1 ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ
1.1 СОСТОЯНИЕ РЫНКА МОЛОЧНЫХ ПРОДУКТОВ
Начиная с 2019 года в нише производства молокопродуктов в России наконец наметилась положительная динамика. Как показало исследование, прошедший год оказался намного продуктивнее 2018-го. Темпы увеличения объема производства соответствовали уровню развития розничной торговли и опережали рост доходов населения. Выпуск молока вырос на 2,4%, сыра — на 4,7%, сливок и сухого молока — 21,5% [41].
По данным АЦ MilkNews, за январь — март нынешнего года наметился рост производства сырого молока на 4,9% по сравнению с первым кварталом прошлого года, объем составил 6,8 млн тонн. Увеличения показателей, по мнению экспертов, удалось достичь в том числе за счет повышения продуктивности коров и уровня товарности продукции [36].
Согласно отчету Национального союза производителей отрасли «Союзмолоко», составленному по случаю Всемирного дня молока (1 июня), прирост по отдельным продуктам составил [45] [37]:
• питьевого молока — 2%;
• кисломолочных продуктов, творога — 1%;
• мороженого — 39%;
• сливочного масла — 16%;
• сливок — 17%;
• сыров — 5%.
Руководитель союза Артем Белов причиной рекордов считает увеличение сырьевой базы, с помощью которой возможно получать продукты длительного хранения.
Экспорт молокопродуктов за первые три месяца вырос на 22% по сравнению с аналогичным периодом 2019 года. Основные экспортеры: Белоруссия, Украина, Казахстан, Грузия. Экспорт в Китай сократился. Импорт за рассматриваемый промежуток времени вырос на 7%. Основные поставщики — Беларусь, Новая Зеландия, Аргентина, Уругвай. Наиболее часто ввозятся [28]:
• сыры;
• сливочное масло;
• сливки, в том числе сухие и сгущенные;
• сухое молоко.
Особенно выросла, по сравнению с 2019 годом, доля импорта молочных жиров (данные АЦ MilkNews, «Союзмолоко», Федеральной службы статистики, Федеральной таможенной службы).
Наиболее высоким процентом внутренней обеспеченности характеризуется сегмент продукции из цельного молока и кисломолочных продуктов (за счет трудностей при импортировании, причина которых кроется в коротком сроке годности и внушительных затратах при перевозке).
1.2 АНАЛИЗ ПРОДУКТОВ С ЯГОДНЫМ ПОРОШКОМ
В статье Царегородцевой С. Р. было рассмотрено влияние ягодных порошков из черной смородины и облепихи на молочные и кисломолочные продукты. Так же ею было рассмотрена биологическая ценность продуктов с добавлением ягодных порошков и разработаны новые молочные продукты со стабилизирующими добавками [35].
В статье Рогачиковой Н.М., Серпуниной Л.Т. установлена эффективность использования ягодных порошков в технологии мягких сыров без созревания и их влияние на органолептические показатели сыров. Так же ими были проведены физико-химические анализы для выявления изменений показателей у мягких сыров с добавлением ягодных порошков [32].
В статье Канушиной Ю. А. рассмотрена разработка технологии производства творожных продуктов с ягодной композицией на основе обогащённого молока. Автором разработана технология производства твороженных продуктов со свежими ягодно-фруктовыми наполнителями и с продуктами их переработки – ягодные и фруктовые порошки. Она рекомендовала использовать при приготовлении молочных продуктов фруктово-ягодные порошки из: клубники, вишни, абрикоса, малины, черной смородины, дыни, персик-Маракуи и другие [22].
В статье Мошкина А.В., Васюковой А.Т., Алексеева А.Е. были рассмотрены и разработаны сухие функциональные смеси из плодово-ягодных порошков для дрожжевого теста. Авторами разработаны низкокалорийные, среднекалорийные и высококалорийные смеси для производства дрожжевого теста [27].
В статье Мацейчика И.В., Лебедевой Т.А. представлена пищевая ценность порошков ИК-сушки: свекольного, тыквенного, клюквенного, облепихового. Они доказали, что введение овощных и ягодных порошков улучшает реологическое и органолептические показатели твороженных десертов [26].
В статье Рогачикова Н. М., Серпунина Л. Т., Казимирченко О. В. было рассмотрено влияние ягодных порошков на сроки хранения мягких сыров. В проведённых исследованиях было выявлено, что ягодные порошки снижают содержание патогенных и условно патогенных микроорганизмов и увеличивают срок хранения мягких сыров [33].
В статье Krupa Hirpara, Atanu Jana изучены изменения молочных продуктов с добавлением фруктовых и овощных порошков. Авторы установили, что молочные продукты вместе с фруктовыми и овощными порошками могут быть преобразованы в «функциональные продукты» [14].
В статье G. M. Hasan, A. M. Saadi, M. A. Jassim рассмотрена технология приготовления ягодно-фруктового порошка для производства мороженного. Так же было уделено особое внимание влиянию ягодно-фруктового порошка на микробиологические и физико-химические показатели мороженного [15].
В статье Cristina Bilbao-Sainz, Sandy Thai, Amanda J. G. Sinrod, Bor-Sen Chiou, Tara McHugh было исследовано использование различных ягодных порошков в качестве стабилизаторов во избежание таяния замороженных молочных десертов. Так же они исследовали улучшения физико-химических показателей десертов при добавлении ягодных порошков [13].
1.3 АНАЛИЗ ПРОДУКТОВ С ДОБАВЛЕНИЕМ ЖЕЛИРУЮЩИХ ВЕЩЕСТВ
В статье Дик Э., Овсянниковой Е. В. рассмотрены функциональные особенности применения желатина в молочных продуктах. Ими были рассмотрены следующие функциональные свойства желатина: гелеобразование, стабилизация, пенообразование, эмульгирование, загущение, улучшение консистенции, замещение жира. Благодаря тому, что один тип желатина обладает данными функциональными свойствами в комплексе, он с успехом применяется при производстве готовых продуктов [21].
В статье Зобковой З.С., Фурсовой Т.П., Зениной Д.В., Гаврилиной А.Д., Шелагиновой И.Р. были рассмотрены особенности применения в составе кисломолочных продуктов фруктово-ягодных порошков, красителей, ароматизаторов, стабилизирующих добавок, подсластителей. Детально рассмотрено воздействие стабилизаторов на консистенцию кисломолочных продуктов в контексте хода ферментации [20].
В статье Задорожной Е. В. рассмотрено применение желатина в производстве молочных продуктов с целью предотвращения синерезиса, для создания низкожирных продуктов [19].
В статье Архипова А. Н. приведена классификация дисперсных систем и суть их стабилизации путем придания им агрегатной устойчивости за счёт желирующих агентов. Так же были описаны факторы, влияющие на стабилизацию и указана методология формирования диапазона реологических свойств молочных систем с использованием структурообразующих добавок [16].
В статье Тупольских Т. И., Балацкой А. К., Фроловой Т. Ю. оценена частота применения желирующих веществ в кондитерском производстве в связи с тем, что Россия переходит на собственную продукцию в связи с импортозамещением. Они сравнили и проанализировали российского и зарубежного рынков производства желирующих веществ. Авторы выяснили, что отечественные производители желирующих веществ увеличивают объемы и ассортимент производимой продукции и превосходят зарубежные показатели [34].
1.4 ФАКТОРЫ, ФОРМИРУЮЩИЕ КАЧЕСТВО МОЛОЧНЫХ ИЗДЕЛИЙ
Основными факторами формирования качества готового молочного продукта является качество используемых сырья, компонентов и материалов, качество отдельных этапов производства, определяющее уровень качества технологических процессов, а также чёткое функционирование системы контроля на всех этапах производства. При этом качество исходного молока-сырья и компонентов влияет на конечный продукт не только непосредственно, но и путём вынужденных изменений в технологическом процессе (например, изменение температурного режима обработки при неудовлетворительных микробиологических показателях сырья) [31].
Рассмотрим факторы наиболее значимые для российских предприятий молочной отрасли.
Важнейшая роль в обеспечении качества и безопасности готовой молочной продукции принадлежит качеству исходного молока-сырья. На предприятиях молочной промышленности молоко принимают по ГОСТ Р 52054-2003 «Молоко натуральное коровье - сырьё» [5].
Основные направления его улучшения, следующие:
• селекционная работа для формирования продуктивного стада;
• обеспечение стада полноценными кормами и разработка новых эффективных кормов с биологическими добавками и заквасками;
• оснащение ферм современными доильными установками, охладителями, очистителями, ёмкостями для хранения, другим оборудованием и грамотное его использование;
• гармонизация отечественных нормативных документов, определяющих требования к молоку - сырью, а также методов оценки его показателей с международными требованиями и стандартами;
• строгое соблюдение сроков, условий хранения и транспортирования молока-сырья на молочные предприятия;
• правильная и своевременная первичная обработка молока;
• создание и внедрение системы сбора, доставки оценки и оплаты молока-сырья от индивидуальных сдатчиков и фермеров.
Активная кислотность (рН) определяется концентрацией водородных ионов, является одним из показателей качества молока. Для свежего молока рН находится в пределах 6,4-6,7, т. е. молоко имеет слабокислую реакцию.
Плотность молока — это отношение массы молока при температуре 20 °С к массе того же объема воды при температуре 4°С. Плотность сборного коровьего молока находится в пределах 1,027-1,032 г/см3. На нее влияют все составные части, но в первую очередь: белки, соли и жир.
Осмотическое давление молока довольно близко осмотическому давлению крови человека и составляет около 0,74 мПА. Основную роль в создании осмотического давления играют молочный сахар и некоторые соли. Осмотическое давление молока благоприятно для развития микроорганизмов. Оно тесно связано с температурой замерзания (криоскопической температурой). Температура замерзания, как и осмотическое давление, молока у здоровых коров практически не изменяется. Поэтому по криоскопической температуре можно достоверно судить о фальсификации (разбавлении водой) молока. Криоскопическая температура молока ниже нуля и составляет в среднем от 0,54 до 0,55°С [24].
Вязкость молока почти в 2 раза больше вязкости воды и при 20 °С составляет 1,67-2,18 сП для разных видов молока. Наиболее существенное влияние на показатель вязкости оказывают количество и дисперсность молочного жира и состояние белков.
Поверхностное натяжение молока приблизительно на 1/3 ниже поверхностного натяжения воды. Оно зависит прежде всего от содержания жира и белков. Белковые вещества снижают поверхностное натяжение и способствуют образованию пены.
Оптические свойства (светопреломление) молока выражаются коэффициентом рефракции, который составляет 1,348. Коэффициент светопреломления зависит от содержания сухих веществ, поэтому по нему контролируют СОМО, содержание белка и определяют йодное число методами рефрактометрии.
Диэлектрическая постоянная молока и молочных продуктов определяется качеством и энергией связи влаги. Для воды диэлектрическая постоянная составляет 81, для молочного жира 3,1; 3,2. По диэлектрической постоянной контролируют содержание влаги в масле и сухих молочных продуктах.
Температура кипения молока 100,2°С. Изменение свойств молока под влиянием физических факторов и при хранении.
Непосредственное влияние на качество продуктов оказывают техническое переоснащение молокоперерабатывающих предприятий и совершенствование технологических процессов. Знание производства конкретной продукции и чёткое соблюдение технологических параметров позволяют направленно регулировать качество.
В соответствии с СанПиН 2.3.2.1078-01 «Гигиенические требования безопасности и пищевой ценности пищевых продуктов» нормируются показатели по пяти группам микроорганизмов: санитарно-показательным, условно-патогенным, патогенным, возбудителям порчи и микроорганизмам заквасочной микрофлоры и пробиотическим [10].
Безопасность продукта определяется отсутствием патогенных и условно-патогенных микроорганизмов, а также минимальным количеством возбудителей порчи. Наибольшую опасность представляют сальмонеллы, патогенные стафилококки, листерии и энтеропатогенные бактерии группы кишечных палочек.
Одна из главных задач достижения высокого качества и безопасности молока - предупреждение бактериального загрязнения и последующего массивного развития в нем патогенных микроорганизмов. Микроорганизмы повторного обсеменения попадают в продукт с оборудования, упаковочных материалов, из воды, воздуха. Часто повторное обсеменение происходит в молокопроводах, особенно при нарушении непрерывного процесса, когда происходят задержка и нагрев молока в них, а также в резервуарах, которые неоднократно заполняют пастеризованным продуктом без мойки после предыдущей партии.
Без добросовестной санитарной обработки (мойки и дезинфекции) оборудования на молочном предприятии происходит накопление патогенной микрофлоры, снижается стойкость молока и, как следствие, возникают пороки молочных продуктов. Некачественная мойка способствует накоплению на оборудовании фагов, которые могут снижать активность молочнокислых заквасок и бактериальных концентратов, используемых при производстве кисломолочных продуктов. Стабильный выпуск санитарно-безопасной молочной продукции высокого качества требует использования качественного оборудования, то есть комплектного, современного, целевого назначения, соответствующего технической документации. При этом оно должно своевременно и качественно обслуживаться, и ремонтироваться. Основные биохимические процессы, протекающие при получении кисломолочных напитков, таковы: молочнокислое и спиртовое брожение молочного сахара, коагуляция казеина и гелеобразование; в результате этих процессов формируются консистенция, вкус и запах готовых продуктов. Коагуляцию казеина вызывает образующаяся при молочнокислом брожении лактозы молочная кислота.
1.5 ОБЗОР РАЗРАБОТОК МОЛОЧНЫХ КРЕМОВ
Были найдены и рассмотрены другие разработки производства молочного крема.
Первый способ производства молочного крема включает в себя: смешивание молочной основы, растительного наполнителя и стабилизаторов, восстановление водой, перемешивание, выдерживание, охлаждение. В качестве молочной основы была использована: сухое обезжиренное молоко, сухая молочная сыворотка. Полученную смесь восстанавливают водой в соотношении 1:2, с дальнейшей пастеризацией при температуре 70oС в течение 25-35 мин, после чего в полученную молочную основу вводят подготовленный крахмал, перемешивают, выдерживают 5-10 мин и вводят наполнитель - овощную или плодово-овощную, или ягодно-овощную подварку в количестве 14-20% от массы готового продукта, охлаждают смесь до температуры 1oС и взбивают, а в конце взбивания вводят подготовленный желатин, после чего ее перемешивают в течение 0,5 мин при 750 об/мин и охлаждают до 2-4oС.
Этот способ предусматривает получение молочной основы, похожую на первый способ. В готовую полученную молочную смесь вводят предварительно подготовленный крахмал, после чего всё перемешивают и выдерживают 5-10 мин. Вводят овощную или плодовоовощную или ягодно-овощную подварку в количестве 14-20% от массы готового продукта, смесь охлаждают до температуры 1oС и взбивают. В конце взбивания вводят предварительно подготовленный желатин. После чего ее перемешивают в течение 0,5 мин при 750 об/мин и охлаждают до 2-4oС.
Данный способ имеет некоторые недостатки:
• овощи отваривают в слабощелочной среде, что приводит к снижению пищевой ценности;
• трудоемкий;
• при приготовлении предусмотрено использование небольшого количества овощей (4-8%).
Второй способ производства молочного крема включает в себя: использования полужирного творога, сухое обезжиренное молоко, наполнитель в виде пюре из тыквы, сухая сыворотка.
Данный способ имеет следующие недостатки:
• при производстве используется творог - достаточно дорогостоящий продукт;
• готовый продукт имеет недостаточно высокие органолептические показатели, в частности консистенция пастообразная, не пышная.
• отсутствие стабилизирующих веществ, помогающие стабилизировать реологические свойства продукта при хранении;
• использование пюре тыквы носит сезонный характер и хранению не подлежит.
Наиболее близким аналогом по назначению и совокупности существенных признаков является молочный крем, способ приготовления которого включает смешивание молочной смеси, сахара с желатином и крахмалом, добавление воды, перемешивание.
Использование таких веществ как желатин и крахмал позволяет стабилизировать реологические свойства продукта при хранении. В этом случаи полученный продукт имеет постоянную, а не пышную консистенцию. Так же следует заметить, что в качестве молочной основы при производстве десерта используют творог, сквашенное молоко или сливки, которые являются достаточно дорогостоящими продуктами.
Цель изобретения: повышение пищевой ценности, расширение ассортимента и улучшение консистенции готового продукта. Это достигается путем приготовления молочной основы, соединение ее с овощной подваркой, охлаждение полученной смеси до 1oC с последующим взбиванием до увеличения в объеме и введением стабилизаторов [40].
Приготовление молочного крема осуществляют следующим образом:
Сначала готовят молочную основу, пастеризуют её при 70oC в течение 25-35 минут, вводят предварительно подготовленный крахмал, перемешивают, выдерживают 5-10 минут, вводят в полученную смесь подварку, охлаждают смесь до 1oC, сбивают при 1500 об/мин до увеличения в объеме в 2,5-3 раза. В конце сбивания тонкой струйкой вводят подготовленный желатин, перемешивают в течение 0,5 минут при 750 об/мин и охлаждают до 2-4oC.
Подготовка крахмала: крахмал картофельный просеивают, разводят охлажденной водой и процеживают.
Подготовка желатина: желатин заливают указанным в рецептуре количеством воды и дают набухнуть в течение 2-х часов, затем его полностью растворяют при постоянном помешивании, не доводя до кипячения. Полученный растворенный желатин перед использованием охлаждают до 18oС.
Приготовление овощных, плодовых и ягодно-овощных подварок:
1. Овощную подварку готовим следующим образом. Овощи моем, очищаем, отвариваем на пару, протираем на протирочной машине. Полученную массу увариваем с сахаром при 110oC, в конце варки вводим лимонную кислоту.
2. Плодоовощную подварку готовим следующим образом. