способ обогащения йогурта минеральными ингредиентами

Формула изобретения

Способ производства йогурта, включающий тепловую обработку до 60-65°С коровьего молока жирностью 3,2% с последующим внесением в него йодсодержащей добавки в виде сухого измельченного до пылевидного состояния порошка водоросли ламинарии в количестве 0,3-0,5% на 1 л молока и подсластителя в виде сухого порошка экстракта стевии в количестве 0,001 на 1 л молока, охлаждение смеси до 38-40°С с последующем внесением закваски в виде термофильных молочных стрептококков и лактобактерии болгарской палочки (Strерtососсus thermophilus и Lactobacterium bulgaricus) и сквашивание в течение 4-5 ч при температуре 38-40°С до образования однородного сгустка.

Описание изобретения к патенту

Предлагаемое изобретение относится к биотехнологии и может быть использовано при производстве йодированных пробиотических продуктов на молочной основе.

Известны йодсодержащие пищевые композиции, обогащенные йодсодержащими добавками, в частности с использованием ламинарии в фармацевтически разрешенных дозах, например по патенту РФ № 2192259, А61К 33/18, в составе поваренной соли.

Известно обогащение молочных продуктов, в частности йогуртов, различными биологически активными пищевыми добавками, в том числе йодсодержащими.

Известен способ производства йодированных пробиотических продуктов на молочной основе по патенту РФ № 2294645, А23С 9/12. Известно производство йогурта с использованием йодированного молочного белка по заявке РФ № 2003126455, А23С 9/123 с применением биологически активной добавки йодказеина. Недостатком известных способов является то, что они предусматривают восполнение только йододефицита в организме человека.

В качестве ближайшего аналога выбран способ производства молочных продуктов, в том числе йогурта, описанный в статье П.В.Коваль и Л.Ю.Лаженцевовой «Использование морской капусты для получения йодсодержащих пробиотических продуктов», Тихоокеанский гос. экономический ун-т. г. Владивосток, 2005. С.113-117. Известный способ предусматривает использование в качестве основы продукта молоко, в качестве биодобавок - измельченную сушеную морскую капусту и продукт ее переработки ламиналь в виде биогеля из морской капусты. В молоко перед заквашиванием вносили 0,2% измельченной ламинарии японской или 5% ламиналя, добавляли фруктовый сок, сахар, а также загуститель в виде казеината натрия. Подготовленную молочную смесь сквашивали с использованием термофильных молочнокислых стрептококков и концентрата лактобактерий при температуре 37°С.

Известный способ производства йодированного продукта технологически более сложен, включает большее количество ингредиентов (молоко, биодобавку в виде ламинарии или ламиналя, наполнители, загуститель и закваску), введение в продукт сахара в качестве наполнителя делает его непригодным для потребления людьми, страдающими сахарным диабетом.

Технический результат предлагаемого изобретения заключается в простом и эффективном способе комплексного обогащения йогурта незаменимыми и заменимыми аминокислотами, витаминами и минеральными элементами путем добавления к молоку сухой водоросли ламинарии и экстракта стевии.

Технический результат достигается тем, что способ производства йогурта включает тепловую обработку до 60-65°С коровьего молока с жирностью 3,2% с последующим внесением в него йодсодержащей добавки в виде сухого, измельченного до пылевидного состояния порошка водоросли ламинарии в количестве 0,3-0,5% на 1 литр молока, и подсластителя в виде сухого порошка экстракта стевии в количестве 0,01% на 1 литр молока, охлаждение смеси до 38-40°С с последующим внесением закваски в виде термофильных молочных стрептококков и лактобактерий болгарской палочки. Продолжительность сквашивания после внесения закваски составляла 4-5 часов до образования сгустка.

Предлагаемый способ не требует сложных технологических операций и длительного времени для получения исходного продукта. В технологическом процессе участвуют всего четыре компонента - молоко, ламинария, стевия и закваска. Готовый йогурт с приятным кисломолочным вкусом можно употреблять как в лечебно-профилактических целях людям, страдающим от недостатка йода в организме и повышенного содержания сахара в крови, так и широкому кругу потребителей в качестве полезного, обогащенного биологически активными веществами йогурта.

