Функциональные продукты питания на основе молочного вторичного сырья

Размещено на http://www.allbest.ru/

Министерство сельского хозяйства и продовольствия Республики Беларусь

Учреждение образования

"Гродненский государственный аграрный университет"

Инженерно-технологический факультет

Кафедра технологии хранения и переработки животного сырья

Реферат

Функциональные продукты питания на основе молочного вторичного сырья

Выполнила: Т.В. Борисевич

Гродно 2016

Содержание

Введение

1. Альбуминовые продукты

2. Обезжиренное молоко и пахта

3. Переработка молочной сыворотки

4. Получение и переработка молочного сахара

5. Технология получения пребиотика-лактулозы

Заключение

Список используемых источников

Введение

После выработки творога, масла и сыра остаются обезжиренное молоко и сыворотка. Это весьма ценное вторичное молочное сырье. Самой ценной частью всех видов вторичного сырья является белок. Однако он используется в питании далеко не так полно, как молочный жир. Значительная часть его вместе с обезжиренным молоком и в составе заменителей цельного молока скармливается скоту. В последние два десятилетия начато промышленное производство пищевых растворимых концентратов из обезжиренного молока: казеинатов, казецитов и копреципитатов. Они содержат белка в 2,5 раза больше, а лактозы в 50 раз меньше, чем сухое обезжиренное молоко.

Казеинаты - это натриевые и калиевые соли казеина. В отличие от казеина они растворимы и используются в качестве добавок при выработке колбасных изделий, мясных, рыбных, молочных, хлебных и других пищевых продуктов. Кроме того, они применяются в качестве эмульгирующих и стабилизирующих веществ при производстве мороженого, жировых эмульсий, продуктов детского и диетического питания.

Казециты - это цитратные казеинаты. В них, кроме белка, есть еще минеральные вещества - сбалансированное количество цитратов калия, натрия, магния. Они используются для обогащения белками продуктов детского питания. Диетологи считают, что входящие в них соли лимонной кислоты необходимы детскому организму.

Наиболее биологически полноценен третий вид концентратов - ко-преципитаты. В отличие от казеинатов и казецитов они содержат все белки, в том числе и сывороточные. Это самые полноценные из всех известных в настоящее время пищевых белков. Их биологическая ценность составляет 112% по отношению к яичному белку, ранее считавшемуся самым лучшим. Пищевая ценность соевых белков возрастает вдвое, если их давать в смеси с сывороточными белками в соотношении 1:1. В пищевом и биологическом плане комплекс белков молока представляет большую ценность, чем казеин в отдельности.

Из сыворотки вырабатывают широкий ассортимент напитков - от натуральной творожистой сыворотки до шампанского. Белки и углеводы ее идут на производство детских продуктов. Однако большая часть сыворотки используется в сельском хозяйстве. В восьмидесятых годах в мире до 70% ее использовали на корм скоту.

1. Альбуминовые продукты

Альбуминовое молоко

Альбуминовое молоко представляет собой однородную жидкую массу, которая получается в результате осаждения альбумина из нагретой до 90°С сыворотки из-под сыра и творога. С целью получения альбуминового молока сыворотку из-под сыра или творога нужно процедить через кусок марли, сложенный в 2--3 слоя, а затем нагреть до 90°С и выдержать при этой температуре 15--20 минут для осаждения альбумина. Далее сыворотка с отваренным альбумином должна отстояться 1,5-2 часа, после чего верхний прозрачный слой ее (примерно 80--85% от общего объема) сливают через марлевый фильтр. На дне сосуда остается густой белый жидковатый сгусток - альбуминовое молоко, к которому присоединяют и альбумин, оставшийся на фильтре. Затем полученный сгусток тщательно разбивают для получения однородной жидкой массы, т. е альбуминового молока. В случаях, когда нет необходимости немедленно использовать молоко, его охлаждают до 8--10°С и хранят при этой температуре.

С целью повышения вкусовых свойств и питательной ценности альбуминового молока, в него при желании можно добавлять различные вкусовые и ароматические наполнители, в том числе сливки, сахар, какао, кофе, фруктовые соки и т. д. В таких случаях при добавлении наполнителей в альбуминовое молоко соблюдают такой же порядок, как и при внесении их в цельное молоко.

