Патент на изобретение №2383140

(54) СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА СЫРНОГО ПРОДУКТА

(57) Реферат:

Изобретение относится к молочной промышленности и может быть использовано при производстве белковых молочных продуктов. Способ включает нормализацию молока, добавление сухого изолята соевого белка в количестве 15-25% от общего содержания белка в молочной смеси или предварительно восстановленного в теплой воде с температурой 55-60°С в течение 15-20 минут до массовой доли белка в молочной смеси в количестве, обеспечивающем соотношение молочный белок:соевый белок 7:3, пастеризацию молочной смеси, охлаждение ее до температуры свертывания, внесение бактериальной закваски, хлористого кальция в количестве 45-49 г на 100 кг смеси, молокосвертывающего ферментного препарата, свертывание, разрезку и обработку сгустка, в процессе которой проводят его нагревание при температуре 36-38°С в течение 10-20 мин. Дозу бактериальной закваски устанавливают 3,5-4,5% от массы смеси. Изобретение позволяет упростить и ускорить технологический процесс, увеличить общее содержание белка в готовом продукте, оптимизировать соотношение белковых компонентов в его составе для усиления функциональных и диетических свойств. 3 табл.

Изобретение относится к молочной промышленности и может быть использовано при производстве молочных продуктов, а именно белковых молочных продуктов. Готовый сырный продукт обладает функциональными свойствами, может быть использован в рационе оздоровительного питания и предназначен для непосредственного употребления в пищу, например, в рецептурах для приготовления салатов.

На современном рынке пищевых ингредиентов соевые белковые продукты представлены изолятами, концентратами, текстуратами, различными видами муки как из обезжиренных, так и из цельных необезжиренных семян, очищенных от оболочки (жирная мука), или частично обезжиренных с помощью механического отжима масла (полуобезжиренная или полужирная мука).

Эти виды соевых белков отличаются друг от друга прежде всего способом концентрации белковой части соевых бобов, что определяет их биологическую ценность и функциональные свойства, и степенью очистки от нежелательных примесей, снижающих пищевую ценность продукта.

Известен способ производства молочно-белкового продукта (патент РФ 2173524). Способ включает гомогенизацию молочной основы, пастеризацию, охлаждение до температуры заквашивания, внесение закваски, хлористого кальция и сычужного фермента, сквашивание, обработку сгустка, самопрессование, прессование, охлаждение и фасовку. В качестве основы используется смесь коровьего (козьего или кобыльего) и соевого молока. Используемая закваска содержит штамм «Наринэ», молочнокислые стрептококки и бифидобактерии.

Недостатком этого способа являются сложность технологического процесса, повышенная кислотность продукта из-за использования штамма «Наринэ».

Известен способ получения мягкого сыра (патент РФ 2285425), предусматривающий пастеризацию молочного сырья, коагуляцию белков путем добавления молочной сыворотки с образованием сгустка, отделением сыворотки, посолкой и формованием сырной массы. В качестве молочного сырья используют молочно-растительную смесь, состоящую из молока и соевого концентрата, содержащего 20-25% сухих веществ в количестве 8-15% к исходному сырью. При этом молочно-растительную смесь предварительно подвергают созреванию путем внесения закваски молочнокислых стрептококков и ацидофильной палочки в количестве 0,05-0,1% при соотношении 1:0,5 и хлористого кальция в количестве 0,01-0,02% от массы смеси. Использование зрелой молочно-растительной смеси позволяет обеспечить нормальное свертывание и развитие молочнокислых бактерий за счет активизации молочнокислой микрофлоры, увеличить количество растворимых азотистых веществ.

Недостатком способа является использование высокой температуры для коагуляции белка, негативно влияющей на пищевую и биологическую ценность готового продукта, и усложнение технологического процесса.

