Использование вторичных молочных продуктов в кондитерской промышленности

 Характеристика молочной сыворотки и продуктов ее переработки. Цельные молочные продукты в нативном, сгущенном или сухом виде довольно широко используются при изготовлении многих видов кондитерских изделий: ириса, карамели, шоколада, конфет, мучных кондитерских изделий и др. Молочные продукты влияют на вкус, цвет, структуру и другие показатели кондитерских изделий.

Для имеющихся в настоящее время тенденций развития молочной отрасли  характерно снижение объема выработки традиционных молочных продуктов, что во многом обусловлено дефицитом молочного сырья. Это определяет необходимость более полного использования составных компонентов молока на пищевые цели, т.е. переработки всех видов вторичных сырьевых ресурсов, в том числе и молочной сыворотки.

В последнее время наметилась также тенденция снижения энергетической ценности кондитерских изделий за счет уменьшения в них содержания сахара и жира. В связи с этим в рецептуры кондитерских изделий наряду с использованием традиционных видов сырья включается сырье, ранее не использовавшееся в кондитерской промышленности. Одним из видов нетрадиционного сырья является молочная сыворотка и продукты ее переработки.

Молочная сыворотка является побочным продуктом при производстве сыров, творога, казеина и относится к вторичному молочному сырью. В зависимости от вида вырабатываемого продукта различают сыворотку подсырную, творожную и казеиновую. Состав молочной сыворотки обусловлен видом основного продукта и технологией его получения. Выход молочной сыворотки составляет 70-85 % от количества переработанного молока. При переработке молока в сыворотку переходят в большей или меньшей степени все компоненты молока: сухие вещества - более 50 %, молочный сахар - 90 %, белковые вещества - 23 %, минеральные соли - 80 %. Молочная сыворотка представляет собой текучую жидкость светло-желтого цвета с кисломолочным, слегка солоноватым вкусом.

Нативная молочная сыворотка в среднем имеет следующий химический состав: массовая доля сухих веществ составляет 4,5-7,5 %, в том числе содержится 3,5-5 % лактозы; 0,5-1,5 % белковых веществ; 0,3-0,8 % минеральных веществ и небольшое количество хорошо диспергированного молочного жира.

Белки сыворотки представлены альбумином, глобулином и казеином. В их состав входят все незаменимые аминокислоты. В сыворотке в значительном количестве содержатся витамины, макро- и микроэлементы.

Кислый вкус сыворотки обусловлен наличием в ней органических кислот молочной, уксусной, лимонной, муравьиной. Кислотность творожной сыворотки больше, чем у подсырной, поэтому творожную сыворотку иногда называют кислотной.

Энергетическая ценность молочной сыворотки составляет 30 % энергетической ценности молока.

Несмотря на ценные питательные свойства молочной сыворотки, использование ее в кондитерской промышленности ограничено из-за непродолжительного срока хранения (6 часов при температуре около 20 °С). Для увеличения срока хранения молочной сыворотки ее консервируют путем увеличения содержания в ней сухих веществ, консервирования сахаром или другими консервантами, а также высушиванием.

Сгущенная молочная сыворотка. При сгущении молочной сыворотки сохраняются все ее компоненты, значительно уменьшаются расходы на транспортировку, увеличивается срок хранения.

С целью сохранения нативных свойств компонентов сыворотки целесообразно при сгущении поддерживать температуру не выше 50-60 °С. Увеличение температуры выше 70 °С приводит к значительному гидролизу лактозы и образованию меланоидинов, придающих продукту темную окраску.

Сгущенная молочная сыворотка выпускается с содержанием 40 и 60 % сухих веществ. Как показал опыт, более удобна в использовании сыворотка, содержащая 40 % сухих веществ. Она имеет достаточную текучесть, ее можно перевозить в цистернах, хранить в танках, перекачивать насосом. В ней при хранении в меньшей степени кристаллизуется лактоза и образуется гель.

