Лекция 12

Немолочное сырье, используемое для производства молочной продукции.

Вопросы:

1.Направления развития ассортимента молочных продуктов.

2.Немолочное сырье: растительные жиры и белки, пищевые добавки.

1.Направления развития ассортимента молочных продуктов.

Внастоящее время в молочной промышленности произошли большие изменения, обусловленные возросшим использованием в производстве молочных продуктов сырья немолочного происхождения.

Всвязи с этим необходимо четко определить значение терминов:

«молочные продукты» и «молокосодержащие продукты».

Молочные продукты допускается производить из натурального, нормализованного, восстановленного (состоит из сухого и сгущенного молока и воды) и рекомбинированного (состоит из отдельных частей молока и воды) молока, а также из вторичного молочного сырья без использования немолочных жира и белка.

Молокосодержащие продукты вырабатывают из молока

(натурального, восстановленного, рекомбинированного и их смесей), вторичного молочного сырья с использованием ингредиентов немолочного происхождения для замены молочного жира и белка.

К цельномолочным продуктам относят молоко пастеризованное питьевое, молоко стерилизованное питьевое, питьевые пастеризованные сливки, молоко топленое питьевое, кисломолочные напитки, творог и сырково-творожные изделия, сметану, простокваши, йогурт, мороженое, выработанные из натурального молочного сырья.

К сожалению, в настоящее время широко начали применять пищевые добавки в технологии продуктов питания, в том числе и молочных, что негативно сказывается на здоровье человека. Человек должен получать только естественную пищу в соответствии с возрастом. Особенно это касается молока и молочных продуктов, в том числе молочных смесей для

питания новорожденных.

В современном мире большое значение приобретают продукты различного функционального назначения с добавлением витаминов, макро- и микроэлементов, бифидобактерий.

146

Молочные продукты лечебно-профилактического направления.

Разработку молочных продуктов лечебно-профилактического назначения проводят в следующих направлениях:

-подбор в состав заквасок штаммов молочнокислых бактерий, являющихся антагонистами патогенных микроорганизмов и обладающих хорошей приживаемостью в кишечнике человека;

-использование в составе продуктов бифидобактерий;

-обогащение молочных продуктов веществами, стимулирующими рост бифидобактерий;

-применение немолочных жиров для регулирования содержания полиненасыщенных жирных кислот в составе жировой фазы продукта;

-обогащение продукта белками, витаминами, минеральными веществами и др.;

-создание лечебных препаратов.

При разработке продуктов определенного целевого назначения часто сочетают несколько указанных выше факторов.

Для нормализации состава микрофлоры желудочно-кишечного тракта человека разработаны кисломолочные продукты, обогащенные витаминами и лактулозой (стимулирующими рост бифидобактерий в кишечнике), а также продукты, в состав которых входят бифидо- и лактобактерии.

Бифидобактерии характеризуются высокой антагонистической активностью по отношению к патогенным микроорганизмам, разрушают токсичные продукты их обмена, синтезируют витамины, иммуномодуляторы и другие биологически активные вещества. Продукты, обогащенные бифидобактериями, являются эффективными средствами против дисбактериоза желудочно-кишечного тракта, способствуют восстановлению нормальной микрофлоры кишечника. Основными представителями нормальной микрофлоры кишечного тракта человека являются: В. bifidum, В. longum, В. adolescentis, В. breve, В. infantis.

В качестве заквасок используют различные бактериальные концентраты, содержащих в своем составе молочнокислые стрептококки и бифидобактерии. Основные критерии при подборе заквасок — хорошая сочетаемость с белково-жировой основой, антагонистическое действие в отношении условно-патогенных микроорганизмов (бактерий группы кишечных палочек).

Разработаны продукты с повышенным содержанием полине-

насыщенных жирных кислот (путем использования немолочных

147

жиров) и других биологически активных веществ. К таким продуктам относятся различные сливочно-растительные спреды.

В технологии молочных продуктов лечебно-профилактического назначения используют пищевые жиры. Характеристики некоторых из них приведены ниже.