Известен способ использования в производстве мягкого сыра соевого пастообразного концентрата (СПК) с содержанием сухих веществ 20-28%, в т.ч. белка – 10-12%, жира – 4-8%, углеводов – 6-8%, предусматривающий использование СПК в смеси – не более 20% от массы смеси; температуру коагуляции смеси – (95±2)°С; продолжительность выдержки сгустка при коагуляции – 8-10 мин; дозу внесения кислой сыворотки (кислотностью 220-230°Т) – 8-11% от массы сырья. Полученный сгусток выдерживают и после удаляют 60-65% сыворотки. Затем проводят посолку сыра в зерне поваренной солью в количестве 0,8-1,5% от массы смеси. Сыр формуют в горячем виде с последующим самопрессованием сырной массы в течение (8-10) ч при 18-20°С (Мартынюк О.В., Смирнова И.А. Соевый пастообразный концентрат в производстве мягкого сыра. «Сыроделие и маслоделие», 2004, 3, с.3-31).

Недостатком способа является использование высокой температуры для коагуляции белка, негативно влияющей на пищевую и биологическую ценность готового продукта.

Известен способ производства домашнего сыра «Сибирский» (патент РФ 2289933), предусматривающий смешивание обезжиренного молока с соевым компонентом, заквашивание смеси поликомпонентной закваской из молочнокислых и бифидобактерий, внесение хлористого кальция, сычужного порошка или пепсина, сквашивание, обработку сгустка, подогрев зерна, промывание и охлаждение зерна, обсушку зерна и смешивание его с заранее сквашенными сливками и солью.

Сложность технологического решения подчеркивается в этом случае еще и широтой охвата всех видов соевых белков, подразумеваемых под определением «соевый компонент», что создает определенные технологические трудности при производстве готового продукта, т.к. речь идет о компонентах с различной массовой долей соевого белка, требующих неодинаковых способов подготовки при введении в молочную смесь и технологических приемов обработки смеси.

Наиболее близким по технической сущности заявляемому изобретению является способ производства комбинированного мягкого сыра по патенту РФ 2316219, включающий нормализацию молока, добавление пастообразного соевого концентрата, пастеризацию смеси, охлаждение до температуры свертывания, внесение бактериальной закваски, хлористого кальция, молокосвертывающего ферментного препарата, свертывание, разрезку и обработку сгустка, в процессе которой сгусток нагревают до температуры 32-36°С, формование, самопрессование сырного зерна, посолку, обсушку готового продукта, упаковывание и хранение.

Данная технология имеет ряд существенных недостатков.

Во-первых, используемый по прототипу пастообразный соевый концентрат содержит не более 50,0% белковой фракции сои, что снижает его значение как обогатителя продукта растительным белком (ТУ 9146-004-44065325-2000 (Изменение 1)).

Во-вторых, применение пастообразного соевого концентрата при выработке мягкого сыра требует специальной подготовки (созревание в течение длительного времени).

В-третьих, при использовании комбинации пастообразного соевого концентрата и растительного масла также необходима специальная подготовка, что усложняет технологический процесс и увеличивает его себестоимость.

В-четвертых, аминокислотный состав пастообразного соевого концентрата, особенно по содержанию незаменимых аминокислот, недостаточно высок, чтобы обеспечить в полной мере биологическую ценность конечного продукта и его функциональную направленность.

Изолят соевого белка в качестве обогащающего белкового компонента сырного продукта по предлагаемой технологии выбран неслучайно. Благодаря наиболее щадящим способам обработки сырья изолят соевого белка выгодно отличается от прочих источников соевого белка тем, что в нем в наибольшей степени сохраняются и концентрируются не только белковые вещества (не менее 90,0%), но и необходимые организму полиненасыщенные жирные кислоты, минеральные вещества, витамины, изофлавоны (Шишков В.А., Римарева Л.В. и др. Экстракция растворимых белков из продуктов переработки соевого зерна с применением ферментативного гидролиза. «Хранение и переработка сельхозсырья», 2007, 1, с.19-21).

Кроме того, технология изготовления изолятов позволяет получить готовый продукт с высокой степенью растворимости, что не требует специальных технологических операций по подготовке белка при использовании его в комбинированных сырных продуктах и тем самым сокращает время на его изготовление.

Техническим результатом предлагаемого изобретения является упрощение и ускорение технологического процесса изготовления сырного продукта, содержащего белки сои, увеличение общего содержания белка в готовом продукте, оптимизация соотношения белковых компонентов в его составе для усиления функциональных и диетических свойств.