Альбуминовый творог

Альбуминовый творог. Приготовление альбуминового творога из сыворотки происходит путем получения альбуминового сгустка таким же путем как описано выше. Однако полученный сгусток целым охлаждают до 25-30°С и заквашивают чистой культурой стрептококков и ацидофильных палочек в количестве 3%. Заквашенная масса переносится в металлические формы с отверстиями по бокам, в дуршлаг или в плотный, чистый мешочек. Формы и дуршлаг предварительно накрываются марлей в 3 слоя или другим плотным материалом, например бязевой тканью. Продукт, находящийся в формах и сверху накрытый материалом, ставят под груз на 12-14 часов для того, чтобы из него вытекала сыворотка. Груз берут из расчета 2--3 кг на 1 кг творога.

Творог используют в день приготовления, а неиспользованный творог охлаждают и хранят при низкой температуре в пределах 2-8С°. Альбуминовый творог, содержащий очень ценные белки, рекомендуется употреблять в детском питании. Из него готовят разнообразные творожно-сырковые изделия.

Сырки из альбуминового творога

Сырки из альбуминового творога. Творог растирают и пропускают через мясорубку, затем изготовляют из него сырки с добавлением (по вкусу) сахара, изюма, какао, цукатов, варенья, джема, повидла и т. д.

Добавляя в творог сливочное масло, сливки или сметану, получают жирную сырковую массу.

В зависимости от прибавленного наполнителя продукт приобретает соответствующие названия: сырки альбуминовые обезжиренные или жирные сладкие; сырки альбуминовые шоколадные; сырки альбуминовые с цукатом, изюмом, вареньем, джемом, повидлом и т. д.

Ацидофильная паста

Ацидофильная паста. Для приготовления ацидофильной пасты исходные продукты берут в следующих соотношениях: 40 частей отпрессованного альбуминового творога, 45 частей ацидофильной закваски и 15 частей сахара. Эти продукты тщательно перемешивают и расфасовывают в банки по 200 г. В связи с тем, что паста содержит много белка и ацидофилина, ее употребляют для питания плохо физически развивающихся детей и больных, страдающих плохим аппетитом.

2. Обезжиренное молоко и пахта

Обезжиренное молоко

Обезжиренное молоко используется в том же виде, что и цельное, а именно: с сахаром, с кофе, с какао, с медом и другими наполнителями. На обезжиренном молоке готовят первые, вторые и третьи блюда из мучных, крупяных и овощных изделий; в тех же случаях, когда возникает необходимость, в них можно добавить любой пищевой жир.

Из обезжиренного молока можно сделать простоквашу, кефир, кумыс, ацидофилин, ацидофильное молоко, ацидофильную пасту, творог и т. д., технология приготовления которых аналогична принятой при использовании и переработке цельного молока.

Пахта

При сбивании сливок на масло белковая оболочка каждого жирового шарика разрушается и переходит в пахту. В пахте содержится много лецитина, играющего важную роль в обмене веществ. Учитывая важную биологическую ценность пахты, необходимо употреблять сладкую свежую пахту и добавлять ее вместо цельного молока при приготовлении первых, вторых или третьих блюд.

Пахту, сквашенную ацидофильной или сметанной культурой молочнокислых бактерий, употребляют как ценное лечебное средство при желудочно-кишечных заболеваниях.

Процесс изготовления кисломолочных продуктов из пахты такой же, как и процесс изготовления их из молока. Однако готовая продукция будет более жидкой консистенции. Перед потреблением сгусток разбивают, и продукт становится более жидкой консистенции, удобной для кормления маленьких детей. Излишек сладкой пахты можно смешать с обезжиренным молоком или сывороткой и употребить для приготовления различных обезжиренных молочных продуктов: сухого сгущенного обезжиренного молока, простокваши, кефира, кумыса, ацидофилина, творога и творожных изделий.