Содержание полиненасыщенных жирных кислот (ПНЖК) в пищевых жирах в %:

Виджира: Содержание ПНЖК:

Животный жир:	линолевой	линоленовой	арахидоновой
куриный	21,3	—	0,6
гусиный	19,3	—	—
говяжий	5,3	—	0,6
свиной	15,6	—	2,1
молочный	4,5	1,2	0,3
Растительные
масла:
подсолнечное	68,0	—	—
соевое	58,0	8,1	—
хлопковое	50,4	—	—

Животные жиры содержат арахидоновую кислоту, но не содержат линоленовой.

Растительные масла, наоборот, не содержат арахидоновой кислоты, однако отличаются высоким содержанием линолевой.

В состав молочного жира входят все незаменимые полиненасыщенные жирные кислоты.

Молочные продукты со сложным сырьевым составом.

Во всем мире в последнее десятилетие наблюдается тенденция к увеличению потребления молочных продуктов.

Это привело к необходимости использования дополнительного сырья как молочного (молочно-белковые и сывороточно-белковые концентра-

148

ты), так и немолочного (растительные жиры и белки, натуральные плодово-ягодные и овощные наполнители) происхождения и созданию продуктов со сложным сырьевым составом.

Кмолочным продуктам относят те продукты, которые изготов- лены из молока без замены компонентов (белков, жиров, углеводов) готового продукта на компоненты (белки, жиры, углеводы) немолочного происхождения.

Ккомбинированным (молокосодержащим) продуктам относят продукты, изготовленные из молока с частичной заменой компонентов молока на компоненты растительного происхождения.

Каналогам молочных продуктов относят продукты, изготов- ленные из немолочного сырья, но по потребительским свойствам: вкусу, цвету, запаху, пищевой и биологической ценности — аналогичные соответствующим молочным продуктам.

2.Немолочное сырье: растительные белки и жиры, пищевые

добавки.

Растительные белки.

Растительные белки содержатся в значительных количествах в зерновых и бобовых культурах. Особенно высокой массовой долей белка отличаются семена бобовых, при этом большая часть бобовых белков приходится на фракции альбуминов и глобулинов.

Самая ценная культура семейства бобовых это соя, в семенах которой находится до 40 % белка, и до 20 % жира, до 35 % углеводов.

Из углеводов в сое содержатся (%): моносахариды 0,07...2,2; сахароза 3,3...13,5; раффиноза 1,2; стахиоза 3,5; крахмал и декстрин 3,1...9,0; пентозы 3,8...5,5; галактоза 4,6; арабиноза 3,8; целлюлоза (клетчатка) 3...7; гемицеллюлоза 1,3...6,5.

Кроме того, в семенах сои содержатся нежелательные и токсичные вещества, что исключает использование семян сои не только в пищевых продуктах, но и в кормах. Такие вещества, как ингибиторы трипсина, лектины, аллергены, стеролы, олигосахара, фосфатиды, изофлавины, вызывают посторонний запах в продукте, приводят к желудочно-кишечным расстройствам и тормозят рост организма.

149

Применение семян сои для пищевых целей становится возможным только после специальной технологической обработки. Для получения пищевого белка соевые бобы подвергают вымачиванию, измельчению, тепловой обработке и экстракции.

Пищевые белки на основе сои вырабатывают в виде следующих продуктов: обезжиренная соевая мука (54 % белка), концентрат соевого белка (70 % ), изолят соевого белка (92 %). Эти продукты отличаются друг от друга массовой долей белка и степенью очистки от углеводов и пищевых волокон.

Для изготовления молокосодержащих продуктов с использованием соевых белков используют изоляты и специальные концентраты – соевые аналоги сухого коровьего молока (смесь пищевого соевого белка с различными ингредиентами, имитирующими состав коровьего молока).

Содержание белков в зерновых и зернобобовых культурах в %

Культура	Массовая
	доля белка	Альбумины	Глобулины
Пшеница	12,5	5,2	12,6
Рожь	9,9	25,3	19,2
Ячмень	10,3	12,5	12,7
Гречиха	10,8	21,7	42,6
Рис	7,4	10,6	8,1
Кукуруза	10,3	18	13,3
Горох	20,5	9,6	85,7
Соя	40	-	95

150

Растительные жиры.