Технический результат при осуществлении предлагаемого изобретения достигается тем, что в способе производства сырного продукта, включающем нормализацию молока, добавление соевого компонента, пастеризацию молочной смеси, охлаждение до температуры свертывания, внесение бактериальной закваски, хлористого кальция, молокосвертывающего ферментного препарата, свертывание, разрезку и обработку сгустка, в процессе которой проводят его нагревание, формование, посолку, обсушку готового продукта, упаковывание и хранение, согласно изобретению в качестве соевого компонента используют сухой изолят соевого белка в количестве 15-25% от общего содержания белка в молочной смеси или предварительно восстановленный в теплой воде с температурой 55-60°С в течение 15-20 минут до массовой доли белка в молочной смеси в количестве, обеспечивающем соотношение молочный белок:соевый белок 7:3, хлористый кальций вносят в количестве 45-49 г на 100 кг смеси, дозу бактериальной закваски устанавливают 3,5-4,5% от массы смеси, а нагревание сгустка в процессе его обработки проводят при температуре 36-38°С в течение 10-20 минут.

Экспериментально установлено, что изменение соотношения белка в сторону растительного компонента ухудшает синеретические свойства полученного сгустка, замедляет обработку зерна и приводит к снижению органолептических характеристик готового продукта. Повышение содержания общего белка за счет сухого изолята соевого белка более чем на 15-25% приводит к большему отходу сухих веществ в сыворотку, уменьшению выхода и снижению качества готового продукта.

При подготовке смеси к свертыванию используется повышенная (по сравнению с традиционными мягкими сырами) доза хлористого кальция (45-49 г/100 кг смеси), повышенная доза закваски 3,5-5,5% от массы смеси и при обработке сгустка проводится операция второго нагревания при температуре 36-38°С в течение 10-20 мин.

Исследования, проведенные с учетом повышенной влагоудерживающей способности растительных белков, дали возможность использовать наиболее приемлемые и целесообразные режимы коагуляции изолята соевого белка и приемов обработки сырного зерна и на их основе разработать технологию нового вида сырного продукта без созревания.

Увеличение дозы хлористого кальция при составлении молочно-соевой смеси положительно влияет на содержание кальция во фракциях казеина и значительно улучшает свертывающую способность молочно-растительной смеси, сгусток становится более прочным.

Проведение технологической операции второго нагревания до температуры 36-38°С позволяет ускорить синерезис при обработке зерна и провести процесс молочнокислого брожения на необходимом уровне.

Изобретение реализуется следующим образом.

Для составления исходной смеси сухой изолят соевого белка предварительно восстанавливают в теплой воде с температурой 35-40°С. Расчетное количество белка при постоянном перемешивании вносят в воду, доводят температуру раствора до 55-60°С и выдерживают 15-20 минут. Количество белка рассчитывают таким образом, чтобы массовая доля восстановленного соевого белка соответствовала массовой доле белка в молоке. Затем восстановленный изолят соевого белка добавляют к молочной смеси, нормализованной по жиру, в соотношении 3:7 соответственно.

Для получения предлагаемого сырного продукта сухой изолят соевого белка можно вносить непосредственно в исходную молочную смесь, нормализованную по жиру, в количестве 15-25% от содержания белка в молочной смеси.

Смесь для выработки сырного продукта пастеризуют при температуре 74-76°С с выдержкой 20-24 с.

В пастеризованную и охлажденную до температуры свертывания 30-32°С смесь вносят водный раствор хлористого кальция из расчета 45-49 г безводной соли на 100 кг смеси и бактериальную закваску для полутвердых сыров с низкой температурой второго нагревания. Количество бактериальной закваски составляет 3,5-5,5% от массы смеси и зависит от ее активности и кислотности смеси.

После внесения бактериальной закваски смесь оставляют в покое для нарастания кислотности в течение 30-60 минут. Кислотность смеси перед внесением молокосвертывающего фермента должна быть 20-22°Т.

