RU2830880C1

RU2830880C1 - Method for production of fermented milk beverage with concentrate of micellar casein

Info

Publication number: RU2830880C1
Application number: RU2024111760A
Authority: RU
Inventors: Елена Ивановна Мельникова; Елена Сергеевна Рудниченко; Екатерина Викторовна Богданова; Екатерина Борисовна Станиславская; Дарья Анатольевна Павельева; Светлана Александровна Кузнецова
Filing date: 2024-04-27
Publication date: 2024-11-26

Abstract

FIELD: dairy industry.

SUBSTANCE: disclosed is a method for the production of a fermented milk beverage with a micellar casein concentrate, characterized by that pasteurized and defatted milk is subjected to microfiltration using semi-permeable ceramic membranes, then two successive steps of diafiltration of the obtained concentrate are carried out, after which the obtained concentrate, which is a concentrate of micellar casein, is mixed with whole milk, mixture is then heated and subjected to homogenisation, then pasteurisation and cooling are carried out, after which a production starter is added, stirred, and then ripened; after ripening, the mixture is stirred and cooled, and at the end it is fed for bottling.

EFFECT: invention allows to produce fermented milk beverage based on micellar casein concentrate enriched with slowly digestible protein casein with increased biological value.

1 cl, 1 tbl, 3 ex

Description

Изобретение относится к молочной промышленности, в частности, к производству кисломолочного напитка на основе концентрата мицеллярного казеина, характеризующегося высокой биологической ценностью и содержанием в нем незаменимых аминокислот с разветвленной цепью (валин, изолейцин, лейцин), предназначенного для диетического и специализированного питания.The invention relates to the dairy industry, in particular, to the production of a fermented milk drink based on micellar casein concentrate, characterized by high biological value and a content of essential branched-chain amino acids (valine, isoleucine, leucine), intended for dietary and specialized nutrition.

Известен способ получения подкисленного молочного продукта, включающий предоставление молочного сырья (обезжиренного молока), его концентрирование мембранной фильтрацией, в частности, микрофильтрацией с получением ретентата фильтрации (концентрата) на мембранах с размером пор в диапазоне от 0,001 мкм до 1,0 мкм при температуре от 5°С до 55°С, предпочтительно от 5°С до 25°С, более предпочтительно при 10°С, проведение диафильтрации ретентата фильтрации, подкисление ретентата фильтрации, переработку подкисленного ретентата фильтрации в подкисленный молочный продукт путем внесения закваски в полученный концентрат с дальнейшим сквашиванием до рН в диапазоне от 4,0 до 5,0, при этом тепловую обработку проводят до концентрирования молочного сырья, между концентрированием и диафильтрацией или после концентрирования и диафильтрации при температуре от 75°С до 98°С в течение от 15 с до 30 мин, предпочтительно при 80°С в течение 7 мин или при 90°С в течение 5 мин [Патент на изобретение RU 2719786].A method for producing an acidified dairy product is known, which includes providing raw milk (skim milk), concentrating it by membrane filtration, in particular microfiltration to obtain a filtration retentate (concentrate) on membranes with a pore size in the range from 0.001 μm to 1.0 μm at a temperature from 5°C to 55°C, preferably from 5°C to 25°C, more preferably at 10°C, carrying out diafiltration of the filtration retentate, acidifying the filtration retentate, processing the acidified filtration retentate into an acidified dairy product by adding a starter to the resulting concentrate with subsequent fermentation to a pH in the range from 4.0 to 5.0, wherein heat treatment is carried out before concentrating the raw milk, between concentration and diafiltration or after concentration and diafiltration at a temperature from 75°C to 98°C for 15 sec to 30 min, preferably at 80°C for 7 minutes or at 90°C for 5 minutes [Patent for invention RU 2719786].