Сыворотку молочную сгущенную выпускают также с консервантом - сорбиновой кислотой. Массовая доля сорбиновой кислоты в сыворотке не должна превышать 0,1 %.

При температуре 23±2 °С сыворотка с содержанием 60 % сухих веществ хранится не более одного месяца, а с содержанием 40 % сухих веществ не более 5-ти суток. При температуре хранения от минус 2 до плюс 5 °С срок хранения сыворотки увеличивается до двух и одного месяца соответственно.

Сыворотка молочная концентрированная с сахаром и сгущенная с сахаром. Эти два продукта из сыворотки представляют большой интерес для кондитерской промышленности из-за более продолжительных сроков хранения и довольно высокого содержания сухих веществ.

При производстве молочной концентрированной с сахаром сыворотки предварительно сгущают сыворотку до массовой доли сухих веществ 40 и 60 % и затем при температуре 65-70 °С перемешивают с сахаром и охлаждают до температуры 10 °С.

Для приготовления сыворотки сгущенной с сахаром сахар-песок растворяют в сыворотке, подогретой до температуры 35°С, затем смесь фильтруют и сгущают в вакуум-аппаратах. Массовая доля сухих веществ в сыворотке сгущенной с сахаром должна быть не менее 75 %; массовая доля сахарозы - не менее 54 %.

Срок хранения сыворотки молочной концентрированной или сгущенной с сахаром при температуре от 0 до плюс 10 °С составляет 6 месяцев.

Сухая молочная сыворотка. Перспективным для кондитерской промышленности вторичным молочным продуктом является сухая молочная сыворотка. Сушка сыворотки в широких масштабах производится во многих странах. Международная молочная федерация считает сушку сыворотки одним из наиболее целесообразных направлений ее переработки.

В нашей стране вырабатывают сыворотку молочную сухую следующих видов: подсырная распылительной или пленочной сушки, творожная распылительной сушки.

Распылительный способ сушки обеспечивает получение продукта более высокого качества, но требует громоздкого оборудования. Продукт пленочной сушки хуже растворяется.

Массовая доля сухих веществ в сухой сыворотке должна быть не менее 95 %, лактозы - не менее 45 %. Срок хранения сухой сыворотки в герметичной таре при температуре не выше 20 °С при относительной влажности не более 80 % составляет 6 месяцев.

Другие виды продуктов из молочной сыворотки. В настоящее время разработаны способы получения продуктов из сыворотки с различным содержанием основных составных частей, входящих в состав молока: белков, жиров, углеводов и др. Разработана технология изготовления сывороточных концентратов с большим содержанием белков, смеси сухой сыворотки с другими сухими продуктами, сыворотки, частично освобожденной от минеральных веществ и др.

Глюкозо-галактозный сироп. Известно, что биологическая ценность глюкозы и галактозы больше, чем сахарозы, лактозы и других сахаров. Разработана технология получения кислотным способом глюкозо-галактозного сиропа из молочной сыворотки. Глюкозо-галактозный сироп должен содержать не менее 65 % сухих веществ, в том числе не менее 25 % глюкозы.

Деминерализованная молочная сыворотка. Разработана технология производства деминерализованной сыворотки методом электродиализа. Эта сыворотка выпускается с различной степенью деминерализации в сгущенном и сухом виде.

Сухой молочный продукт - это мелкодисперсный порошок, полученный высушиванием предварительно сгущенной смеси обезжиренного молока и подсырной сыворотки. По сравнению с сухой молочной сывороткой этот продукт менее гигроскопичен, более технологичен.

Массовая доля сухих веществ в сухом молочном продукте должна быть не менее 5 %, лактозы - не менее 60 %, белка - не менее 60 %.

Молочные белковые концентраты. Несомненный интерес для кондитерского производства представляют молочные белковые концентраты - казеинат натрия, белок сухой молочный пищевой, казеинат сывороточный белковый. Казеин - основной белок молока - один из наиболее полноценных и дешевых животных белков. Пищевой казеин содержит, как правило, значительное количество витаминов, минеральных солей.