Температуру свертывания смеси 30-32°С устанавливают в зависимости от степени зрелости, состава и свойств молока. Свертывание смеси проводят раствором ферментного препарата активностью не менее 100 тыс.ед., вносимым из расчета 1,5-2,5 г сухого препарата на 100 кг смеси. Для приготовления раствора сухой препарат смешивают с пастеризованной водой в соотношении 1:20 при температуре 32-34°С. Смесь свертывают в течение 50-90 минут в зависимости от скорости нарастания кислотности. После свертывания сгусток разрезают на кубики размером граней 2×2 см, вымешивают в течение 5-10 мин, затем оставляют в покое на 4-6 минут. Уплотнившееся зерно осторожно снова вымешивают в течение 10-15 мин.

Для ускорения процесса синерезиса, учитывая повышенную влагоудерживающую способность изолята соевого белка, проводят процесс второго нагревания, т.е. медленно повышают температуру в ванне до 36-38°С в течение 10-20 минут. При этом процесс вымешивания зерна продолжается. При достижении требуемой температуры зерно вымешивают в течение 4-6 минут для уплотнения. Уплотнившееся зерно после выдержки вымешивают еще в течение 4-6 минут, затем откачивают 20-25% сыворотки и выливают в формы. Сырный продукт формуется наливом или насыпью.

Чтобы ускорить обезвоживание массы во время самопрессования, сырный продукт переворачивают. Первое переворачивание проводят через 0,5-1 ч после розлива сгустка, второе – через 0,5-1,0 ч после первого и третье – через 1-1,5 ч после второго. Самопрессование длится в течение 4-6 ч. К концу самопрессования сырный продукт приобретает правильную форму и мягкое, достаточно связное тесто. Продолжительность самопрессования определяется температурой помещения, нарастающей кислотностью сырной массы и скоростью выделения сыворотки.

Сырный продукт после самопрессования солят в рассоле с массовой долей хлористого натрия 18-22%, температурой 10-12°С. Продолжительность выдержки в рассоле 1,5-2,5 ч. После посолки сырный продукт обсушивают в течение 3-4 ч. Обсушенный сырный продукт упаковывают в полимерные пакеты. Хранение сыра осуществляют при температуре от 0 до +6°С и относительной влажности воздуха от 75 до 85% включительно.

Пример 1.

Для составления 100 кг смеси предварительно 1,0 кг сухого изолята соевого белка вносят в 29,0 кг воды при температуре 35°С при постоянном перемешивании, подогревают до 55°С, выдерживают 15 мин. Затем полученные 30,0 кг восстановленного изолята соевого белка добавляют к 70,0 кг нормализованной по жиру молочной смеси для получения в готовом продукте массовой доли жира в сухом веществе 45,0%.

Полученную смесь пастеризуют при температуре 76°С с выдержкой 22 с, охлаждают до 32°С и вносят при тщательном перемешивании 50 г хлористого кальция, 4500 мл бактериальной закваски, предварительно приготовленной в соответствии с инструкцией по приготовлению из бактериального концентрата «БК-Углич-6» и 2,5 г сычужного фермента. Смесь оставляют в покое для образования сгустка. Через 60 мин готовый сгусток разрезают на кубики размером граней 2×2 см, вымешивают 10 мин, оставляют в покое на 5 мин. Затем продолжают вымешивание.

Через 10 мин вымешивания после достижения зерном определенной степени упругости начинают медленное повышение температуры в сыродельной ванне до 37°С. Продолжительность второго нагревания 15 мин. После достижения требуемой температуры зерно вымешивают еще 5 мин, оставляют в покое на 5 мин, вновь вымешивают в течение 5 мин, затем отливают 25 л сыворотки и оставшееся зерно с сывороткой выливают в формы для самопрессования.

Самопрессование проводят в течение 4 ч. За это время делают три переворачивания форм: первое – через 0,5 ч после формования, второе – через 0,5 ч после первого и третье – через 1 ч после второго. Отпрессованный сырный продукт имеет массовую долю влаги 68,4% и активную кислотность 5,42 ед.рН.

После самопрессования сырный продукт помещают в рассол с массовой долей поваренной соли 20% и температурой 10°С. Продолжительность посолки 2 ч. Затем сырный продукт извлекают из рассола, обсушивают 3 ч, упаковывают в пакеты «Амивак».

