Общие сведения

Сыворотка является продуктом с естественным набором жизненно важных минеральных соединений. Минеральные соли и микроэлементы способствуют утолению жажды и поддержанию водно-солевого баланса организма. По содержанию и составу минеральных солей сыворотка приближается к минеральным водам, но по питательности значительно их превосходит. По сравнению с молоком вещества, растворенные в сыворотке, всасываются организмом легче, поскольку диффузия электролитов из водных растворов протекает быстрее, чем из жировых эмульсий.

Воспринимаемые органами чувств такие свойства пищевых продуктов как вкус, запах и внешний вид, гораздо больше влияют на выбор потребителями того или иного продукта, чем его состав и питательная ценность. Для сывороточных напитков эти показатели играют решающую роль, так как сыворотка имеет специфические непривычные дня потребители вкус и, запах. В процессе производства различными техническими приемами удается достигнуть приемлемых для потребителей органолептических показателей сывороточных напитков.

Напитки, вырабатываемые из молочной сыворотки, различаются по способу производства, составу, пищевой и биологической ценности. Условно их можно разделить на две большие группы – напитки свежие и напитки биологически обработанные. Ассортимент свежих напитков расширен за счет внесения сахара, плодово-ягодных соков и сиропов, пряно-ароматических добавок. Для повышения биологической ценности в них могут быть добавлены витамины или различные белковые добавки растительного и животного происхождения.

Массовый сезон получения сыворотки (лето) совпадает с максимумом потребления напитков, что создает благоприятные условия для их сбыта.

Нежирные низкожирные кисломолочные напитки по своему качеству и биологическим свойствам не уступают напиткам из цельного молока, но имеют более низкую энергетическую ценность.

В напитках из молочной сыворотки отсутствует жир и казеин, а в отдельных видах удалены и сывороточные белки. Ряд напитков из сыворотки, наоборот, обогащен молочными белками за счет добавления пахты или обезжиренного молока.

Технология приготовления напитков на основе молочной сыворотки базируется на использовании ее составных частей в полном объеме или после выделения сывороточных белков (осветления) мембранными методами или в результате тепловой денатурации. В молочно-сывороточных напитках сыворотку используют совместно с другим молочным сырьем питания человека минеральные элементы, в том числе кальций (120 мг/100 см³). Эти напитки освежают, утоляют жажду. Их рекомендуется употреблять людям, работающим в условиях высокой температуры воздуха. По соображениям экономического и микробиологического характера производство напитков из молочной сыворотки должно быть организовано в таких регионах, где она производится в больших количествах.

Первые работы, в которых рассматривалось изготовление напитков из молочной сыворотки, были опубликованы в 40-х годах. В 1948 г. было сообщено о производстве сывороточного лимонада и пива. В настоящее время появилось несколько обзорных работ; посвященных напиткам из молочной сыворотки (включая вино, шампанское, а также некоторые новые продукты, выпускаемые в ряде стран).

Классификация напитков из молочной сыворотки приведена на рис. 3.6. Подсырная сыворотка, которая чаще всего служит основой при изготовлении этих напитков, имеет нейтральный вкус. Однако иногда отмечается и так называемый сывороточный привкус, который может быть вызван различными причинами (например, действием молочнокислого брожения, реакциями между белком и сахарами, действием света и кислорода, расщеплением белка). При концентрировании путем сгущения часть веществ, обусловливающих вкус продукта, модифицируется. Нежелательный привкус пропадает также при удалении азотсодержащих соединений. По этой причине большую часть молочной сыворотки подвергают предварительной переработке (осаждением удаляют белок), а затем конденсируют и высушивают. Однако напитки изготовляются из цельной молочной сыворотки.

Рисунок 3.6.

Рисунок 3.6. – Классификация напитков из сыворотки

По технологическим особенностям производства напитков из сыворотки, выпускаемых в нашей стране, можно разделить на группы (рис. 3.7.)

Рисунок 3.7.

Рисунок 3.7. – Основные виды напитков из молочной сыворотки, выпускаемых в нашей стране

Напитки из цельной сыворотки представляют особую ценность, так как в них содержатся все составные части сыворотки. Эти напитки непрозрачны, и в них возможно выпадение хлопьевидного осадка, но они обладают определенными диетическими и лечебными свойствами. Технология приготовления напитков из цельной сыворотки достаточно проста. Для улучшения их вкуса и повышения пищевой и биологической ценности применяют биологическую обработку и внесение наполнителей.