Задача обогащения кисломолочного продукта - йогурта решалась комплексом биологически активных веществ, путем включения в его состав нетрадиционного сырья - водоросли ламинарии и экстракта из растения стевии.

Использование стевии в качестве натурального природного подсластителя является источником биологически активных веществ, содержащих широкий спектр природных антиоксидантов, флавоноидов, каратиноидов, обладающих противовоспалительным действием. Большинство исследований показало, что стевия не влияет на метаболизм сахара в крови, а, по результатам некоторых исследований, стевия даже снижает уровень глюкозы в плазме крови здорового человека.

В ламинарии наряду с йодом содержится комплекс биологически активных ингредиентов: заменимые и незаменимые аминокислоты, жиро- и водорастворимые витамины, микроэлементы, в том числе и жизненно необходимые, такие как селен, цинк, йод, медь и др., а также альгиновая кислота, манит, фукоидин и глюкозиды.

Глюкозиды обладают хорошими технологическими свойствами, устойчивы к температурному режиму, низким значениям рН и спиртовым растворам. Альгиновая кислота - это уникальный компонент, выполняющий такие функции в организме как очищение от шлаков, радионуклидов, тяжелых металлов и различного рода токсинов. Маннит в организме связывает и нормализует концентрацию сахара, утилизирует «плохой» холестерин. Фукоидин способен купировать и убивать раковые клетки и помогает организму освободиться от токсинов, которые появляются в области новообразований.

Способ осуществляется следующим образом.

Для производства йогурта использовали: молоко «Российское» с массовой долей жира 3,2%, сухую, измельченную до пылевидного состояния водоросль ламинарию и сухой экстракт из стевии. В эксперименте использовалась ламинария японская (Laminaria japonica), ламинария Охотского моря (Laminaria yehotensis), ламинария сахарина (Laminaria saceharina), в качестве закваски использовали YO-M1X 495 LYO 100 DCU Danisco Cultures, состоящую из термофильных молочных стрептококков и болгарской палочки.

Способ производства йогурта заключается в тепловой обработке коровьего молока до 60-65°С с последующим внесением в него добавки в виде сухого, измельченного до пылевидного состояния порошка водоросли ламинарии в количестве 0,3-0,5% на 1 литр молока, и подсластителя в виде сухого порошка экстракта стевии в количестве 0,01% на 1 литр молока. Смесь охлаждают до 38-40°С с последующим внесением закваски в виде термофильных молочных стрептококков и лактобактерии болгарской палочки. Продолжительность сквашивания после внесения закваски составляла 4-5 часов до образования сгустка. Полученная масса была однородной, в меру вязкой, вкус и запах кисломолочный без привкуса ламинарии.

Предложенный способ обогащения йогурта минеральными элементами и другими биологически активными ингредиентами апробирован в лабораторных условиях на кафедре Товароведения Хабаровской Государственной Академии Экономики и Права. Разработан проект технических условий для производства йогурта с добавками водоросли ламинарии.

Содержание в ламинарии жизненно необходимых макро- и микроэлементов и аминокислот приводим в таблице 1.

Таблица 1
Содержание биологически активных веществ в ламинарии (в воздушно-сухом веществе)
Показатель	Содержится	Содержится минеральных элементов, мг
Сырого белка N×6,25	10,3-12,2	фосфора	220
Незаменимые аминокислоты, мг:		кальция	1150
валин	573	меди	440
изолейцин	474	магния	2960
лейцин	852	йода	2,3
лизин	523	кобальта	2,16
метионин	186	цинка	62,2
треонин	482	селена	0,05
фениланин	562
Сумма, мг.	3652
Заменимые аминокислоты, мг:
аланин	718
аргинин	496
аспарагиновая кислота	1104
гистидин	-
глицин	615
глутаминовая кислота	1472
пролин	494
серин	402
тирозин	270
цистин	39
Сумма незаменимых аминокислот	5610

Проведенная органолептическая и балльная оценка йогурта с различными дозами ламинарии и стевии показала, что внешний вид, консистенция, цвет, вкус и запах соответствовали требованиям технического регламента ФЗ № 88 от 12 июня 2008 г. Органолептическую и балльную оценку приготовленных йогуртов приводим в таблице 2.

