Разработка технологии напитка из сыворотки

     В числе компонентов молочной сыворотки  важное место занимают белковые азотистые  соединения, содержание которых достигает 1%. Сывороточные белки характеризуются  некоторыми особенностями, главнейшими  из которых являются оптимальный набор и сбалансированность серосодержащих и других жизненно необходимых аминокислот, особенно цистина, метионина, а также лизина, гистидина, триптофана, что обеспечивает лучше регенеративные возможности для восстановления белков печени, гемоглобина и белков плазмы крови. 

    Таблица 1.3 – Общее содержание аминокислот в творожной сыворотке 

 

     В молочной сыворотке содержится небольшое  количество жира (0,1 ¸ 0,2 %), однако «качество» этого жира высокое, в том числе и в отношении антиатеросклеротической направленности. Этот жир более диспергирован и содержит жировые шарики с диаметром менее 2 мкм 72,6 %, тогда как в молоке их 51,9 %.

     Молочная  сыворотка отличается высоким содержанием минеральных солей, состав которых приближен к составу их в цельном молоке. Особого интереса заслуживает микроэлементный состав молочной сыворотки, в котором присутствуют «защитные» комплексы с антисклеротическим действием.

    Минеральный состав весьма разнообразен. В сыворотку  входят практически все соли и  микроэлементы молока, а также  соли, вводимые при выработке основного  продукта, и соединения с поверхности  оборудования.

    Абсолютное  содержание основных зольных элементов в молочной сыворотке следующее. 

    Таблица 1.4 -  Содержание основных зольных элементов в молочной сыворотке

 

     Таким образом, молочная сыворотка является ценным в биологическом отношении  продуктом питания, на основе которого можно приготовить большой ассортимент  разнообразных продуктов. Применение молочной сыворотки в производстве хлебобулочных изделий позволяет  повысить их пищевые и биологические свойства. Кроме того, под влиянием сыворотки улучшается вкус изделий и снижается интенсивность их черствения.

       Поскольку содержание лактозы в молочной сыворотке  составляет более 70 % от общей массы  сухого вещества, данный вид молочного сырья рассматривается в настоящее время как один из основных источников получения производных лактозы, в частности, лактулозы.

     Качество  обезжиренного молока определяется сортностью цельного молока, условиями  сепарирования, дальнейшей обработки и хранения. Исходя из этих положений, доброкачественное обезжиренное молоко по органолептическим показателям должно соответствовать требованиям, приведенным в таблице 1.5. По физико-химическим показателям обезжиренное молоко должно соответствовать требованиям, приведенным в 1.6 [2].

Таблица 1.5 – Органолептические показатели обезжиренного молока

 

Таблица 1.6 - Физико-химические показатели обезжиренного молока 

 

      Аналогично  цельному, обезжиренное молоко не должно содержать механических примесей, посторонних  веществ в т.ч. нейтрализующих и  консервирующих реагентов.

     Критерии  безопасности обезжиренного молока, по аналогии с цельным молоком, в соответствии с действующими СанПиН 2.3.2-1078-01 можно сформулировать на следующем уровне (мг/кг (л), не более).

     Токсичные элементы

     свинец                                       0,1;

     мышьяк                                     0,05;

     кадмий                                      0,03;

     ртуть                                         0,005.

     Микотоксины:

     афлатоксин  М₁                        0,0005.

     Антибиотики:

     левомицетин не допускается (< 0,01);

     тетрациклиновая группа           не допускается (<0,01 ед/г);

     стрептомицин                             не допускается (<0,5 ед/г);

     пенициллин                                не допускается (<0,5 ед/г).

     Ингибирующие  вещества не допускаются.

     Пестициды:

     гексохлорциклогексан (α,β,γ –изомеры)                   0,05;

     ДДТ и его метаболиты                                                 0,05.

     Радионуклиды:

     цезий-137                                                                       100 (Бк/л);

     стронций-90                                                                   25 (Бк/л).

     Кроме того, в сыром молоке определяют микробиологические показатели, что  следует учитывать при экспертизе обезжиренного молока:

     - КМАФАнМ, КОЕ/г, не более в  зависимости от сорта 3·10⁵-4·10⁶ (соматические клетки не более 5·10⁵-1·10⁶ в 1 см³);

     - патогенные, в том числе сальмонеллы,  не допускаются в массе продукта, (г, см³) 25.

      Требования  к качеству различных видов молочной сыворотки и ее фильтратов регламентированы ОСТ 10213-97 «Сыворотка молочная». По органолептическим показателям сыворотка молочная должна соответствовать требованиям, приведенным в таблице 1.7 [2].

      По  физико-химическим показателям сыворотка  молочная должна соответствовать требованиям, приведенным в таблице 2.8.

      По  микробиологическим показателям сыворотка молочная не должна содержать патогенных микроорганизмов. Критерии безопасности сыворотки молочной аналогичны показателям обезжиренного молока. 

     Таблица 1.7 – Органолептические показатели сыворотки молочной 

 

     Таблица 1.8 – Физико-химические показатели сыворотки молочной 

 

      Основным  пороком молочной сыворотки является повышенная кислотность, таким образом, это приводит к прямым потерям лактозы (до 20% при повышении титруемой кислотности до 100°Т), изменению органолептических (вкус) и физико-химических (плотность) показателей.

2. Характеристика фермента  β-галактозидазы

      Фермент  β-галактозидаза строгоспецифичен к гликоновой части молекулы лактозы. В результате обменной этерификации между субстратом и активным центром фермента последний присоединяется к гликозидной части. Негликозидная часть может высвобождаться в виде первого продукта гидролиза. На втором этапе реакции молекулой воды гидролизуется второе неустойчивое соединение фермент-гликозид и образуется глюкоза. Степень гидролиза лактозы зависит от дозы ферментного препарата, его активности, температуры и продолжительности процесса, концентрации лактозы и наличии в сырье активаторов процесса ( Na⁺, Cl^-  при рН >8) или ингибиторов процесса (ионы тяжелых металлов) [12].

    Препараты, получаемые из дрожжей, имеют оптимальные  условия действия: рН 6,6-6,8 и температура 35-40◦С. Данная группа ферментов пригодна для проведения гидролиза лактозы в цельном и обезжиренном молоке.

    В молочной промышленности для гидролиза  лактозы в молочной сыворотке            

рекомендуется применение дрожжевой и грибной  β – галактозидазы, а также  препарата лактофрагелина Гх, получаемого на основе высушенной  биомассы  дрожжей Saccharomyces fragilis.

    β – галактозидаза относится к  глюкозидазам, расщепляющим β-D-галактозу. Фермент осуществляет гидролиз, отщепляя остатки галактозы с

нередуцирующего конца галактозидов, гликолипидов, гликопептидов, гликопротеидов и мукополисахаридов .

    Фермент продуцируется многими микроорганизмами. У бактерий и дрожжей это внутриклеточный  фермент. Активными продуцентами β  – галактозидазы являются спороносные  бактерии  В. subtilis, B. megaterium и другие виды. Среди неспороносных бактерий Е. соli; молочнокислые бактерии, такие как Str. lactis, Str. cremoris и др. Высокая активность β – галактозидазы обнаружена во многих дрожжевых культурах, среди которых Sacch. fragilis, Sacch. lactis. Среди дрожжей наибольшая лактазная активность отмечена у Kluyveromyces fragilis. Ферментативная активность дрожжевых и бактериальных клеток возрастает на 34% после промывки толуолом.