Технологии традиционных белковых ингредиентов (казеины, казеинаты, копреципитаты) не обеспечивают сохранение их нативных свойств. Концентрат мицеллярного казеина получают с применением мембранной фильтрации без разрушения структуры белка, но с изменением соотношения по содержанию между казеином и сывороточными белками от 80 : 20 в обезжиренном молоке до 85 - 95 : 15 - 5 в концентрате мицеллярного казеина. Поэтому полученный продукт содержит казеин в нативной (мицеллярной) форме, а также только часть нативных сывороточных белков, имеет специфический аминокислотный профиль, характеризующийся высоким содержанием незаменимых аминокислот с разветвленной цепью (валин, лейцин, изолейцин) и уникальные функционально-технологические характеристики (способность к эмульгированию, водо- и жиросвязывающая способность). Концентрат мицеллярного казеина характеризуется высокой биологической ценностью и самым высоким коэффициентом эффективности белка среди молочных продуктов. Этот белок гидрофобен по своей природе, т.е. он характеризуется меньшим сродством к растворению в воде и образует суспендированный раствор. Его растворимость уменьшается еще больше, когда он соединяется с желудочными кислотами (пищеварительными соками внутри нашего организма), и из-за его медленного всасывания он образует гель, для полного переваривания которого требуется примерно 7 - 8 ч. Поэтому концентрат мицеллярного казеина является непрерывным источником полноценного белка в течение более длительного периода времени [Молоко как сырье для производства пищевых ингредиентов. Часть 1. Фракционирование обезжиренного молока с целью получения ингредиентов / Е.И. Мельникова, А.Н. Пономарев, Е.Б. Станиславская, В.Н. Самойлова // Молочная промышленность, 2021. - № 4. - С. 34 - 36.].Traditional protein ingredient technologies (caseins, caseinates, co-precipitates) do not ensure the preservation of their native properties. Micellar casein concentrate is obtained using membrane filtration without destroying the protein structure, but with a change in the ratio of casein and whey proteins from 80: 20 in skim milk to 85-95: 15-5 in micellar casein concentrate. Therefore, the resulting product contains casein in its native (micellar) form, as well as only a part of native whey proteins, has a specific amino acid profile characterized by a high content of essential amino acids with branched chains (valine, leucine, isoleucine) and unique functional and technological characteristics (emulsification ability, water- and fat-binding capacity). Micellar casein concentrate is characterized by high biological value and the highest protein efficiency coefficient among dairy products. This protein is hydrophobic in nature, i.e. it has a lower affinity to dissolve in water and forms a suspended solution. Its solubility decreases even more when it combines with gastric acids (digestive juices inside our body), and due to its slow absorption, it forms a gel that requires approximately 7 - 8 hours to be completely digested. Therefore, micellar casein concentrate is a continuous source of complete protein over a longer period of time [Milk as a raw material for the production of food ingredients. Part 1. Fractionation of skim milk to obtain ingredients / E.I. Melnikova, A.N. Ponomarev, E.B. Stanislavskaya, V.N. Samoilova // Dairy industry, 2021. - No. 4. - P. 34 - 36.].

Также известен способ получения ацидофилина, включающий следующие технологические операции: термическую обработку молока, охлаждение до температуры заквашивания, внесение закваски, состоящей из ацидофильной палочки и молочнокислого стрептококка, сквашивание, перемешивание и охлаждение полученного продукта, отличающийся тем, что в качестве молочнокислого стрептококка используют молочнокислый стрептококк вязких штаммов, после внесения закваски вносят адаптированную биомассу бифидобактерий, а полученный продукт охлаждают до 4-8°С в течение 30-60 мин [Патент на изобретение RU 2102898].Also known is a method for obtaining acidophilus, which includes the following technological operations: heat treatment of milk, cooling to the fermentation temperature, adding a starter culture consisting of acidophilus bacillus and lactic streptococcus, fermentation, mixing and cooling the resulting product, characterized in that viscous lactic streptococcus is used as the lactic streptococcus, after adding the starter culture, adapted bifidobacteria biomass is added, and the resulting product is cooled to 4-8°C for 30-60 minutes [Patent for Invention RU 2102898].

Описанные способы получения кисломолочных напитков являются наиболее близкими по технической сущности и достигаемому эффекту к заявленному изобретению, но имеют недостатки:The described methods for producing fermented milk drinks are the closest in technical essence and achieved effect to the claimed invention, but have disadvantages:

- применение в качестве сырья для заквашивания и получения подкисленного молочного продукта ретентата фильтрации, характеризующего низким содержанием минеральных веществ и свободных аминокислот, являющихся факторами роста многих молочнокислых микроорганизмов, что ограничивает возможность их применения для сквашивания и эффективную работу в субстрате;- the use of filtration retentate as raw material for fermentation and obtaining an acidified dairy product, which is characterized by a low content of mineral substances and free amino acids, which are growth factors for many lactic acid microorganisms, which limits the possibility of their use for fermentation and effective work in the substrate;

- совместное использование в качестве закваски только ацидофильной палочки и молочнокислого стрептококка вязких штаммов, что обусловливает нежелательную тягучую консистенцию готового продукта.- the combined use of only acidophilus bacillus and viscous lactic streptococcus strains as a starter, which results in an undesirable viscous consistency of the finished product.