Таблица 2
Органолептическая и балльная оценка йогурта с различными дозами водоросли ламинарии
Вид йогурта	Внешний вид, консистенция	Балл	Цвет	Балл	Вкус и запах	Балл	Общий балл
Йогурт без добавок ламинарии и стевии	Однородная, в меру вязкая	5	Молочно-белый равномерный по всей массе	5	Кисломолочный, без посторонних привкусов и запахов	10	20
Йогурт с добавкой стевии 0,01%	Однородная, в меру вязкая	5	Молочно-белый равномерный по всей массе	5	Кисломолочный, без посторонних привкусов и запахов	10	20
Йогурт с добавкой ламинарии 0,1% и стевии 0,01%	Однородная, в меру вязкая, с незначительным наличием частиц ламинарии	5	Молочно-белый равномерный по всей массе	5	Кисломолочный, без посторонних привкусов и запахов	10	20
Йогурт с добавкой ламинарии 0,3% и стевии 0,01%	Однородная, в меру вязкая, с незначительным наличием частиц ламинарии	5	Молочно-белый с незначительным бледно-зеленым оттенком, равномерным по всей массе	5	Кисломолочный, без посторонних привкусов и запахов	10	20
Йогурт с добавкой ламинарии 0,5% и стевии 0,01%	Однородная, в меру вязкая, с наличием частиц ламинарии	5	Молочно-белый с бледно-зеленым оттенком, равномерным по всей массе	5	Кисломолочный, без посторонних привкусов и запахов	10	20

Содержание макро- и микроэлементов в йогурте, приготовленного с различными дозами сухой водоросли ламинарии и 0,01% стевии, приводим в таблице 3.

Таблица 3
Содержание макро- и микроэлементов в йогуртах, приготовленных с различными дозами ламинарии и 0,01% стевии
Вид йогурта	Р, мг/кг	Са, мг/кг	Сu, мкг/кг	Mg, мг/кг	Zn, мг/кг	Co, мкг/кг	J, мкг/кг
Йогурт без добавок ламинарии и стевии	720	1300	110,0	108,0	3,5	42,0	83,5
Йогурт с добавкой стевии 0,01%	720	1300	110,1	108,0	3,5	42,2	83,5
Йогурт с добавкой ламинарии 0,1% и стевии 0,01%	750	1400	110,9	110,9	3,6	45,3	96,3
Йогурт с добавкой ламинарии 0,3% и стевии 0,01%	800	1600	120,4	116,8	3,89	53,3	100,4
Йогурт с добавкой ламинарии 0,5% и стевии 0,01%	800	1700	125,2	122,8	4,9	60,0	116,5

С включением в состав йогурта ламинарии в дозе 0,3 и 0,5% резко возрастает концентрация жизненно необходимых для организма человека макро- и микроэлементов, особенно йода. Дефицит данного элемента, по данным РАМН, в рационах питания по некоторым регионам России составляет более 25% от рекомендуемых норм.

С включением в состав йогурта сухой водоросли ламинарии в различных дозах резко возрастает и концентрация в его составе незаменимых и заменимых аминокислот, таблица 4.