Выделение значительной части белков из сыворотки позволяет получить прозрачные освежающие напитки. Белки увеличивают мутность, снижают стойкость при хранении и ослабляют освежающий эффект. В осветленной сыворотке ослабляется специфический сывороточный привкус. В настоящее время основным способом выделения сывороточных белков является тепловая денатурация.

Биологическая обработка повышает питательную ценность напитков вследствие увеличения массовой доли некоторых водорастворимых витаминов и лактатов. Сбраживание лактозы до молочной кислоты и других веществ позволяет направленно изменять соотношение белок — углеводы в желаемую сторону и улучшить вкус напитка.

Хорошая пенообразующая и газоудерживающая способность сыворотки оказывает положительное влияние на освежающие свойства сывороточных напитков. На этом свойстве основана технология приготовления газированных освежающих напитков с использованием углекислоты.

В связи с низким содержанием сухих веществ и быстрой порчей сыворотку целесообразно концентрировать. Концентраты можно транспортировать на значительные расстояния, хранить длительное время и использовать по мере необходимости.

Приготовление продуктов из смеси молока и сыворотки позво­ляет направленно регулировать состав компонентов для получения определенных видов напитков. Изменяется главным образом соотношение казеин — сывороточные белки. Это имеет особое значение при получении кумыса из коровьего молока. Кобылье молоко со­держит меньшее количество азотистых веществ (1,5 — 2%) по сравнению с коровьим (до 3,5%). В коровьем молоке казеин составляет около 80% всех белковых веществ и только 20% приходится на долю альбуминов и глобулинов. В кобыльем молоке ка­зеин составляет только 50%. Высокое содержание сывороточных белков в кобыльем молоке очень важно с технологической точки зрения. Эти белки гидрофильны, то есть легкорастворимы и обусловливают жидкую консистенцию кумыса. Количество и соотношение белков оказывают влияние на характер сгустка, образующегося под действием кислоты. В кумысе имеются лишь мелкие хлопья казеина, совершенно не ощутимые при пробе на язык. Состав и свойства сыворотки позволяют использовать ее для приближения состава коровьего молока к кобыльему.

3.3.2. Напитки из цельной сыворотки. Безалкогольные напитки из цельной или осветленной молочной сыворотки характеризуются простой и быстрой технологией изготовления. К числу безалкогольных напитков относятся лечебные (с добавлением экстрактов из трав) и специальные напитки для детей.

3.3.2.1. Сыворотка молочная пастеризованная. Вырабатывают из творожной сыворотки. Предназначена для употребления в пищу и приготовления окрошек, квасов, кулинарных изделий.

Последовательность технологических процессов производства сыворотки молочной пастеризованной следующая: сбор, очистка от частиц казеина, обезжиривание; пастеризация и охлаждение; фасовка, маркировка, упаковка.

Молочную сыворотку собирают в резервуар из нержавеющей стали, после чего она поступает на саморазгружающийся сепаратор-осветлитель модели ОХС для выделения жира и казеиновой пыли. При отсутствии сепараторов допускается: очистка молочной сыворотки через два слоя марли или лавсановую ткань. Осветленную сыворотку пастеризуют при 76±2°С с выдержкой 15 — 20 с или 65±2°С с выдержкой не менее 30 мин. Охлаждают до 6±2°С. Пастеризованную и охлажденную сыворотку можно хранить до розлива в резервуарах при 6±2°С не более 24 ч. Готовый продукт фасуют в бумажные пакеты, полиэтиленовые мешки, фляги молочные, а также в цистерны-полуприцепы.

Хранят сыворотку молочную пастеризованную при температуре, не превышающей 8°С, не более 36 ч с момента выпуска.

Продукт представляет собой однородную жидкость зеленоватого цвета без посторонних примесей (допускается небольшое количество белкового осадка), с чистым вкусом, свойственным молочной сыворотке. Плотность продукта — не менее 1023 кг/м3; кислотность — не более 75 °Т.

Схема технологической линии производства сыворотки молочной пастеризованной представлена на рисунке 3.8. Характеристика основного оборудования приведена в таблице 3.7.

Таблица 3.7. – Характеристика основного технологического оборудования для производства напитков из цельной воротки

3.3.2.2. Сывороточный напиток с сахаром. Вырабатывают из творожной сыворотки с добавлением сахара. Технология включает сбор обезжиренной творожной сыворотки, фильтрацию, пастеризацию, приготовление сахарного сиропа и смешивание с сывороткой, охлаждение розлив, хранение.