Технической задачей изобретения является разработка кисломолочного напитка на основе концентрата мицеллярного казеина, характеризующегося высокой биологической ценностью и содержанием в нем незаменимых аминокислот с разветвленной цепью (валин, изолейцин, лейцин), расширение ассортимента продуктов для диетического и специализированного питания, а также интенсификация процесса производства.The technical objective of the invention is to develop a fermented milk drink based on micellar casein concentrate, characterized by high biological value and content of essential branched-chain amino acids (valine, isoleucine, leucine), to expand the range of products for dietary and specialized nutrition, and to intensify the production process.

Для решения поставленной технической задачи изобретения предложен способ производства кисломолочного напитка с концентратом мицеллярного казеина характеризующийся тем, что предварительно полученное и пастеризованное обезжиренное молоко подвергают микрофильтрации с применением полупроницаемых керамических мембран с диаметром пор 0,1 мкм при температуре 10 - 15°С и давлении 0,20 - 0,3 МПа до массовой доли сухих веществ в концентрате 12 - 16 %; далее проводят последовательно две ступени диафильтрации полученного концентрата двойным объемом обратноосмотической воды по отношению к объему концентрата на каждой ступени диафильтрации при режимах работы мембранной установки, аналогичных процессу микрофильтрации, до получения концентрата объемом, равным объему первоначально отправленного на диафильтрацию концентрата; отличающийся тем, что полученный концентрат, представляющий собой концентрат мицеллярного казеина с массовой долей белка в пересчете на сухие вещества не менее 80 % и соотношением «казеин : сывороточные белки» 85 - 93 : 15 - 7, а также массовой долей жира 0,18 - 0,24 %, смешивают с цельным молоком таким образом, чтобы получить смесь с массовой долей жира 1,05 %, которую затем подогревают до температуры 65±2 °С и подвергают гомогенизации при этой температуре и давлении 12,5±2,5 МПа, а далее пастеризации при температуре 99 °С с выдержкой 10 - 15 с; охлаждают до температуры 30 - 32 °С; вносят производственную закваску, состоящую из ¼ ацидофильной палочки неслизистых рас, ¼ термофильного стрептококка и ½ кефирных грибков, в количестве до 5 % от массы заквашиваемой смеси; перемешивают 10 - 15 мин; сквашивают при температуре 30 - 32 °C в течение 9 - 10 ч до титруемой кислотности сгустка 80 - 85 °Т, по достижении которой его перемешивают и охлаждают до температуры 4±2 °С, а затем подают на розлив; готовый напиток хранят при температуре не выше 4±2 °C.In order to solve the technical problem set by the invention, a method for producing a fermented milk drink with a micellar casein concentrate is proposed, characterized in that preliminarily obtained and pasteurized skim milk is subjected to microfiltration using semipermeable ceramic membranes with a pore diameter of 0.1 μm at a temperature of 10 - 15 °C and a pressure of 0.20 - 0.3 MPa to a mass fraction of dry substances in the concentrate of 12 - 16%; then two stages of diafiltration of the obtained concentrate are carried out successively with a double volume of reverse osmosis water in relation to the volume of the concentrate at each stage of diafiltration under operating modes of the membrane unit similar to the microfiltration process, until a concentrate is obtained with a volume equal to the volume of the concentrate initially sent for diafiltration; characterized in that the obtained concentrate, which is a micellar casein concentrate with a protein mass fraction in terms of dry matter of at least 80% and a casein : whey protein ratio of 85-93 : 15-7, as well as a fat mass fraction of 0.18-0.24%, is mixed with whole milk in such a way as to obtain a mixture with a fat mass fraction of 1.05%, which is then heated to a temperature of 65±2 °C and homogenized at this temperature and a pressure of 12.5±2.5 MPa, and then pasteurized at a temperature of 99 °C with a holding time of 10-15 s; cooled to a temperature of 30-32 °C; Add a production starter consisting of ¼ acidophilus bacillus of non-slimy races, ¼ thermophilic streptococcus and ½ kefir fungi, in an amount of up to 5% of the mass of the fermented mixture; stir for 10-15 minutes; ferment at a temperature of 30-32 °C for 9-10 hours until the titratable acidity of the curd is 80-85 °T, upon reaching which it is stirred and cooled to a temperature of 4±2 °C, and then served for bottling; the finished drink is stored at a temperature not exceeding 4±2 °C.