Молочный жир состоит из нескольких тысяч триглицеридов.

В триглицеридах молочного жира обнаружено свыше 150 жирных кислот. Жирные кислоты влияют на физические свойства жира. Преобладание в триглицеридах молочного жира твердых насыщенных жирных кислот над жидкими ненасыщенными и низкомолекулярными кислотами обусловливает температуру застывания молочного жира 18...23 °С, а сложный триглицеридный состав — несоответствие температуры застывания температуре плавления, которая составляет 28...36 оС.

Температура плавления молочного жира близка к температуре тела, что способствует хорошему усвоению молочного жира.

По разнообразию жирных кислот молочный жир не имеет себе равных в природе (среди животных и растительных жиров).

С целью снижения затрат на производство молочных продуктов, а также с целью обогащения их ненасыщенными жирными кислотами, для замены молочного жира (или части его) применяют жиры растительного происхождения.

Растительные жиры (масла) делятся на жидкие ( подсолнечное,

хлопковое, кукурузное, соевое, рапсовое) и твердые ( кокосовое, пальмовое, пальмоядровое).

Растительные жиры, предназначенные для использования в технологии молочных продуктов, применяют в виде аналогов (заменителей) молочного жира, которые получают путем специальной обработки (рафинация, гидрогенизация) растительных жиров. Цель обработки - получить твердые жиры пластичной консистенции путем изменения жирнокислотного состава исходных растительных жиров.

Особенность состава триглицеридов растительных жиров — незначительное содержание различных видов жирных кислот, преимущественно ненасыщенных, в том числе основных 1-2, в отличие от молочного жира 10-12.

В подсолнечном и кукурузном масле преобладают линолевая и олеиновая ненасыщенные жирные кислоты.

В соевом масле массовая доля ненасыщенных жирных кислот составляет 75...86 %, в том числе линолевой 43...56 %, олеиновой 15...36 %, линоленовой 2...14 %. насыщенных жирных кислот — 14...20 %, в том числе пальмитиновой 2,4...14 %, стеариновой 2...7,5 %.

В рапсовом масле преобладает эруковая кислота.

151

Пальмовое масло получают из мякоти плодов пальмы. В пальмовом масле основную долю жирных кислот составляют пальмитиновая и олеиновая кислоты — до 90 % и выше, лауриновая и миристиновая — не более 2 %. Смесь растительных масел, в состав которой входит и пальмовое масло, предлагается как заменитель молочного жира в технологии комбинированного масла.

Кокосовое масло вырабатывают из высушенной мякоти плодов кокосовой пальмы. Оно характеризуется высоким содержанием насыщенных жирных кислот — лауриновой и миристиновой — до 90 %, что определяет его твердую консистенцию. В настоящее время кокосовое масло начали использовать в технологии молочных продуктов в качестве заменителя какао-порошка при получении глазури для глазированных сырков и мороженого, как заменитель молочного жира при производстве мороженого, сгущенного и сухого молока.

Пальмоядровое масло добывают из ядра плода масличной пальмы в отличие от пальмового масла, получаемого из мякоти плода.

При получении аналогов молочного жира температура плавления их должна соответствовать температуре плавления молочного жира.

Заменяют молочный жир частично или полностью в масле, сырах, плавленых сырах, сгущенном молоке, мороженом, глазури для творожных сырков и мороженого, сметане и т. д.

Пищевые добавки.

Пищевые добавки — группа природных или синтетических веществ, специально вводимых в сырье, полуфабрикаты или готовые пищевые продукты с целью совершенствования их технологии или придания им необходимых свойств, и не употребляемых самостоятельно в качестве пищевых продуктов.

Число пищевых добавок, используемых в производстве пищевых продуктов в различных странах, около 500, не считая комбинированных добавок, отдельных душистых веществ и ароматизаторов.

Европейским Советом разработана система цифровой кодификации пищевых добавок с литерой Е. Каждой пищевой добавке присвоен цифровой трехили четырехзначный код (в Европе с предшествующей литерой Е).

Применение пищевых добавок остро поставило вопрос об их токсичности. Под токсичностью понимают способность вещества наносить вред живому организму.

