Способ получения йогурта с использованием ферментного препарата трансглутаминазы

Способ получения йогурта с использованием ферментного препарата трансглутаминазы

Реферат

Изобретение относится к молочной промышленности и может быть использовано при производстве йогурта.

Известен способ производства йогурта с использованием фермента трансглутаминазы для улучшения его качества (органолептических характеристик, консистенции, снижения синерезиса). Процесс включает дополнительную обработку молока - сырья и выделения сывороточного белка. Данным белком следует обогащать молоко, используемое для производства йогурта, чтобы получить соотношение в нем сывороточных белков с казеином от 20:80 до 54:46. При тепловой обработке молока степень денатурации сывороточных белков должна составлять от 60% до 88% [см. Патент США US 2007134374].

Недостатком данного способа является необходимость дополнительных экономических и сырьевых затрат для установления данного соотношения сывороточных белков в молоке - сырье, а также отсутствие описания технологических режимов, при которых происходит денатурация сывороточных белков и условий внесения фермента.

Наиболее близким техническим решением к заявляемому является способ получения йогурта с использованием фермента трансглутаминазы, который вносят непосредственно в молочное сырье в количестве 0,01-100 единиц, затем трансглутаминазу инактивируют путем термической обработки при температуре 95°С, охлаждают до температуры заквашивания; после этого в молочное сырье вносят стартерные культуры, происходит процесс сквашивания. В результате этого способа получают йогурт, который имеет гладкую текстуру без отделения сыворотки [см. Патент Япония JP 3182954].

Недостатком этого способа является то, что в случае внесения фермента в молочное сырье, трансглутаминаза реагирует чрезмерно, в связи с чем происходит снижение качества продукта во время хранения, текстура становится шероховатой, образуются комки и т.п.

Задачей заявленного изобретения является создание способа получения йогурта с использованием ферментного препарата трансглутаминазы, позволяющего получить продукт с улучшенной структурой и повышенным качеством, предотвратить синерезис в процессе хранения, придать продукту более сливочный вкус.

Задача решена путем создания способа получения йогурта с использованием ферментного препарата трансглутаминазы, включающего пастеризацию нормализованной молочной смеси при температуре (91-97)°С, заквашивание и сквашивание молочной смеси, тщательное перемешивание 3-10 мин и охлаждение, в котором согласно изобретению перед процессом заквашивания в молоко дополнительно вносят фермент трансглутаминазу в количестве от 0,05 до 0,15 кг на 1000 кг и выдерживают молочную смесь от 45 до 65 минут при температуре (40-50)°С.

Способ характеризуется тем, что молочную смесь (нормализованную по жиру и сухим веществам) пастеризуют при температуре (91-97)°С с выдержкой от 2 до 6 мин, охлаждают до температуры внесения фермента (40-50)°С, добавляют фермент трансглутаминазу в количестве 0,05-0,150 кг на 1000 кг нормализованной смеси. Фермент вносят в сухом или в жидком виде, предварительно растворив его в небольшом количестве молока при температуре 20-30°С (с соблюдением гигиенических стандартов).

Очень важно, чтобы фермент был хорошо распределен по всей массе молока, но без чрезмерной аэрации, что может привести к окислению фермента и к снижению его активности. Для этого смесь перемешивают в течение 3-10 минут, выдерживают 45 минут при температуре (48-50)°С или 65 минут при температуре (40-45)°С. Затем вносят закваску, сквашивают до рН 4,6-4,4 до получения сгустка с требуемыми органолептическими и физико-химическими показателями, деликатно перемешивают и охлаждают до температуры 20°С. Далее готовую продукцию упаковывают, охлаждают до 5°С и отправляют на хранение.

Увеличение температуры пастеризации молока до (91-97)°С способствует разрушению водной белковой системы, в том числе водородных связей, стабилизирующих структуру белка. Это вызывает развертывание молекулы белка и подведение ее ближе к активным участкам фермента трансглутаминазы. Таким образом, формируются поперечные связи казеина и сывороточных белков молока под воздействием трансглутаминазы. Кроме того, энзиматическое соединение индивидуальных белков сыворотки и других белков трансглутаминазой увеличивает термостабильность, что выражается в повышении температуры их денатурации.

Помимо повышенной температуры пастеризации, оптимальным условием, при котором реакция связывания белков молока с помощью трансглутаминазы была бы наиболее полной и эффективной, является предварительная обработка молока ферментом (выдержка) до процесса сквашивания, что объясняется наиболее эффективным действием фермента трансглутаминазы в нейтральной среде при постоянном рН в процессе взаимосвязывающей реакции.

Технический результат, заключается в образовании новых связей между аминокислотами путем внесения трансглутаминазы, которая катализирует реакцию переноса ацильного (кислотного) остатка между лизином и глутамином, что усиливает пептидные связи и стабилизирует структуру белка, улучшает структурно-механические показатели и реологические показатели готового продукта.

Способ осуществляется следующим образом.

Нормализованную молочную смесь пастеризуют при температуре (91-97)°С с выдержкой от 2 до 6 мин. По окончании выдержки молоко охлаждают до температуры (40-50)°С, вносят фермент трансглутаминазу в количестве 0,05-0,150 кг на 1000 кг нормализованной молочной смеси, тщательно перемешивают 3-10 мин, выдерживают в течение 45 минут при температуре (48-50)°С или 65 минут при температуре (40-45)°С. Затем вносят закваску в дозе 45-50 кг/т, сквашивают до рН 4,6-4,4 до достижения полученного сгустка с требуемыми органолептическими и физико-химическими показателями, деликатно перемешивают и охлаждают до температуры 20°С. Далее готовую продукцию упаковывают, охлаждают до температуры 5°С и отправляют на хранение.