Технический результат заявляемого изобретения заключается в получении кисломолочного напитка на основе концентрата мицеллярного казеина с соотношением «казеин : сывороточные белки» (концентрат с массовой долей белка не менее 80 % от массовой доли сухих веществ, в том числе казеина в нативной мицеллярной форме 85 - 93 % от массовой доли истинного белка) для обогащения готового продукта медленно усвояемым белком казеином и повышения его биологической ценности; возможности использовать различные виды микроорганизмов для сквашивания нормализованной смеси и получении кисломолочного напитка с приемлемыми органолептическими показателями, содержащего пробиотическую микрофлору, благодаря чему готовый продукт может быть рекомендован для диетического и специализированного питания; интенсификации процесса производства кисломолочных напитков в результате применения в качестве сырья концентрата мицеллярного казеина с высокой массовой долей белка.The technical result of the claimed invention consists in obtaining a fermented milk drink based on a micellar casein concentrate with a casein: whey protein ratio (a concentrate with a protein mass fraction of at least 80% of the dry matter mass fraction, including casein in native micellar form 85-93% of the true protein mass fraction) for enriching the finished product with slowly digestible casein protein and increasing its biological value; the possibility of using various types of microorganisms for fermenting the normalized mixture and obtaining a fermented milk drink with acceptable organoleptic properties containing probiotic microflora, due to which the finished product can be recommended for dietary and specialized nutrition; intensifying the fermented milk drink production process as a result of using a micellar casein concentrate with a high protein mass fraction as raw material.

Способ производства кисломолочного напитка с концентратом мицеллярного казеина осуществляют следующим образом.The method for producing a fermented milk drink with micellar casein concentrate is carried out as follows.

Первоначально осуществляют приемку цельного молока и оценку его качества, далее проводят его очистку с применением сепарирования или бактофугирования при температуре 40 - 45 °С, затем молоко направляют на сепарирование для отделения молочного жира при температуре 40 - 45 °С, полученное обезжиренное молоко пастеризуют при температуре не выше 72 - 76 °С с выдержкой 10 - 15 с, охлаждают до температуры 10 - 15 °С и направляют его на микрофильтрацию с применением полупроницаемых керамических мембран с диаметром пор 0,1 мкм при температуре 10 - 15°С и давлении 0,2 - 0,3 МПа до массовой доли сухих веществ в концентрате 12 - 16 %, микрофильтрационный концентрат обезжиренного молока собирают в отдельный резервуар и затем подают его на диафильтрацию для удаления лактозы и минеральных веществ с использованием двойного объема обратноосмотической воды по отношению к объему МФ-концентрата, процесс диафильтрации проводят дважды при режимах работы мембранной установки, аналогичных процессу микрофильтрации обезжиренного молока, до получения объема концентрата после каждой диафильтрации равного объему первоначально отправленного на диафильтрацию МФ-концентрата, далее полученный концентрат, представляющий собой концентрат мицеллярного казеина с массовой долей белка в пересчете на сухие вещества не менее 80 % и соотношением «казеин : сывороточные белки» 85 - 93 : 15 - 7, а также массовой долей жира 0,18 - 0,24 %, смешивают с цельным молоком таким образом, чтобы получить смесь с массовой долей жира 1,05 %, которую затем подогревают до температуры 65±2°С и подвергают гомогенизации при этой температуре и давлении 12,5±2,5 МПа, а далее пастеризации при температуре 99 °С с выдержкой 10 - 15 с; охлаждают до температуры 30 - 32 °С; вносят производственную закваску, состоящую из ¼ ацидофильной палочки неслизистых рас, ¼ термофильного стрептококка и ½ кефирных грибков, в количестве до 5 % от массы заквашиваемой смеси; перемешивают 10 - 15 мин; сквашивают при температуре 30 - 32 °C в течение 9 - 10 ч до титруемой кислотности сгустка 80 - 85 °Т, по достижении которой его перемешивают и охлаждают до температуры 4±2 °С, а затем подают на розлив; готовый напиток хранят при температуре не выше 4±2 °C.First, whole milk is accepted and its quality is assessed, then it is purified using separation or bactofugation at a temperature of 40-45 °C, then the milk is sent for separation to separate milk fat at a temperature of 40-45 °C, the resulting skim milk is pasteurized at a temperature of no higher than 72-76 °C with a holding time of 10-15 s, cooled to a temperature of 10-15 °C and sent for microfiltration using semipermeable ceramic membranes with a pore diameter of 0.1 μm at a temperature of 10-15 °C and a pressure of 0.2-0.3 MPa to a mass fraction of dry matter in the concentrate of 12-16%, the microfiltration concentrate of skim milk is collected in a separate tank and then fed to diafiltration to remove lactose and minerals using double the volume of reverse osmosis water in relation to the volume of the MF concentrate, the diafiltration process carried out twice under operating modes of the membrane unit similar to the process of microfiltration of skim milk, until the volume of concentrate obtained after each diafiltration is equal to the volume of the MF concentrate initially sent for diafiltration, then the obtained concentrate, which is a micellar casein concentrate with a protein mass fraction calculated as dry matter of at least 80% and a casein : whey protein ratio of 85 - 93 : 15 - 7, as well as a fat mass fraction of 0.18 - 0.24%, is mixed with whole milk in such a way as to obtain a mixture with a fat mass fraction of 1.05%, which is then heated to a temperature of 65 ± 2 ° C and homogenized at this temperature and a pressure of 12.5 ± 2.5 MPa, and then pasteurized at a temperature of 99 ° C with a holding time of 10 - 15 s; cooled to a temperature of 30 - 32 ° C; Add a production starter consisting of ¼ acidophilus bacillus of non-slimy races, ¼ thermophilic streptococcus and ½ kefir fungi, in an amount of up to 5% of the mass of the fermented mixture; stir for 10-15 minutes; ferment at a temperature of 30-32 °C for 9-10 hours until the titratable acidity of the curd is 80-85 °T, upon reaching which it is stirred and cooled to a temperature of 4±2 °C, and then served for bottling; the finished drink is stored at a temperature not exceeding 4±2 °C.