Белковые концентраты представляют собой мелкоизмельченный порошок белого цвета, иногда с кремоватым оттенком, без вкуса или со слабым молочным привкусом. Массовая доля сухих веществ в них составляет не менее 90 %, общее содержание белка в них 75-85 % .

В настоящее время продолжается работа по созданию новых продуктов на основе сывороточных концентратов.

Использование молочной сыворотки при производстве кондитерских изделий. В НИИ кондитерской промышленности совместно с другими организациями и ведущими кондитерскими фабриками страны проведены исследования по использованию вторичных молочных продуктов при изготовлении конфет, карамели, шоколадных, мучных кондитерских изделий. Исследования проводились по двум направлениям:

- дефицитные, дорогостоящие виды сырья в рецептурах кондитерских изделий массового производства заменяли различными видами молочной сыворотки и сывороточных концентратов;

- разрабатывали новые виды и сорта кондитерских изделий с применением молочной сыворотки и другого нетрадиционного сырья с целью расширения ассортимента, получения низкокалорийной продукции с высокой биологической ценностью.

Производство карамели. При производстве карамели сухие сывороточные продукты целесообразно использовать при изготовлении начинок с низкой влажностью - шоколадно-ореховых и прохладительных.

При производстве шоколадно-ореховых начинок, содержащих сухое молоко, его частично заменяли сухой подсырной сывороткой. Чтобы избежать ухудшения вкуса расход сыворотки не должен превышать 90 кг на 1 т готовой начинки.

При производстве прохладительных начинок рекомендуется использовать сухую творожную сыворотку взамен 3-6 % сахарной пудры.

Сыворотки, концентрированные сахаром, используются при изготовлении фруктово-ягодных, помадных, молочных начинок. Фруктово-ягодные начинки с добавлением этих сывороточных концентратов можно готовить двумя способами: совместным увариванием исходной рецептурной смеси (фруктово-ягодного сырья, патоки, сахара и сыворотки), а также внесением сыворотки в уваренную фруктовую смесь. Сыворотку вносят в количестве 8-14 % к массе сухих изделий готовой начинки. При этом из рецептуры начинки исключается кислота и сокращается расход сахара.

При изготовлении молочных начинок с использованием подсырной сыворотки, концентрированной с сахаром, ею заменяют 50 % сгущенного молока (с соответствующим пересчетом по сухому веществу).

При получении помадных начинок рекомендуется использовать творожную сыворотку, концентрированную с сахаром. Вносить сыворотку следует при темперировании начинки в количестве 7 % к массе сухих веществ помады. При этом расход лимонной кислоты сокращается на 50 %. Во всех случаях при использовании сывороточных концентратов для приготовления жидких начинок их вязкость увеличивалась, что способствовало более равномерному распределению начинки при формовании карамели.

Производство конфет и шоколадных изделий. Вторичные молочные продукты в конфетном производстве используются с целью уменьшения сахароемкости изделия, улучшения вкусовых свойств и пищевой ценности конфет. Разработана технология производства массовых сортов глазированных и неглазированных конфет на основе сахарной, молочной и фруктовой помады с заменой части сахара-песка творожной сывороткой, концентрированной с сахаром. Замена рекомендована для широкого внедрения.

Количество вводимой в рецептурную смесь сыворотки с массовой долей сухих веществ не менее 65 %, кислотностью не более 300 °Т и массовой долей сахарозы не менее 25 % составляет:

- для конфет на основе молочной помады и помады крем-брюле - 2 % к ее массе по сухому веществу;

- для конфет на основе сахарной и фруктовой помады - 5 %.

Расход лимонной кислоты сокращается при этом на 50 %. Конфеты на помадной основе, приготовленные с сывороточными концентратами, имеют нежную мелкокристаллическую структуру и медленнее высыхают, чем аналогичные без сыворотки.

