 минуты при мощности ультразвукового колебания 120-160 Вт, затем в нее вносят сухое молоко, далее смесь сухого молока и активированной воды вновь обрабатывают ультразвуковой кавитацией с частотой механических колебаний 22 кГц, экспозицией 1-3 минуты при мощности ультразвукового колебания 120-160 Вт, выдержку осуществляют в течение 1-2 ч, а после нормализации и пастеризации заквашивание проводят внесением закваски кефирного грибка в количестве 5% с охлаждением до температуры 14 16°C.

Использование активированной воды при восстановлении сухого молока позволяет исключить подогрев воды из технологического процесса, а также сократить время производства восстановленного молочного продукта за счет сокращения и исключения некоторых технологических этапов. Кроме того, применение активированной воды при восстановлении сухого молока интенсифицирует протекающие процессы при перемешивании смеси (набухание белков, достижение нормальной плотности и вязкости и др.), что сокращает длительность всего технологического процесса производства молочного продукта.

Повторная ультразвуковая обработка смеси сухого молока и воды обеспечивает снижение индекса растворимости сухого молока, полноту восстановления компонентов сухого молока, гомогенизацию и стерилизацию готового продукта, что позволяет сократить длительность этапа пастеризации восстановленного молока-сырья. Однородность компонентного состава молока-сырья (большая доступность для сквашивания) и отсутствие посторонней микрофлоры (воздействие стерилизующего фактора), что подтверждается редуктазной пробой, обеспечивает в дальнейшей технологии выработки кефира повышение интенсивности развития полезной микрофлоры и активности молочного кислого брожения, что ускоряет достижение требуемой кислотности кисломолочного продукта, а также формирует вкусовые достоинства кефира.

Результаты оценки показателей качества, подтверждающие сказанное, приведены в таблице.

Увеличение массовых долей компонентов молока-сырья определяет повышение интенсивности протекания молочно-кислого брожения. Это подтверждается также результатами изменения активной кислотности кисломолочного продукта через 5, 8 и 10 часов (данные в таблице). Также это характеризует формирование более полного вкуса (устранение водянистости), что определяет улучшение органолептических характеристик продукта и, как следствие, его потребительских свойств.

Стерилизующее действие кавитационной обработки характеризует возможность сокращения времени пастеризации продукта, вырабатываемого по предлагаемой технологии, до 10 минут (экспериментальный образец получен по технологии именно с таким временем пастеризации). Все вышесказанное определяет возможности сокращения технологического цикла производства кефира.

Активацию воды осуществляли на основе электрофизического воздействия на нее методом ультразвуковой кавитации на ультразвуковом технологическом аппарате, например серии «Волна-М» (модель УЗТА-0,4/22-ОМ), обладающем следующими характеристиками:

- мощность - 400 Вт;

- интенсивность излучения не менее - 10 Вт/см ²;

- время непрерывной работы - 8 ч;

- диаметр излучающей поверхности - 45 мм.

Предлагаемый способ получения кефира осуществляют следующим способом.

Пример 1.

Для получения кефира используют восстановленное сухое молоко. Воду, применяемую для восстановления сухого молока, обрабатывают ультразвуковым воздействием частотой механических колебаний 22 кГц при мощности ультразвукового колебания 120 Вт ( 30%-ная мощность воздействующего фактора вышеназванного УЗТ-аппарата) в течение 3 минут. Затем в нее вносят сухое молоко в концентрации 10% и повторно обрабатывают смесь сухого молока и воды ультразвуком частотой механических колебаний 22 кГц при мощности ультразвукового колебания 120 Вт в течение 1 минуты. Выдерживают смесь в течение 2 часов для восстановления белков и достижения требуемой плотности, нормализуют, пастеризуют при температуре 60±2°C в течение 15 минут, охлаждают до температуры заквашивания, вносят закваску кефирного грибка в количестве 5%, заквашивают, охлаждают до температуры 14°C, дают созреть в течение 8 часов, разливают. Активация воды позволяет сократить время выдержки для восстановления компонентов сухого молока, меньшее время выдержки при пастеризации снижает отрицательное воздействие высоких температур на компоненты молока-сырья, высокая доля которых обуславливает и глубину протекания молочно-кислого брожения с формированием специфического кисломолочного вкуса кефира.