Предлагаемый способ поясняется примерами.The proposed method is explained with examples.

Пример 1. Проводят приемку цельного молока и оценку его качества, далее подвергают его очистке с применением бактофугирования при температуре 40 - 45 °С, затем молоко направляют на сепарирование для отделения молочного жира при температуре 40 - 45°С, полученное обезжиренное молоко пастеризуют при температуре 74±2 °С с выдержкой 10 - 15 с, охлаждают до температуры 10 - 12 °С и направляют его на микрофильтрацию с применением полупроницаемых керамических мембран с диаметром пор 0,1 мкм при температуре 10 - 12°С и давлении 0,25 МПа до массовой доли сухих веществ в концентрате 15 %, микрофильтрационный концентрат обезжиренного молока собирают в отдельный резервуар и затем подают его на диафильтрацию для удаления лактозы и минеральных веществ с использованием двойного объема обратноосмотической воды по отношению к объему МФ-концентрата, процесс диафильтрации проводят дважды при режимах работы мембранной установки, аналогичных процессу микрофильтрации обезжиренного молока, до получения объема концентрата после каждой диафильтрации равного объему первоначально отправленного на диафильтрацию МФ-концентрата, далее полученный МФ-концентрат, представляющий собой концентрат мицеллярного казеина с массовой долей белка в пересчете на сухие вещества не менее 80 % и соотношением «казеин : сывороточные белки» 88 : 12, а также массовой долей жира 0,2 %, смешивают с цельным молоком таким образом, чтобы получить смесь с массовой долей жира 1,05 %, которую затем подогревают до температуры 65 °С и подвергают гомогенизации при этой температуре и давлении 12,5 МПа, а далее пастеризации при температуре 99 °С с выдержкой 10 - 15 с; охлаждают до температуры 32 °С; вносят производственную закваску, состоящую из ¼ ацидофильной палочки неслизистых рас, ¼ термофильного стрептококка и ½ кефирных грибков, в количестве 3 % от массы заквашиваемой смеси; перемешивают 10 мин; сквашивают при температуре 32 °C в течение 9 ч до титруемой кислотности сгустка не более 85 °Т, по достижении которой его перемешивают и охлаждают до температуры 4±2 °С, а затем подают на розлив; готовый напиток хранят при температуре не выше 4±2 °C.Example 1. Whole milk is accepted and its quality is assessed, then it is purified using bactofugation at a temperature of 40 - 45 °C, then the milk is sent for separation to separate milk fat at a temperature of 40 - 45 °C, the obtained skim milk is pasteurized at a temperature of 74 ± 2 °C with a holding time of 10 - 15 s, cooled to a temperature of 10 - 12 °C and sent for microfiltration using semipermeable ceramic membranes with a pore diameter of 0.1 μm at a temperature of 10 - 12 °C and a pressure of 0.25 MPa to a mass fraction of dry matter in the concentrate of 15%, the microfiltration concentrate of skim milk is collected in a separate tank and then fed to diafiltration to remove lactose and minerals using a double volume of reverse osmosis water in relation to the volume of the MF concentrate, the diafiltration process is carried out twice under the operating modes of the membrane unit, similar to the process of microfiltration of skim milk, until the volume of concentrate obtained after each diafiltration is equal to the volume of the MF concentrate initially sent for diafiltration, then the obtained MF concentrate, which is a micellar casein concentrate with a protein mass fraction calculated as dry matter of at least 80% and a casein : whey protein ratio of 88 : 12, as well as a fat mass fraction of 0.2%, is mixed with whole milk in such a way as to obtain a mixture with a fat mass fraction of 1.05%, which is then heated to a temperature of 65 °C and homogenized at this temperature and a pressure of 12.5 MPa, and then pasteurized at a temperature of 99 °C with a holding time of 10 - 15 s; cooled to a temperature of 32 °C; Add a production starter culture consisting of ¼ acidophilus bacillus of non-slimy races, ¼ thermophilic streptococcus and ½ kefir fungi, in an amount of 3% of the mass of the fermented mixture; stir for 10 minutes; ferment at a temperature of 32 °C for 9 hours until the titratable acidity of the curd is no more than 85 °T, upon reaching which it is stirred and cooled to a temperature of 4±2 °C, and then served for bottling; the finished drink is stored at a temperature not exceeding 4±2 °C.