3. Переработка молочной сыворотки

Технология производства сыра с использованием молочной сыворотки

В основе технологии производства сыра с использованием молочной сыворотки лежит использование сывороточных белков переходящих в молочную сыворотку при производстве белковых продуктов (сыр, творог).

Данная технология не нарушает существующих стандартов и позволяет получить традиционный классический продукт, полученный из молочного сырья. альбуминовый сыворотка молоко

Разработанная технология позволяет увеличить выход готового продукта по сравнению с традиционной технологией на 5 - 10 %. в зависимости от вида сыра, при этом получить продукт стандартной влажности. Органолептические и физико-химические показатели сыра соответствуют принятым стандартам.

Технология производства творога и творожных изделий с использованием молочной сыворотки

В основе технологии производства творога и творожных изделий лежит использование сывороточных белков переходящих в молочную сыворотку при производстве белковых продуктов (сыр, творог). Данная технология не нарушает существующих стандартов и позволяет получить традиционный классический продукт, полученный из молочного сырья. Разработанная технология позволяет увеличить выход готового продукта по сравнению с традиционной технологией на 10 - 20 %, при этом получить продукт стандартной влажности без отделения сыворотки. Органолептические и физико-химические показатели творога и творожных изделий соответствуют принятым стандартам.

Технология деминерализованной молочной сыворотки

В качестве сырья для деминерализованной молочной сыворотки используется натуральная молочная сыворотка после производства сыра, творога или казеина. Уровень деминерализации 50 - 90%.

Блок - схема производства деминерализованной молочной сыворотки

Описание технологического процесса

1) Приемка сырья и оценка его качества.

Сырье принимают по массе и качеству. Качество сырья должно быть проверено лабораторией предприятия в соответствии с требованиями действующей нормативно-технической документации и гигиеническими требованиями.

2) Выделение жира и казеиновой пыли.

Очистку молочной сыворотки от казеиновой пыли проводят в два этапа. Сначала производят очистку сыворотки от казеиновой пыли на сепараторе-осветлителе, затем проводят отделение жира на сепараторе-сливкоотделителе.

3) Пастеризация.

Очищенная от жира и казеиновой пыли сыворотка поступает на пастеризационно-охладительную установку, где пастеризуется в соответствии с требованиями, предъявляемыми к пастеризации молочного сырья.

4) Сгущение молочной сыворотки 1-ой ступени.

Молочную сыворотку сгущают до массовой доли сухих веществ (20 ± 2)% на установке нанофильтрации или обратного осмоса при температуре в соответствии с инструкцией по эксплуатации, разработанной заводом-изготовителем. Допускается производить сгущение первой ступени на вакуум выпарном оборудовании, но только при соблюдении технологических режимов сгущения молочной сыворотки.

5) Деминерализация молочной сыворотки.

Молочную сыворотку подвергают деминерализации на электродиализной установке до необходимого уровня деминерализации при температуре.

6) Сгущение сыворотки 2-ой ступени.

Молочную сыворотку после деминерализации сгущают до массовой доли сухих веществ 48 - 50 % или 60% в вакуум-выпарных аппаратах.

7) Кристаллизация лактозы в сгущенной сыворотке.

Кристаллизацию лактозы в сгущенной сыворотке осуществляют в соответствии с существующими методиками кристаллизации.

8) Сушка продукта.

Сушку сгущенной деминерализованной сыворотки осуществляют на распылительной сушилке.

Продукты получаемые с использованием деминерализованной молочной сыворотки: сгущенные молочные продукты, цельномолочные продукты, лактоза, лактулоза, глюкозо-галактозные сиропы, напитки на основе сыворотки, заменители женского молока, продукты детского питания, смеси для мороженого.

Технология сгущенных молочных продуктов типа "Сгущенное молоко" с использованием в качестве сырья молочной сыворотки

Технология сгущенных молочных продуктов основана на частичной или полной замене молока деминерализованной молочной сывороткой.

Технология позволяет значительно снизить себестоимость продукции тем самым повысить рентабельность производства.

Блок схема производства сгущенных молочных продуктов типа "Сгущенное молоко" с использованием в качестве сырья молочной сыворотки

Описание схемы получения деминерализованной молочной сыворотки

1) Приемка сырья и оценка его качества.