Творожную сыворотку собирают в резервуар и очищают от казеиновой пыли на саморазгружающемся сепараторе. Пастеризуют при 74 — 76 °С с выдержкой 15 — 20 с. В пастеризованную и охлажденную до 10 — 12°С сыворотку вносят сахарный сироп. Его готовят 80%-ной концентрации. Для этого требуемое по рецептуре количество сахарного песка заливают водой из расчета 4 части сахарина на 1 часть воды, кипятят в течение 3 — 5 мин, фильтруют и вносят в сыворотку. Расход сахара составляет 50 кг на 1 т готового продукта (без учета потерь).

Готовый напиток фасуют в стеклянную тару, фляги или цистерны с термоизоляцией и хранят при температуре 8 °С не более 48 ч с момента выпуска, в том числе на предприятии-изготовителе — не более 24 ч.

Продукт представляет собой однородную жидкость с незначительным осадком, вкус сывороточный. Плотность — не менее 1030 кг/м³, кислотность — не более 85°Т, массовая доля сухих веществ — 9,5 — 10,5 %.

Схема технологической линии производства напитка с сахаром представлена на рисунке 3.9.

Рисунок 3.9.

Рисунок 3.9. – Схема технологической линии производства сывороточных напитков с наполнителями: 1 — резервуар промежуточный; 2 — насос; 3 — резервуар для белковой массы; 4 — саморазгружающийся сепаратор; 5 — пастеризационно-охладительная установка; 6 — резервуар; 7 — резервуар для сахарного сиропа

3.3.2.3. Сывороточный напиток с кориандром. Технология изготовления и основные физико-химические показатели напитка аналогичны технологии и показателям сывороточного напитка с сахаром. Отличием является внесение кориандра в виде отвара. Зерна кориандра измельчают и заливают сывороткой в соотношении 1:10, 1:50, нагревают до 80 °С, выдерживают в течение 30 мин, затем фильтруют. Расход кориандра — 10 кг на 1т готового продукта. Для придания соответствующей окраски в напиток можно вводить жженый сахар (колер) в количестве 0,4 кг на 1000 кг напитка. Готовый напиток охлаждают до 6 — 8°С и выдерживают в холодильной камере в течение 5 ч для созревания.

3.3.2.4. Сывороточный напиток с ванилином. Технология изготовления и основные показатели напитка аналогичны технологии и показателям сывороточного напитка с сахаром. Отличным является внесение ванилина, что придает сыворотке приятный запах. Расход ванилина — 0,01 кг на 1000 кг готового продукта.

Во ВНИМИ разработана технология напитка «Ароматный» витаминизированного. Его вырабатывают из несквашенной пастеризованной творожной (подсырной) сыворотки с добавлением сахара или подсластителя аспартама, пищевых ароматизаторов и красителей, поливитаминного премикса. Поливитаминный премикс вносят из расчета 750 г на 1 т продукта.

Премикс 730/4 фирмы «Гоффман-Ля Рош» (Австрия), являющейся крупнейшим производителем витаминных препаратов, представляет собой смесь 12 основных необходимых человеку витаминов с молочным сахаром (лактозой) в соотношении, соответствующем потребности в них организма. Добавление 750 г премикса на 1000 л обеспечивает удовлетворение одним стаканом (200 мл) продукта половины среднесуточной потребности человека практически во всех витаминах.

Физико-химические показатели: содержание сухих веществ – 6 %;белка – 0,7 %; витамина С – 20 мг%; энергетическая ценность – 20 ккал. Упаковка – стеклянная и бумажная тара. Срок хранения – 72 ч.

3.3.3. Биологически обработанные напитки. Пищевая ценность молочной сыворотки значительно повышается при употреблении ее в виде кисломолочных напитков с добавлением или без добавления ароматических и вкусовых веществ. Консистенция кисломолочных напитков жидкая или полужидкая.

3.3.3.1. Квас молочный окрошечный. Вырабатывают из пастеризованной творожной или подсырной сыворотки, сквашенной закваской, приготовленной с включением чистых культур болгар­ской палочки. Предназначен для непосредственного употребления в пищу.

Технология изготовления кваса окрошечного включает сбор сырья, очистку от частиц казеина, пастеризацию и охлаждение, заквашивание и сквашивание, охлаждение, розлив.

Творожную сыворотку собирают в резервуар из нержавеющей стали, после чего она поступает на саморазгружающийся сепаратор. Осветленную сыворотку

Таблица 3.8. – Характеристика основного технологического оборудования для производства кваса молочного окрошечного

пастеризуют при температуре 74±2°С с выдержкой 15 — 20 с. Затем охлаждают до температуры заквашивания. Закваска составляет 3 — 5% массы заквашиваемой сыворотки. Сквашивание проводят при температуре 42±2°С в течение 4 — 8 ч до достижения кислотности в пределах 140 — 180 °Т. По окончании сквашивания сыворотку перемешивают, охлаждают до температуры 4 — 8°С и направляют на розлив.