Пример 2. Первоначально принимают цельное молоко, проводят оценку его качества и очистку с применением бактофугирования при температуре 40 - 45 °С, затем молоко направляют на сепарирование для отделения молочного жира при температуре 40 - 45 °С, полученное обезжиренное молоко пастеризуют при температуре не выше 74±2 °С с выдержкой 10 - 15 с, охлаждают до температуры 12±2 °С и направляют его на микрофильтрацию с применением полупроницаемых керамических мембран с диаметром пор 0,1 мкм при температуре 12±2°С и давлении 0,3 МПа до массовой доли сухих веществ в концентрате 16 %, микрофильтрационный концентрат обезжиренного молока собирают в отдельный резервуар и затем подают его на диафильтрацию для удаления лактозы и минеральных веществ с использованием двойного объема обратноосмотической воды по отношению к объему МФ-концентрата, процесс диафильтрации проводят дважды при режимах работы мембранной установки, аналогичных процессу микрофильтрации обезжиренного молока, до получения объема концентрата после каждой диафильтрации равного объему первоначально отправленного на диафильтрацию МФ-концентрата, далее полученный МФ-концентрат, представляющий собой концентрат мицеллярного казеина с массовой долей белка в пересчете на сухие вещества не менее 80 % и соотношением «казеин : сывороточные белки» 93 : 7, а также массовой долей жира 0,24 %, смешивают с цельным молоком таким образом, чтобы получить смесь с массовой долей жира 1,05 %, которую затем подогревают до температуры 67 °С и подвергают гомогенизации при этой температуре и давлении 17,5 МПа, а далее пастеризации при температуре 99 °С с выдержкой 10 - 15 с; охлаждают до температуры 30 °С; вносят производственную закваску, состоящую из ¼ ацидофильной палочки неслизистых рас, ¼ термофильного стрептококка и ½ кефирных грибков, в количестве 5 % от массы заквашиваемой смеси; перемешивают 15 мин; сквашивают при температуре 30 °C в течение 10 ч до титруемой кислотности сгустка не более 85 °Т, по достижении которой его перемешивают и охлаждают до температуры 4±2 °С, а затем подают на розлив; готовый напиток хранят при температуре не выше 4±2 °C.Example 2. First, whole milk is received, its quality is assessed and purified using bactofugation at a temperature of 40-45 °C, then the milk is sent for separation to separate milk fat at a temperature of 40-45 °C, the resulting skim milk is pasteurized at a temperature of no higher than 74±2 °C with a holding time of 10-15 s, cooled to a temperature of 12±2 °C and sent for microfiltration using semipermeable ceramic membranes with a pore diameter of 0.1 μm at a temperature of 12±2 °C and a pressure of 0.3 MPa to a mass fraction of dry matter in the concentrate of 16%, the microfiltration concentrate of skim milk is collected in a separate tank and then fed to diafiltration to remove lactose and minerals using a double volume of reverse osmosis water in relation to the volume of the MF concentrate, the diafiltration process is carried out twice under operating modes of the membrane unit similar to the microfiltration process skim milk, until the volume of concentrate obtained after each diafiltration is equal to the volume of the MF concentrate initially sent for diafiltration, then the obtained MF concentrate, which is a micellar casein concentrate with a protein mass fraction calculated as dry matter of at least 80% and a casein: whey protein ratio of 93: 7, as well as a fat mass fraction of 0.24%, is mixed with whole milk in such a way as to obtain a mixture with a fat mass fraction of 1.05%, which is then heated to a temperature of 67 °C and homogenized at this temperature and a pressure of 17.5 MPa, and then pasteurized at a temperature of 99 °C with a holding time of 10-15 s; cooled to a temperature of 30 °C; Add a production starter culture consisting of ¼ acidophilus bacillus of non-slimy races, ¼ thermophilic streptococcus and ½ kefir fungi, in an amount of 5% of the mass of the fermented mixture; stir for 15 minutes; ferment at a temperature of 30 °C for 10 hours until the titratable acidity of the curd is no more than 85 °T, upon reaching which it is stirred and cooled to a temperature of 4±2 °C, and then served for bottling; the finished drink is stored at a temperature not exceeding 4±2 °C.