152

Решающую роль здесь играют: доза (количество вещества, поступающего в организм в сутки), длительность потребления, пути поступления в организм. Экспериментально обосновывают предельно допустимые концентрации (ПДК) — концентрации, которые не вызывают при ежедневном воздействии на организм в течение длительного времени отклонений в здоровье людей. Решение о возможном использовании рассматривается экспертными комитетами международных организаций ФАО—ВОЗ. Разрешенные пищевые добавки относят к разряду веществ минимального риска.

По назначению пищевые добавки можно разделить на следующие группы веществ:

-улучшающих внешний вид продукта (красители и цветокоррек- тирующие материалы);

-изменяющих структуру продукта (загустители, геле- и студне- образователи);

-регулирующих свойства продукта (поверхностно-активные вещества);

-придающих продукту определенный вкус и аромат (вкусовые и ароматические вещества);

-повышающих срок хранения продукта (консерванты);

Красители и цветокорректирующие материалы

Для придания пищевым продуктам характерной для них окраски, измененной при технологической обработке (кипячение, стерилизация, сушка и т. д.), используют природные (натуральные) и синтетические (органические и неорганические) красители.

Бета-каротин. Среди натуральных красителей необходимо выделить каротиноиды. Растительные каротиноиды — это красно-желтые пигменты, обусловливающие окраску ряда овощей, фруктов, жиров, яичного желтка и других продуктов.

Для окраски пищевых продуктов (маргарин, сливочное масло, майонез и др.) применяют каротиноиды, выделенные из моркови, плодов шиповника, перца, а также полученные микробиологическим или синтетическим путем.

Энокраситель. Получают его из выжимок темных сортов винограда и ягод бузины в виде жидкости интенсивно-красного цвета. Окраска продукта зависит от рН среды: красная окраска в подкисленных средах, в

153

нейтральных и слабощелочных средах энокраситель придает продукту синий оттенок. Поэтому при использовании энокрасителя одновременно применяют и органические кислоты для создания необходимого рН среды.

В последнее время в качестве желтых, розово-красных красителей начали использовать пигменты, содержащиеся в соке кизила, красной и черной смородины, клюквы, брусники, пигменты чая, а также красный краситель, выделенный из свеклы, — свекольный красный.

Сахарный колер. Это темноокрашенный продукт карамелизации различных видов сахаров, полученный по различным технологиям. Водные растворы сахарного колера представляют собой приятно пахнущую темнокоричневую жидкость. Применяют сахарный колер для окраски напитков, кондитерских изделий, а также в кулинарии.

Синтетические красители. В последнее время пищевая промышленность широко использует синтетические красители. Они устойчивы к изменению рН среды, действию кислот, нагреванию, свету, обладают большой окрашивающей способностью, их легче дозировать. В большинстве случаев они дешевле натуральных красителей. Поступающие в продажу красители обычно разбавлены наполнителями (поваренная соль, сульфат натрия, глюкоза, сахароза, лактоза, крахмал, пищевые жиры), что упрощает их использование.

Вещества, изменяющие структуру продукта.

К этой группе пищевых добавок относятся вещества регулирующие консистенцию: загустители, желирующие вещества, студнеобразователи.

Загустители используют для получения коллоидных растворов повышенной вязкости.

Студнеобразователи — для получения многокомпонентных нетекучих систем.

Гелеобразователи (желирующие вещества) применяют для получения структурированных коллоидных систем. Четкого разделения между этими группами добавок нет.

Все эти вещества связывают воду, в результате коллоидная система теряет свою подвижность и изменяется консистенция пищевого продукта.

Среди них натуральные природные вещества животного и растительного происхождения: желатин, пектин, агароиды, камеди и вещества, получаемые искусственно (полусинтетически), в том числе из природных объектов (метилцеллюлоза, карбоксиметилцеллюлоза, амилопектин, модифицированные крахмалы и др.).

154

Желатин (студнеобразователь). Это белковый продукт. Не имеет вкуса и запаха. Получают желатин из костей, хрящей и сухожилий животных. Он растворяется в горячей воде, при охлаждении водные растворы образуют гель. Желатин используют при изготовлении желе (фруктовых и рыбных), мороженого, кремов, жевательной резинки, а также в кулинарии.