Важно отметить, что время перемешивания нормализованной молочной смеси с внесенным ферментом трансглутаминазой должно составлять не менее 3 минут, но не более 10 минут.

Экспериментально доказано, что при перемешивании нормализованной молочной смеси с внесенным в нее ферментом трансглутаминазой менее 3 минут приводит к неравномерному распределению фермента и, как следствие, в готовом продукте наблюдаются следующие пороки: продукт получается с нарушенным или несформировавшимся сгустком, отслоение сыворотки или синерезис. Перемешивание более 10 минут приводит к чрезмерной аэрации и, как следствие, является причиной окисления фермента и снижение его активности.

Фермент трансглутаминазу вносят в сухом или в жидком виде, предварительно растворив его в небольшом количестве молока при температуре (20-30)°С (с соблюдением гигиенических стандартов) из расчета 0,05-0,150 кг на 1000 кг молока. Очень важно, чтобы фермент был хорошо распределен по всей массе молока, но без чрезмерной аэрации (это может привести к окислению фермента и к снижению его активности).

Способ поясняется следующими примерами.

Пример 1.

Готовят нормализованную молочную смесь, для чего в аппарат загружают 790,3 кг обезжиренного молока (8,1% сухих веществ) и 59,7 кг сухого цельного молока 25%-ной жирности (68% сухих веществ). Затем проводят гомогенизацию нормализованной молочной смеси и пастеризацию - (93-95)°С в течение 3-5 минут, охлаждение пастеризованной нормализованной молочной смеси до температуры заквашивания (43±2)°С. В подготовленную для заквашивания молочную смесь вводят трансглутаминазу в количестве 0,01 кг на 1000 кг, тщательно перемешивают 10 мин, выдерживают 45 минут при температуре (48-50)°С. Затем в подготовленную для заквашивания молочную смесь вводят закваску для йогурта (симбиотической смеси микроорганизмов) в дозе 50 кг/т, сквашивают до рН 4,5 до достижения полученного сгустка с требуемыми органолептическими и физико-химическими показателями, после чего осуществляют деликатное перемешивание полученного сгустка, охлаждение его до температуры 20°С и достижения однородной консистенции. Далее готовую продукцию упаковывают, охлаждают до температуры 5°С и отправляют на хранение.

Пример 2.

Готовят нормализованную молочную смесь, для чего в аппарат загружают 748,0 кг обезжиренного молока (8,1% сухих веществ) и 56,5 кг сухого цельного молока 25%-ной жирности (68% сухих веществ). Затем проводят гомогенизацию нормализованной молочной смеси и пастеризацию - (93-95)°С в течение 3-5 минут, охлаждение пастеризованной нормализованной молочной смеси до температуры заквашивания (43±2)°С. В подготовленную для заквашивания молочную смесь вносят трансглутаминазу в количестве 0,150 кг на 1000 кг и тщательно перемешивают 10 мин.

Фермент добавляют в молочную смесь непосредственно в танк, заполненный смесью до лопастей мешалки, после этого запускают мешалки.

Фермент вносят либо в сухом виде, либо в жидком виде, предварительно растворив его в небольшом количестве молока при температуре (20-30)°С (с соблюдением гигиенических стандартов). После заполнения танка и тщательного перемешивания выдерживают подготовленную молочную смесь в течение 65 минут при температуре 45°С.

Вводят закваску для йогурта (симбиотической смеси микроорганизмов) в дозе 45,5 кг/т, сквашивают до рН 4,5 до достижения полученного сгустка с требуемыми органолептическими и физико-химическими показателями, после чего осуществляют одновременное деликатное перемешивание полученного сгустка, охлаждение его до температуры 20°С и достижения однородной консистенции. Далее готовую продукцию упаковывают, охлаждают до температуры 5°С и отправляют на хранение.

Пример 3-4 осуществлялись аналогично примеру 1.

В Примере 3 время перемешивания нормализованной молочной смеси с внесенным в нее ферментом трансглутаминазой было сокращено до 1 мин 30 сек, по результатам проведения эксперимента был получен продукт со значительным количеством отделенной от сгустка сыворотки, что не отвечает органолептическим и физико-химическим требованиям, предъявляемым к готовому продукту.

В Примере 4 время перемешивания нормализованной молочной смеси с внесенным в нее ферментом трансглутаминазой, наоборот, было увеличено до 15 мин, по результатам проведения эксперимента был получен продукт ухудшенной консистенции, который также не отвечал органолептическим и физико-химическим требованиям, предъявляемым к готовому продукту.

Способ получения йогурта с использованием ферментного препарата трансглутаминазы, включающий пастеризацию нормализованной молочной смеси, охлаждение, заквашивание и сквашивание молочной смеси, охлаждение, отличающийся тем, что пастеризация молочной смеси осуществляется при температуре 91-97°C с выдержкой 2-6 мин, а фермент трансглутаминазу вносят в молоко перед процессом заквашивания в количестве от 0,05 до 0,150 кг на 1000 кг, тщательно перемешивают от 3 до 10 минут и выдерживают при температуре 40-50°C в течение 45-65 мин, сквашивание ведут до pH 4,6-4,4.