Во МГУПП разработан способ производства помадных конфет с использованием сброженной цельной молочной сыворотки кислотностью 160-230 °Т. При этом из рецептуры полностью исключается патока, поскольку при уваривании сахаросывороточной смеси до помадного сиропа происходит частичная инверсия сахарозы под действием молочной кислоты, содержащейся в сыворотке. Высокая кислотность сыворотки исключает подкисление помадной массы лимонной кислотой.

Замена части более дефицитных видов сырья в действующих рецептурах кондитерских изделий вторичными молочными продуктами предусматривает их использование в сравнительно небольших количествах, не вызывающих изменения вкуса и технологии производства.

Для новых сортов изделий, в рецептуре которых используются значительные количества сывороточных концентратов, рекомендуется изменение технологии их производства. Так, например, при производстве нового сорта конфет «Вихрь», в рецептуре которых предусматривается использование 190 кг сгущенной сыворотки на одну тонну конфет, рекомендуется двухстадийное внесение сыворотки: 60 % вносят при приготовлении рецептурной смеси; остальные 40 % - при темперировании. Внесение сыворотки при темперировании позволяет сохранить ценные компоненты сыворотки без изменений, связанных с воздействием высокой температуры в процессе уваривания, и уменьшить нагар в змеевиках варочных колонок.

В производстве конфет на основе пралине возможно использование только сухих видов вторичных молочных продуктов, так как влажность масс пралине не должна превышать 4 %. В этом случае вторичные молочные продукты должны соответствовать определенным требованиям, как по дисперсности, так и по другим показателям (кислотности, содержанию соли).

При производстве масс пралине рекомендуется использовать сухую подсырную сыворотку, восстановленную до 6,5 % сухих веществ сыворотки, с кислотностью не более 20 °Т. Сыворотку вводят взамен 10 % сухих веществ пудры.

При изготовлении конфет на основе кондитерского жира можно использовать сухую творожную нейтрализованную сыворотку взамен 4 % сахарной пудры (в сухих веществах). При производстве конфет можно использовать сывороточные белковые концентраты.

С целью снижения энергетической ценности кремово-сбивных конфетных масс (типа «Птичье молоко») рекомендуется применять сухой молочный продукт. Его вносят взамен части сливочного масла (до 8 %) в смеси со сгущенным молоком.

Для глазирования конфет наряду с шоколадной глазурью применяется так называемая жировая глазурь, при изготовлении которой используется твердый кондитерский жир.

При производстве жировой глазури сухую сыворотку используют взамен 5 % сахара (в пересчете на сухие вещества). На основе кондитерского жира вырабатывается также так называемые сладкие плитки. При производстве этих изделий 10 % сахарной пудры рекомендуется заменять сухой подсырной сывороткой.

Производство ириса, халвы, пастило-мармеладных изделий. При производстве ириса с аморфной структурой рекомендуется использовать сгущенную молочную сыворотку с массовой долей сухих веществ не ниже 40 % и кислотностью не более 300 °Т взамен 4 % рецептурного количества сахара-песка (к массе сухих веществ).

При изготовлении ириса с кристаллической структурой рекомендуется использовать сухую молочную сыворотку (кислотность сыворотки, восстановленной до массовой доли сухих веществ 6,5 %, не должна превышать 75 °Т). Сухая молочная сыворотка вносится в уваренную ирисную массу на стадии ее тиражения. Получаемая ирисная масса имеет нежную мелкокристаллическую структуру.

В производстве мармелада рекомендуется использовать сухую нейтрализованную творожную сыворотку. Образующийся в результате нейтрализации молочной кислоты лактат натрия, а также содержащиеся в сыворотке соли калия и кальция оказывают положительное влияние на процесс студнеобразования и прочность студней на основе фурцелларана и цитрусового пектина. В связи с этим внесение 7 % сухой нейтрализованной сыворотки к массе сахара позволяет сократить расход студнеобразователей.

Сухие сывороточные концентраты можно применять в качестве пенообразователей для выработки зефира и сбивных изделий типа суфле. Предложено использовать сухую подсырную сыворотку при производстве подсолнечной и арахисовой халвы в количестве 10 % к массе тертого арахиса или подсолнечника. Установлено, что применение сухой подсырной сыворотки, помимо экономии сахара, арахиса, подсолнечника, значительно уменьшает вытекание масла из халвы при хранении и смягчает бобовый привкус арахисовой халвы.