Крахмал и модифицированный крахмал. Крахмал и его фракции

(амилопектин, декстрины) и модифицированные крахмалы применяют в качестве загустителей, студнеобразователей и желирующих веществ в кондитерской, хлебопекарной промышленности, при производстве мороженого.

Модификация крахмалов позволяет существенно изменить их строение и свойства (гидрофильность, способность к клейстеризации, студнеобразование), а следовательно, и направление использования.

Пектиновые вещества. Это группа полисахаридов, входящих в состав клеточных стенок и межклеточных образований высших растений, а также присутствующих в растительных соках некоторых из них. Пектиновые вещества способны образовывать гели, связывать воду. Эти свойства обусловливают их широкое применение в пищевой промышленности. В настоящее время выпускают несколько видов пектинов, выделяемых из различного сырья и отличающихся по составу и свойствам: яблочный, цитрусовый, свекловичный, пектин из корзинок подсолнечника, а также комбинированные пектины из смешанного сырья.

В последнее время пектины широко используют в качестве профилактических средств для групп населения, проживающих в зонах риска отравления тяжелыми металлами и радионуклидами, из-за способности образовывать комплексные соединения с ионами цинка, свинца, кобальта, стронция, радионуклидами.

Пектины применяют в технологии мороженого, фруктовых соков, майонеза.

Полисахариды, выделенные из морских водорослей.

.Агар-агар представляет собой смесь агарозы и агаропектинов. Получают агар-агар из багряных (красных) морских водорослей (амфилия), произрастающих в Белом море и Тихом океане. Агар незначительно растворяется в холодной воде, но набухает в ней. В горячей воде образует коллоидный раствор, который при остывании дает хороший прочный сгусток, имеющий стекловидный излом. Желирующая способность агара в 10 раз выше, чем желатина. Применяют агар при приготовлении мороженого,

155

при осветлении соков, при получении желе, пудингов, а в кондитерской промышленности — желейного мармелада, зефира.

Агароид (черноморский агар) получают из водорослей филлофора, растущих в Черном море. Плохо растворим в холодной воде, в горячей воде образует коллоидный раствор, при охлаждении которого формируется студень. Студнеобразующая способность в два раза ниже, чем у агара.

Каррагинан, получаемый из красных водорослей, по химической природе близок к агару и агароидам. Это экстракт водорастворимых полисахаридов красных водорослей, произрастающих в основном у берегов шотландского города Каррик. Используется в пищевой промышленности как стабилизатор, эмульгатор, загуститель, гелеобразователь при производстве желе, глазури, кремов, кондитерских изделий, заливного, пудингов, теста, мясных консервов, соусов, молочных продуктов, напитков, мороженого, мягкого сыра и др.

Альгиновая кислота и ее соли (альгинаты) — это полисахариды,

являющиеся компонентами бурых водорослей. Альгиновая кислота в воде не растворяется. Альгиновую кислоту и ее соли применяют для осветления соков, в качестве желирующих веществ и эмульгаторов. Пропиленгликольальгинат, не осаждающийся в кислых растворах, используют в качестве стабилизатора в производстве мороженого, концентратов апельсинового сока.

Модифицированную целлюлозу и ее простые эфиры также применяют в качестве пищевых добавок. Целлюлозу используют в качестве эмульгатора, добавки, препятствующей слипанию и комкованию пищевых продуктов. Из эфиров целлюлозы применяют метилцеллюлозу, карбоксиметилцеллюлозу и др. Эфиры целлюлозы используют при изготовлении мороженого, соусов, при производстве напитков. В молочной промышленности карбоксиметилцеллюлозу применяют для осаждения казеина молока.

Вещества, регулирующие свойства сырья и продукта.

К ним относятся поверхностно-активные вещества (ПАВ), с помощью которых можно регулировать свойства гетерогенных систем, которыми являются сырье и готовый продукт. При растворении или диспергировании в жидкость эти вещества, концентрируясь на поверхности раздела фаз, снижают поверхностное натяжение. Это дает возможность использовать их и для получения тонкодисперсных и устойчивых коллоидных систем.