Пример 2.

Для получения кефира используют восстановленное сухое молоко. Воду, применяемую для восстановления сухого молока, обрабатывают ультразвуковым воздействием частотой механических колебаний 22 кГц при мощности ультразвукового колебания 140 Вт ( 30%-ной мощности воздействующего фактора вышеназванного УЗТ-аппарата) в течение 3 минут. Затем в нее вносят сухое молоко в концентрации 10% и повторно обрабатывают смесь сухого молока и воды ультразвуком частотой механических колебаний 22 кГц при мощности ультразвукового колебания 140 Вт в течение 3 минут. Выдерживают смесь в течение 1 часа для восстановления белков и достижения требуемой плотности, нормализуют, пастеризуют при температуре 60±2°C в течение 10 минут, охлаждают до температуры заквашивания и вносят закваску кефирного грибка в количестве 5%, заквашивают, охлаждают до температуры 16°C, дают созреть в течение 8 часов, разливают. Время выдержки сокращается за счет кавитационной обработки воды и молока, обеспечивающей более высокую проникающую способность воды и разрушение агломератов сухого молока до отдельных частиц, что, кроме того, гомогенизирует смесь. Стерилизующее действие ультразвука позволяет снизить время пастеризации, что обеспечивает сохранение полезных свойств молока-сырья, а также формирует оптимальную среду для развития молочно-кислых бактерий вносимого кефирного грибка, обуславливающих получение кефира с высокими вкусовыми свойствами.

Пример 3.

Воду, применяемую для восстановления сухого молока, обрабатывают ультразвуковым воздействием частотой механических колебаний 22 кГц при мощности ультразвукового колебания 160 Вт в течение 3 минут. Затем в нее вносят сухое молоко в концентрации 10% и повторно обрабатывают смесь сухого молока и воды ультразвуком частотой механических колебаний 22 кГц при мощности ультразвукового колебания 160 Вт в течение 3 минут.

После выдержки в течение 1 часа восстановленное молоко нормализуют, пастеризуют при температуре 65±2°C без выдержки, охлаждают до температуры заквашивания и вносят закваску кефирного грибка в количестве 5%, заквашивают, охлаждают до температуры 15°C, дают созреть в течение 8 часов, разливают. Сокращается время производства без изменения потребительских свойств и качества кефира.

Предлагаемый способ может быть применен на предприятиях молочного производства для выработки кефира с высокими потребительскими (вкусовыми) свойствами, пищевой ценностью и показателями безопасности с одновременным сокращением производственного цикла.

Таблица
Оцениваемый показатель		Значение показателя
		по стандарту	фактическое
			образец, восстановленный по стандартной схеме (прототип)	образец, восстановленный с применением ультразвуковой кавитации (предлагаемый способ)
Индекс растворимости, см3		не более 0,2	0,045	0,018
Массовая доля белка, %, не менее		2,8	2,69	2,88
Массовая доля жира, %		-	0,05	0,9
Массовая доля лактозы, %		-	3,52	3,71
Редуктазная проба		не менее 5,5 часов	более 5,5 часов/I кл.	более 5,5 часов/ I кл.
Кефир
pH кефира	через 5 ч	-	5,97	5,45
	через 8 ч	-	5,26	4,73
	через 10 ч	-	4,84	4,47
Вкус		Чистый, кисломолочный, без постороннего привкуса. Острый, допускается дрожжевой привкус.	Кисломолочный, несколько неоднородный, без посторонних оттенков.	Чистый, однородный, кисломолочный, без посторонних оттенков.