Пример 3. Проводят приемку цельного молока и оценку его качества, далее подвергают его очистке с применением бактофугирования при температуре 40 - 45 °С, затем молоко направляют на сепарирование для отделения молочного жира при температуре 40 - 45°С, полученное обезжиренное молоко пастеризуют при температуре 74 - 76 °С с выдержкой 10 - 15 с, охлаждают до температуры 12 - 15 °С и направляют его на микрофильтрацию с применением полупроницаемых керамических мембран с диаметром пор 0,1 мкм при температуре 12 - 15°С и давлении 0,2 МПа до массовой доли сухих веществ в концентрате 12 %, микрофильтрационный концентрат обезжиренного молока собирают в отдельный резервуар и затем подают его на диафильтрацию для удаления лактозы и минеральных веществ с использованием двойного объема обратноосмотической воды по отношению к объему МФ-концентрата, процесс диафильтрации проводят дважды при режимах работы мембранной установки, аналогичных процессу микрофильтрации обезжиренного молока, до получения объема концентрата после каждой диафильтрации равного объему первоначально отправленного на диафильтрацию МФ-концентрата, далее полученный МФ-концентрат, представляющий собой концентрат мицеллярного казеина с массовой долей белка в пересчете на сухие вещества не менее 80 % и соотношением «казеин : сывороточные белки» 90 : 10, а также массовой долей жира 0,18 %, смешивают с цельным молоком таким образом, чтобы получить смесь с массовой долей жира 1,05 %, которую затем подогревают до температуры 63 °С и подвергают гомогенизации при этой температуре и давлении 15 МПа, а далее пастеризации при температуре 99 °С с выдержкой 10 - 15 с; охлаждают до температуры 31 °С; вносят производственную закваску, состоящую из ¼ ацидофильной палочки неслизистых рас, ¼ термофильного стрептококка и ½ кефирных грибков, в количестве 2 % от массы заквашиваемой смеси; перемешивают 15 мин; сквашивают при температуре 31 °C в течение 10 ч до титруемой кислотности сгустка 85 °Т, по достижении которой его перемешивают и охлаждают до температуры 4±2 °С, а затем подают на розлив; готовый напиток хранят при температуре не выше 4±2 °C.Example 3. Whole milk is accepted and its quality is assessed, then it is purified using bactofugation at a temperature of 40 - 45 °C, then the milk is sent for separation to separate milk fat at a temperature of 40 - 45 °C, the resulting skim milk is pasteurized at a temperature of 74 - 76 °C for 10 - 15 s, cooled to a temperature of 12 - 15 °C and sent for microfiltration using semipermeable ceramic membranes with a pore diameter of 0.1 μm at a temperature of 12 - 15 °C and a pressure of 0.2 MPa to a mass fraction of dry matter in the concentrate of 12%, the microfiltration concentrate of skim milk is collected in a separate tank and then fed to diafiltration to remove lactose and minerals using a double volume of reverse osmosis water in relation to the volume of the MF concentrate, the diafiltration process is carried out twice under the operating modes of the membrane unit, similar to the process of microfiltration of skim milk, until the volume of concentrate obtained after each diafiltration is equal to the volume of the MF concentrate initially sent for diafiltration, then the obtained MF concentrate, which is a micellar casein concentrate with a protein mass fraction calculated as dry matter of at least 80% and a casein: whey protein ratio of 90:10, as well as a fat mass fraction of 0.18%, is mixed with whole milk in such a way as to obtain a mixture with a fat mass fraction of 1.05%, which is then heated to a temperature of 63 °C and homogenized at this temperature and a pressure of 15 MPa, and then pasteurized at a temperature of 99 °C with a holding time of 10-15 s; cooled to a temperature of 31 °C; Add a production starter culture consisting of ¼ acidophilus bacillus of non-slimy races, ¼ thermophilic streptococcus and ½ kefir fungi, in an amount of 2% of the mass of the fermented mixture; stir for 15 minutes; ferment at a temperature of 31 °C for 10 hours until the titratable acidity of the curd is 85 °T, upon reaching which it is stirred and cooled to a temperature of 4±2 °C, and then served for bottling; the finished drink is stored at a temperature not exceeding 4±2 °C.

Готовый продукт анализируют. Данные анализа представлены в таблице.The finished product is analyzed. The analysis data are presented in the table.