Сырье принимают по массе и качеству. Качество сырья должно быть проверено лабораторией предприятия в соответствии с требованиями действующей нормативно-технической документации и гигиеническими требованиями.

2) Выделение жира и казеиновой пыли.

Очистку молочной сыворотки от казеиновой пыли проводят в два этапа. Сначала производят очистку сыворотки от казеиновой пыли на сепараторе-осветлителе, затем проводят отделение жира на сепараторе-сливкоотделителе.

3) Пастеризация.

Очищенная от жира и казеиновой пыли сыворотка поступает на пастеризационно-охладительную установку, где пастеризуется в соответствии с требованиями, предъявляемыми к пастеризации молочного сырья.

4) Сгущение молочной сыворотки.

Молочную сыворотку сгущают на установке нанофильтрации или обратного осмоса при температуре в соответствии с инструкцией по эксплуатации, разработанной заводом-изготовителем. Допускается производить сгущение первой ступени на вакуум выпарном оборудовании, но только при соблюдении технологических режимов сгущения молочной сыворотки.

5) Деминерализация молочной сыворотки.

Молочную сыворотку подвергают деминерализации на электродиализной установке до необходимого уровня деминерализации.

6) Составление смеси.

Молочную сыворотку после деминерализации смешивают с молоком, жиром молочным/растительным согласно рецептуре.

7) Производство сгущенных продуктов.

Нормализованную смесь направляю на производство сгущенных молочных продуктов согласно традиционной технологии.

Технология получения концентрата сывороточных белков

Белки молочной сыворотки (лактольбумин, лактоглобулин, иммуноглобулин) имеют наивысшую скорость расщепления среди цельных белков. Концентрация аминокислот и пептидов в крови резко возрастает уже в течение первого часа после приема питания на основе белков молочной сыворотки. При этом не меняется кислотообразующая функция желудка, что исключает нарушение его работы и образование газов. Усвояемость белков молочной сыворотки исключительно высока.

Аминокислотный состав сывороточных белков наиболее близок к аминокислотному составу мышечной ткани человека, а по содержанию незаменимых аминокислот и аминокислот с разветвленной цепью (валина, лейцина и изолейцина), они превосходят все остальные белки растительного и животного происхождения.

Технология получения концентратов сывороточных белков (WPC) основана на использовании мембранного оборудования - ультрафильтрации (рис.1).

В зависимости от требований потребителей и сферы использования концентрат сывороточных белков, получают с содержанием белка 35 - 80%

Основным источником получения сывороточных белков является сладкая молочная сыворотка, образующаяся при производстве сычужных сыров. Сама по себе сладкая молочная сыворотка не находит применения при производстве пищевых добавок, что связано с низким содержанием белка (около 5%) и наличием большого количества лактозы (молочного сахара) - основного вещества, вызывающего непереносимость молочных продуктов некоторыми людьми.

Блок схема производства концентрата сывороточных белков

Описание технологии производства концентрата сывороточных белков

1) Приемка сырья и оценка его качества.

Сырье принимают по массе и качеству. Качество сырья должно быть проверено лабораторией предприятия в соответствии с требованиями действующей нормативно-технической документации и гигиеническими требованиями.

2) Выделение жира и казеиновой пыли.

Очистку молочной сыворотки от казеиновой пыли проводят в два этапа. Сначала производят очистку сыворотки от казеиновой пыли на сепараторе-осветлителе, затем проводят отделение жира на сепараторе-сливкоотделителе.

3) Пастеризация.

Очищенная от жира и казеиновой пыли сыворотка поступает на пастеризационно-охладительную установку, где пастеризуется в соответствии с требованиями, предъявляемыми к пастеризации молочного сырья.

4) Ультрафильтрация молочной сыворотки.

Молочную сыворотку подвергают обработке на установке ультрафильтрации в соответствии с инструкцией по эксплуатации, разработанной заводом-изготовителем, где получают два продукта:

- концентрат сывороточных белков жидкий - ретентат;

- безбелковую сыворотку - пермеат.

5) Микрофильтрация жидкого концентрата сывороточных белков.