Таблица 4
Концентрация аминокислот в йогурте при включении в его состав различных доз ламинарии
Показатель	Вид йогурта
без добавок	с добавкой 0,1% ламинарии и 0,01%стевии	с добавкой 0,3% ламинарии и 0,01%стевии	с добавкой 0,5% ламинарии и 0,01% стевии
В том числе незаменимые	2016	2292,2	2853,6	3346
валин	323	364	445	527
изолейцин	300	337	411	485
лейцин	450	547	741	935
лизин	387	417,2	477,6	538
метионин	115	110	110	110
треонин	216	250	318	386
фенилаланин	225	267	351	435
В том числе заменимые аминокислоты, мг:	2912	5920	5011,8	6445
аланин	160	192,4	257,2	322
аргинин	174	200,8	254,4	308
аспарагиновая кислота	344	414,2	554,6	695
гистидин	156	192,4	265,2	338
глицин	93	109,4	142,2	175
глутаминовая кислота	897	1118	1560	2002
пролин	518	774,6	1287,8	1801
серии	278	354,2	354,2	405
тирозин	242	273,4	336,2	399
цистин	50	следы	следы	следы
Сумма аминокислот, мг	4928	8212,2	7865,4	9791

Включение в состав йогурта водоросли ламинарии способствует возрастанию в его составе как общего количества аминокислот, так и незаменимых. Так, в йогурте, приготовленном без добавок, концентрация незаменимых аминокислот составляет 2016 мг, а общая сумма аминокислот - 4928 мг, тогда как при дозе ламинарии 0,1% концентрация незаменимых аминокислот возрастает на 11,37%, а при дозе 0,3 и 0,5% соответственно на 14,5 и на 16,6%.

В таблице 5 приводим физико-химические показатели качества йогуртов, приготовленных с различными дозами ламинарии.

Таблица 5
Физико-химические показатели качества йогуртов, приготовленных с различными дозами ламинарии
Вид йогурта	Массовая доля, %	Титруемая кислотность, °Т
жира	сухих обезжиренных веществ	белка	золы	углеводов
Йогурт без добавок ламинарии и стевии	3,2	12,31	3,20	0,71	5,20	75,16
Йогурт с добавкой стевии 0,01%	3,2	12,31	3,20	0,71	5,20	75,03
Йогурт с добавкой ламинарии 0,1% и стевии 0,01%	3,2	12,37	3,26	0,71	5,20	83,23
Йогурт с добавкой ламинарии 0,3% и стевии 0,01%	3,2	12,52	3,38	0,72	5,22	85,03
Йогурт с добавкой ламинарии 0,5% и стевии 0,01%	3,18	12,56	3,40	0,74	5,24	90,03

На массовую долю жира и углеводов вводимые в состав йогурта дозы ламинарии влияния не оказали. Массовая доля сухих обезжиренных веществ соответствовала показателям, титруемая кислотность возрастала, однако, не превышала показатели, указанные в техническом регламенте на молоко и молочную продукцию.

Микробиологические показатели качества йогурта, приготовленного с различивши дозами ламинарии и 0,01% стевии, приводим в таблице 6.

Таблица 6
Микробиологические показатели качества йогурта, приготовленного с включением различных доз ламинарии и 0,01% стевии
Йогурт	Количество молочнокислых микроорганизмов, КОЕ/см3 (г)	Масса продукта (г, см3), в котором не допускается	Дрожжи, КОЕ/см3 (г)	Плесени, КОЕ/см3 (г)
БГКП (колиформы)	S. aureus	Патогенные, в том числе сальмонеллы
Норма	Факт	Норма	Факт	Норма	Факт	Норма	Факт	Норма	Факт	Норма	Факт
без добавок	Не менее 107	109	0,1	-	1,0	-	25	-	50	10	50	20
с добавкой ламинарии 0,1% и стевии 0,01%	Не менее 107	109	0,1	-	1,0	-	25	-	50	10	50	20
с добавкой ламинарии 0,3% и стевии 0,01%	Не менее 107	109	0,1	-	1,0	-	25	-	50	10	50	20
с добавкой ламинарии 0,5% и стевии 0,01%	Не менее 107	109	0,1	-	1,0	-	25	-	50	10	50	20

По микробиологическим показателям йогурты, приготовленные с ламинарией 0,3 и 0,5% и стевией 0,01%, отвечают требованиям СанПиН 2.3.2.1078-2001 и отклонений от показателей не имеют, следовательно, они безопасны для потребителя.

Изобретение может быть использовано для приготовления йогуртов как на мини-заводах, так и на предприятиях большой мощности.