ТаблицаTable

Показатели качества кисломолочного напитка с концентратом мицеллярного казеинаQuality indicators of fermented milk drink with micellar casein concentrate

Наименование показателяName of the indicator Значение показателяValue of the indicator Массовая доля сухих веществ, %Mass fraction of dry matter, % 12,0 - 16,012.0 - 16.0 Массовая доля общего белка, %Mass fraction of total protein, % не менее 3,4not less than 3.4 Массовая доля жира, %Mass fraction of fat, % 1,01.0 Массовая доля лактозы, %Mass fraction of lactose, % не более 1,0no more than 1.0 Титруемая кислотность, °ТTitratable acidity, °T 80 - 8580 - 85 Соотношение «казеин : сывороточные белки» в общей массовой доле истинного белкаRatio of casein: whey proteins in total mass fraction of true protein 85 - 93 : 15 - 785 - 93 : 15 - 7 Биологическая ценность, %Biological value, % 97,897.8 Содержание молочнокислых микроорганизмов, КОЕ/см³ Content of lactic acid microorganisms, CFU/ ^cm3 не менее 5,0⋅10⁹ not less than 5.0⋅10 ⁹

Как видно из таблицы, предложенный способ производства кисломолочного напитка с концентратом мицеллярного казеина, по сравнению с уже известными изобретениями позволяет:As can be seen from the table, the proposed method for producing a fermented milk drink with micellar casein concentrate, in comparison with already known inventions, allows:

- получить продукт с высокой биологической ценностью и нестандартным соотношением между казеином и сывороточными белками в истинном белке за счет повышения содержания казеина в нативной мицеллярной форме;- to obtain a product with high biological value and a non-standard ratio between casein and whey proteins in true protein by increasing the content of casein in native micellar form;

- выработать кисломолочный напиток с приемлемыми органолептическими показателями, содержащий пробиотическую микрофлору в количестве, превышающем требования ТР ТС 033/2013 «О безопасности молока и молочной продукции» (не менее 1⋅10⁷ КОЕ /см³, Приложение № 8);- to produce a fermented milk drink with acceptable organoleptic properties, containing probiotic microflora in an amount exceeding the requirements of TR CU 033/2013 “On the safety of milk and dairy products” (at least 1⋅10 ⁷ CFU /cm ³ , Appendix No. 8);

- интенсифицировать процесс производства кисломолочных напитков в результате применения мембранных технологий и получения сырья с заданными физико-химическими характеристиками в виде концентрата мицеллярного казеина, а также использования его в качестве компонента нормализации при выработке кисломолочного напитка;- to intensify the process of production of fermented milk drinks as a result of the use of membrane technologies and obtaining raw materials with specified physical and chemical characteristics in the form of micellar casein concentrate, as well as its use as a normalization component in the production of fermented milk drinks;

- получить продукт для диетического и специализированного питания.- obtain a product for dietary and specialized nutrition.

Claims

A method for producing a fermented milk drink with micellar casein concentrate, characterized in that pre-obtained and pasteurized skim milk is subjected to microfiltration using semipermeable ceramic membranes with a pore diameter of 0.1 μm at a temperature of 10–15 °C and a pressure of 0.20–0.3 MPa to a mass fraction of dry matter in the concentrate of 12–16%; then, two stages of diafiltration of the obtained concentrate are carried out successively with a double volume of reverse osmosis water in relation to the volume of concentrate at each stage of diafiltration under operating modes of the membrane unit similar to the microfiltration process, until a concentrate is obtained with a volume equal to the volume of the concentrate initially sent for diafiltration, characterized in that the obtained concentrate, which is a micellar casein concentrate with a protein mass fraction calculated as dry matter of at least 80% and a casein : whey protein ratio of 85–93 : 15–7, as well as a fat mass fraction of 0.18–0.24%, is mixed with whole milk in such a way as to obtain a mixture with a fat mass fraction of 1.05%, which is then heated to a temperature of 65±2 °C and homogenized at this temperature and a pressure of 12.5±2.5 MPa, and then pasteurized at a temperature of 99 °C with holding for 10-15 sec; cool to a temperature of 30-32 °C; add industrial starter culture consisting of 1/4 acidophilus bacillus non-slimy races, 1/4 thermophilic streptococcus and 1/2 kefir fungi, in an amount of up to 5% of the mass of the fermented mixture; stir for 10-15 min; ferment at a temperature of 30-32 °C for 9-10 hours until the titratable acidity of the curd is 80-85 °T, upon reaching which it is stirred and cooled to a temperature of 4±2 °C, and then served for bottling; the finished drink is stored at a temperature not exceeding 4±2 °C.