Готовый продукт содержит 67,3% влаги, 1,28% соли, активная кислотность 5,31 ед. рН. Вкус и запах – чистый, кисломолочный с легким привкусом сои; консистенция нежная, слегка мажущаяся; цвет светло-кремовый; рисунок отсутствует. Выход готового продукта 14,8 кг. Общее содержание белка в 100 г готового продукта 24,1 г.

Пример 2.

Осуществляется аналогично примеру 1, за исключением того, что расчетное количество сухого изолята соевого белка восстанавливается непосредственно в нормализованной по жиру молочной смеси.

Для составления 100 кг смеси 700 г сухого изолята соевого белка растворяют в 5,0 л нормализованной по жиру молочной смеси при температуре 35°С, выдерживают 15 мин, смешивают с 95,0 л нормализованной молочной смеси и пастеризуют при температуре 76°С с выдержкой 22 с.

Далее как в примере 1.

Отпрессованный сырный продукт имеет массовую долю влаги 61,2% и активную кислотность 5,36 ед. рН

Готовый продукт содержит 58,8% влаги, 1,31% соли, активная кислотность 5,28 ед. рН. Вкус и запах – чистый, кисломолочный с легким привкусом сои; консистенция нежная; цвет – светло-желтый; рисунок – отсутствует. Выход готового продукта 13,4 кг. Общее содержание белка в готовом продукте 26,9 г. Органолептические показатели сырного продукта приведены в таблице 1.

По химическим показателям сырный продукт должен соответствовать требованиям, указанным в таблице 2. Для получения лучших органолептических характеристик готового продукта без привкуса соевого белка возможно использование пряных и ароматических трав. Употребление сырного продукта в виде салатов со свежей зеленью и овощами позволит получить продукт, удовлетворяющий запросам различных потребителей.

Как видно из таблицы, предлагаемая технология позволяет изготовить сырный продукт с более низкой массовой долей жира в сухом веществе (30,0%) по сравнению с прототипом (50,0%), что обеспечивает его более выраженные диетические свойства и функциональную направленность, а использование пряных и ароматических трав позволяет расширить ассортиментный ряд нового продукта.

Установлено, что использование изолята соевого белка обогащает аминокислотный состав полученного продукта незаменимыми аминокислотами в большей степени по сравнению с прототипом (таблица 3).

Таблица 3
	Содержание
Аминокислота	Сырный продукт по предлагаемой технологии	Мягкий сыр по прототипу (патент РФ 2316219)
г/100 г белка	% к белку ФАО/ВОЗ	г/100 г белка	% к белку ФАО/ВОЗ
Лизин	8,6	156	8,4	152
Треонин	4,2	105	4,2	105
Валин	7,4	148	7,2	144
Изолейцин	5,7	143	5,8	145
Лейцин	8,5	121	8,1	116
Триптофан	1,6	160	1,5	150
Метионин+Цистин	3,2	91	3,1	88
Фенилаланин+ Тирозин	8,5	142	8,3	138
Сумма аминокислот	47,6	132	46,5	129

Простота и доступность технологии предложенного способа позволяет организовать его производство как на минизаводах, так и на предприятиях большой сменной мощности и обеспечивает получение полноценного продукта питания.

Формула изобретения

Способ производства сырного продукта, включающий нормализацию молока, добавление соевого компонента, пастеризацию молочной смеси, охлаждение до температуры свертывания, внесение бактериальной закваски, хлористого кальция, молокосвертывающего ферментного препарата, свертывание, разрезку и обработку сгустка, в процессе которой проводят его нагревание, формование, посолку, обсушку готового продукта, упаковывание и хранение, отличающийся тем, что в качестве соевого компонента используют сухой изолят соевого белка в количестве 15-25% от общего содержания белка в молочной смеси или предварительно восстановленный в теплой воде с температурой 55-60°С в течение 15-20 мин до массовой доли белка в молочной смеси в количестве, обеспечивающем соотношение молочный белок: соевый белок 7:3, хлористый кальций вносят в количестве 45-49 г на 100 кг смеси, дозу бактериальной закваски устанавливают 3,5-4,5% от массы смеси, а нагревание сгустка в процессе его обработки проводят при температуре 36-38°С в течение 10-20 мин.