Производство мучных кондитерских изделий. Учитывая опыт хлебопекарной промышленности по использованию нативной молочной сыворотки, кондитерским предприятиям, расположенным вблизи поставщиков сыворотки, можно рекомендовать при замесе теста для вафель, печенья и пряников использовать ее вместо воды. При этом рецептурное количество сахара снижают на 1-2 %.

При изготовлении сахарных сортов печенья предлагается заменять 50 % сгущенного молока сгущенной молочной сывороткой с соответствующим пересчетом по сухому веществу. При выработке пряников и кексов можно заменять 9 и 5 % сахара соответственно сывороткой творожной, концентрированной с сахаром.

Разработана технология получения инвертного сиропа для производства мучных кондитерских изделий с использованием молочной сгущенной сыворотки. Для приготовления одной тонны инвертного сиропа расходуется 50 кг сыворотки, при этом экономия сахара составляет 3 % и отпадает необходимость использования молочной кислоты.

В варочный котел загружают молочную сгущенную сыворотку с массовой долей сухих веществ 40 %, подогревают до 65-70 °С, добавляют сахар-песок и кипятят при перемешивании в течение 20-40 мин (в зависимости от качества сахара-песка и кислотности сыворотки). Содержание редуцирующих веществ в готовом инвертном сиропе должно быть не менее 50 %.

Одним из распространенных отделочных полуфабрикатов при выработке тортов и пирожных являются кремы на основе сливочного масла. В настоящее время при изготовлении кремов часто используется масло с повышенной влажностью («Крестьянское», «Любительское»), что ухудшает качество крема. Установлено, что добавление сухого молочного продукта при взбивании масла в количестве 4-7 % к массе крема способствует получению более качественного крема с приятным вкусом, хорошо сохраняющего форму.

При производстве жировых начинок для вафель рекомендуется использовать сухую творожную сыворотку взамен 5 % сахара (по массе сухих веществ). Расход лимонной кислоты при этом снижается на 30 %.

При выработке молочно-жировых начинок для вафель и вафельных тортов сухой сывороткой можно полностью заменить сухое цельное молоко.

Сотрудниками НИИКП совместно с ведущими кондитерскими фабриками страны проведена большая работа по применению молочных белковых концентратов для производства мучных кондитерских изделий. В рецептуре мучных кондитерских изделий основным компонентом является пшеничная мука. Белки пшеничной муки характеризуются небольшим содержанием незаменимых аминокислот (лизина, треонина, валина). Белки молочных концентратов имеют достаточное количество аминокислот, за исключением серосодержащих, которыми как раз богаты белки злаков. Следовательно, комбинирование пшеничной муки и сывороточных концентратов может дать композиции с меньшей степенью лимитирования аминокислот. Оптимальным соотношением белков пшеничной муки и сывороточных концентратов, учитывающим лимитирующие аминокислоты (лизин, треонин и сумма серосодержащих аминокислот), является 40:60. Оно дает эффект истинного обогащения (скор 100 %). При этом соотношение пшеничной муки с содержанием белка 12 % и сухого белкового концентрата, содержащего 55 % белка, должно быть 75:25. Практически достичь эффекта полного обогащения того или иного кондитерского изделия очень трудно, поскольку приходится учитывать технологичность процесса, традиционные качественные показатели готовой продукции. Тем не менее, при разработке новых кондитерских изделий необходимо стремиться к сбалансированности их по аминокислотному составу, так как лучшая усвояемость белка организмом человека достигается при условии сбалансированности аминокислотного состава белкового компонента не только в суточном рационе, но и в каждом применяемом пищевом продукте.

На основании исследований, проведенных в НИИКП, разработаны новые сорта сахарного и затяжного печенья, а также крекера и галет с повышенной биологической ценностью.