Жидкий концентрат сывороточных белков подвергают обработке на установки микрофильтрации для снижения содержания микроорганизмов - "холодная пастеризация"

6) Сгущение концентрата сывороточных белков.

Жидкий концентрат сывороточных белков сгущают на вакуум выпарном оборудовании до содержания сухих веществ 40 - 45% в зависимости от процента содержания белка. В случаи получения концентрата с повышенным содержанием белков сгущение не производиться, концентрат после стадии диафильтрации направляется непосредственно на сушку.

7) Сушка продукта.

Сушку концентрата сывороточных белков осуществляют на распылительной сушилке.

Область применения концентрата сывороточных белков: кондитерская промышленность, хлебобулочная промышленность, цельномолочная продукция, детское питание, плавленые сыры, мясная промышленность, ароматизаторы, стабилизаторы, загустители и другие пищевые добавки, сухие смеси, спортивное питание, диетическое питание.

Рис.1 - Концентрирование молочных белков и извлечение лактозы из вторичного молочного сырья.

Е 1, Е 2, Е 3 - емкости;

Н 1, Н 2 - насосы;

ФМ - предварительный фильтр мешочного типа;

ТО - теплообменник;

ММ 1, ММ 2, ММ 3 - ультрафильтрационные мембранные модули;

НЦ 1, НЦ 2, НЦ 3 - циркуляционные насосы;

ММ 4 - обратноосмотический мембранный модуль;

ЭЛ - электродиализатор;

ИО - ионообменные колонны;

ВА - выпарной аппарат;

ВРС 1, ВРС 2 - вакуумно-распылительные сушилки

4. Получение и переработка молочного сахара

Получение молочного сахара (рис.1)

Блок схема производства молочного сахара

Описание технологии производства молочного сахара (лактозы)

1) Приемка сырья и оценка его качества.

Сырье принимают по массе и качеству. Качество сырья должно быть проверено лабораторией предприятия в соответствии с требованиями действующей нормативно-технической документации и гигиеническими требованиями.

2) Выделение жира и казеиновой пыли.

Очистку молочной сыворотки от казеиновой пыли проводят в два этапа. Сначала производят очистку сыворотки от казеиновой пыли на сепараторе-осветлителе, затем проводят отделение жира на сепараторе-сливкоотделителе.

3) Пастеризация.

Очищенная от жира и казеиновой пыли сыворотка поступает на пастеризационно-охладительную установку, где пастеризуется в соответствии с требованиями, предъявляемыми к пастеризации молочного сырья.

4) Ультрафильтрация молочной сыворотки.

Молочную сыворотку подвергают обработке на установке ультрафильтрации в соответствии с инструкцией по эксплуатации, разработанной заводом-изготовителем, где получают два продукта:

- концентрат сывороточных белков жидкий - ретентат;

- безбелковую сыворотку - пермеат.

5) Концентрирование пермеата методом обратного осмоса.

Пермеат концентрируют на установке обратного осмоса до 18 - 20% сухих веществ. Побочным продуктом, образующимся в процессе обратного, осмоса является вода, которую возможно использовать в технических целях.

6) Деминерализация концентрированного пермеата.

Концентрат пермеата подвергают деминерализации на установках электродиализа, что позволяет снизить содержание минеральных веществ. Деминерализации способствует повышению качества молочного сахара, а так же повышению выхода за счет снижения содержания антикристаллизаторов.

7) Сгущение.

Деминерализованный пермеат подвергают сгущению на вакуум выпарном оборудовании до содержания сухих веществ 55 - 60%..

8) Кристаллизация.

Кристаллизацию производят в специализированных кристаллизаторах где отделяют кристаллы лактозы от межкристальной жидкости - мелассы. Использование в технологической линии электродиализа позволяет дополнительно извлечь из мелассы молочный сахар.

9) Сушка.

Сушку влажных кристаллов производят в специалезированных сушильных установках - например с псевдоожиженным слоем.

10) Помол.

При необходимости кристаллы молочного сахара размалывают в центробежных мельницах ударного типа.