156

В технологии плавленых сыров в качестве солей-плавителей и эмульгаторов жира применяют фосфаты натрия.

Производные моноглицеридов (лактаты моноглицеридов, эфир моноглицерида и яблочной кислоты, эфир моноглицерида и лимонной кислоты и т.д.) примененяют в производстве мороженого, майонеза, маргаринов и других продуктов.

Вкусовые и ароматические добавки.

Кним относятся подсластители и и ароматизаторы.

Кподслащивающим добавкам принадлежат вещества несахарной природы, которые придают пищевым продуктам сладкий вкус.

Основное сладкое вещество, используемое человеком, — сахароза.

Но в последнее время, с учетом требований науки о питании, расширилось производство низкокалорийных продуктов, а также продуктов для людей, страдающих рядом заболеваний, в первую очередь больных диабетом. В связи с этим расширяется выпуск заменителей сахарозы, как природного происхождения, так и синтетических.

В пищевой промышленности возрастает использование подслащивающих продуктов из крахмала, патоки, глкюкозофруктозных сиропов, глюкозы.

Среди подслащивающих добавок распространены солодовый экстракт, лактоза, сорбит и ксилит, аспартам.

Солодовый экстракт — водная вытяжка из ячменного солода, которая состоит из глюкозы, фруктозы, мальтозы, сахарозы, белков, минеральных веществ и ферментов.

Используют солодовый экстракт при выработке продуктов детского питания, в кондитерской промышленности.

Лактоза — молочный сахар. Используют ее в производстве продуктов детского питания и специальных кондитерских изделий.

Сорбит и ксилит — это многоатомные спирты. Сладость ксилита и сорбита по сравнению с сахарозой 0,85 и 0,6 соответственно. Они практически полностью усваиваются организмом. Ксилит, кроме того, является стабилизатором, обладающим влагоудерживающей способностью и эмульгирующими свойствами, оказывает положительное влияние на состояние зубов, увеличивает выделение желудочного сока и желчи.

157

Аспартам представляет собой дипептид, в состав которого входят остатки аспарагиновой кислоты и фенилаланина. Аспартам в 200 раз слаще сахарозы и нетоксичен. Его удобно использовать при выработке продуктов, которые не нуждаются в тепловой обработке, а также продуктов лечебного назначения. В продуктах, которые подвергаются тепловой обработке, длительному хранению, его применение нецелесообразно из-за снижения степени сладости готового продукта.

Цикламаты — натриевая (калиевая) и кальциевая соли цикламовой (аминосульфоновой) кислоты. Соединения с приятным вкусом, без привкуса и горечи, стабильные при варке, хорошо растворяются в воде. Сладость в 30 раз выше, чем у сахарозы. Применяют цикламаты при производстве напитков, в том числе молочных.

К ароматизаторам относятся вещества, усиливающие вкус и аромат. Их вносят в пищевые продукты с целью улучшения органолептических свойств.

Разделяют эти вещества на природные и синтетические соединения,

имитирующие природные. Первые выделяют из фруктов, овощей и растений в виде соков, эссенций или концентратов, вторые получают синтетическим путем.

Химическая природа ароматизаторов может быть самой разнообразной. Они могут включать большое число компонентов, среди них эфирные масла, альдегиды, спирты, сложные эфиры и т. д.

Вещества, повышающие сохранность продукта и увеличивающие сроки хранения.

К ним относятся антиокислители и консерванты.

Антиокислители замедляют окисление ненасыщенных жирных кислот, входящих в состав липидов.

Обычно их используют в жировых и жиросодержащих продуктах. Из природных антиокислителей в первую очередь это токоферолы. Они присутствуют в ряде растительных масел (в частности, тыквенное масло). Из синтетических — бутилоксианизол и бутилокситолуол, которые применяют в жировых продуктах (в топленых, кулинарных и кондитерских жирах).

Консерванты повышают срок хранения продуктов и защищают их от порчи, вызванной микроорганизмами. Добавляя их можно замедлить или предотвратить развитие бактерий, плесеней, дрожжей и других микроорганизмов. В ряде случаев целесообразно использовать смесь нескольких консервантов.

158