Продукт выпускают в потребительской таре: стеклянных бутылках вместимостью 0,5 и 0,1 л, пакетах из полиэтиленовой пленки номинальной вместимостью 1 л, металлических флягах вместимостью 40 л, автомолцистернах для молока номинальной вместимостью до 2000 л.

Продукт должен храниться при температуре, не превышающей 8 °С, не более 36 ч с момента окончания технологического процесса.

Продукт представляет собой однородную жидкость с незначительным осадком, вкус сывороточный, плотность — не ниже 1023 кг/м³, кислотность – 140 — 180°Т.

Схема технологической линии производства кваса молочного окрошечного представлена на рис. 3.10. Характеристика основного оборудования приведена в таблице 3.8.

Рисунок 3.10.

Рисунок 3.10. – Схема технологической линии производства кваса молочного окрошечного: I – сыворотка; I,I – сыворотка окрошечная; 1 - резервуар для сбора сыворотки; 2 – насос центробежный; 3 – тележка ручная для сбора белка; 4 – сепаратор саморазгружающийся; 5 – автоматизированная пастеризационно-охладительная установка; 6 – резервуар для кисломолочных напитков; 7 – охладитель пластинчатый; 8 – заквасочник

3.3.1.5. Напиток «Здоровье». Вырабатывают из пастеризованной молочной сыворотки путем сквашивания ее закваской из обезжиренного молока, приготовленной на чистых культурах термофильных рас молочнокислого стрептококка, болгарской, ацидофильной и сырных палочек.

Технология изготовления напитка включает отбор и подготовку сырья; тепловую обработку и охлаждение сыворотки, заквашивание сыворотки; розлив; укупорку и маркировку; сквашивание смеси; охлаждение продукта в камере и хранение.

Сыворотку собирают в емкости непосредственно после выработки творога, сыра или казеина. Перед пастеризацией проверяют кислотность сыворотки, которая не должна быть выше 30° Т. Сыворотку пастеризуют в трубчатом или пластинчатом пастеризаторе при 75 — 85 °С с выдержкой 15 — 20 с. При небольших объемах производства для этой цели можно использовать ванны ВДП или другие двухстенные ванны с мешалками. После окончания пастеризации сыворотку охлаждают в пластинчатом или трубчатом охладителе до температуры заквашивания (43 — 45 °С) и направляют в резервуар или ванну для заквашивания. Для этого в сыворотку вносят закваску, состоящую из четырех видов термофильного молочного стрептококка, болгарской, ацидофильной и сырных палочек в количестве 5 — 10% в равных частях. Закваску вносят в количестве до 10%, если она приготовлена на пастеризованном, обезжиренном молоке, и до 5% — на стерилизованном. После внесения закваски смесь тщательно перемешивают и немедленно отправляют на розлив. Во избежание образования хлопьев свернувшегося белка розлив одной партии смеси должен быть закончен в течение 30 мин. Во время розлива заквашенную смесь непрерывно перемешивают для равномерного распределения закваски по всей массе.

Напиток разливают в стеклянные молочные бутылки вместимостью 0,5 и 1 л или другую тару, разрешенную Министерством здравоохранения. Бутылки укупоривают алюминиевыми капсу­лами с обязательным заклеиванием горловины бумажной лентой. Укупоренные бутылки укладывают в корзины и направляют в термостатную камеру для сквашивания при температуре 43 — 45 °С. Окончание сквашивания определяют по прочности сгустка и кислотности, которая не должна превышать 100 °Т; сгусток должен быть ровным и достаточно прочным; допускается незначительное отделение сыворотки. По окончании сквашивания напиток охлаждают в холодильных камерах до 8°С и направляют на реализацию.

Готовый продукт хранят при температуре, не превышающей 8°С, не более 24 ч.

При выработке напитка «Здоровье» резервуарным способом заквашивание и смешивание смеси осуществляются в одной емкости. В этом случае смесь сквашивают до кислотности 80 — 90 °Т, после чего охлаждают до 15 — 20 °С, размешивают до однородной консистенции, разливают в бутылки или другую тару, укупоривают, маркируют и направляют в камеру для до охлаждения при температуре, не превышающей 8°С.

Напиток имеет чистый запах, кисломолочный вкус без посторонних привкусов, белый с зеленоватым оттенком цвет, равномерный по всей массе. Допускается осадок белка. Кислотность продукта — 120 °Т; массовая доля сухих веществ — 6%.