5. Технология получения пребиотика-лактулозы

Лактулоза широко используется как профилактическое и терапевтическое средство при ряде заболеваний, особенно в случаях формирования дисбиотических явлений. Она считается классическим средством воздействия на метаболизм микрофлоры кишечника. Механизм действия лактулозы базируется на современных представлениях о роли бифидобактерий в сохранении здоровья человека. Лактулоза подвергается метаболизму не только бифидобактериями, но молочнокислыми бактериями. Это приводит к снижению активности образования аммиака из аминокислот и мочевины, а также уменьшается всасываемость его в кровь, в результате перехода в ионизированную аммонийную форму.

Выявлена перспективность применения лактулозы для профилактики и лечения алкогольных, медикоментозных и других поражений пищеварительного тракта и гепатобилиарной системы. Результаты исследований позволили рекомендовать применение концентратов лактулозы в различных отраслях пищевой промышленности, особенности в производстве детского и геродиетического питания.

На основании медико-биологических исследований и функционально-технологических свойств концентратов лактулозы созданы ряд пищевых продуктов нового поколения. В первую очередь это продукты детского питания, молочно-белковые пасты, кисломолочные напитки, хлебобулочные изделия, безалкогольные и алкогольные напитки, пищевые добавки и лечебные препараты, а также бифидогенные кормовые средства для молодняка сельскохозяйственных животных.

Описание технологии производства лактулозы

Молочный сахар растворяют в реакторе. После полного растворения в раствор вносят раствор гидроокиси натрия до достижения рН раствора 10 - 12 ед. Раствор термостатируют, после чего нейтрализуют раствором кислоты. По завершении процесса нейтрализации раствор деминерализуют на электродиализной установке. Очищенный раствор сгущают в вакуум-выпарной установке, до содержания сухих веществ 55 - 60%. Сгущенный раствор охлаждают и направляют на кристаллизацию. После этого кристаллизат разделяют на сироп и влажные кристаллы лактозы центробежным способом. Влажные кристаллы направляют на растворение, а раствор лактулозы фасуется в согласованную с потребителем тару.

Заключение

Здоровье человека в значительной степени определяется его пищевым статусом, то есть степенью обеспеченности организма энергией и целым рядом пищевых веществ. Любое отклонение от, так называемой, формулы сбалансированного питания, приводит к определенному нарушению функций организма, особенно если эти отклонения достаточно выражены и продолжительны во времени.

В настоящее время наблюдается однонаправленность структуры питания населения Республики Беларусь в сторону увеличения общей калорийности пищи, при снижении ее биологической ценности. Происходит уменьшение потребления овощей и фруктов - важнейших источников аскорбиновой кислоты, каротиноидов, биологически активных веществ, пищевых волокон и других эссенциальных микронутриентов, с наличием которых ассоциируется здоровое питание.

Основными причинами нарушения пищевого статуса является избыточное потребление животных жиров при дефиците полиненасыщенных жирных кислот, полноценных белков, большинства витаминов, пищевых волокон и минеральных веществ, в том числе кальция, железа и микроэлементов - йода, фтора, селена, цинка.

Дополнительным фактором, снижающим качество жизни и увеличивающим риск возникновения заболеваний в Республике Беларусь, является ухудшение экологического состояния окружающей среды, особенно после чернобыльской катастрофы.

Загрязнение токсичными веществами и радионуклидами окружающей природы и пищевых продуктов требует, не только обеспечения безопасности питания, но и проведения профилактических мероприятий для оздоровления населения.

Известно, что эффективными сорбентами радиоактивных металлов являются пектиновые вещества. Они содержат свободные карбоксильные группы галактуроновой кислоты, способные к связыванию радионуклидов в нерастворимые комплексы, легко выводимые из организма.

Список используемых источников

1. Советы практикующего врача "Молоко и здоровье" - Режим доступа: http://www.zdor-moloko.ru/ispolzovanie%20_2_sira.html.

2. МЕГА ПрофиЛайн - Режим доступа: http://www.mpline.ru/index.php?sid=14.

3. Медафарм Холдинг- Режим доступа: http://www.medafarm.ru/php/content.php?id=20976.

Размещено на Allbest.ru

...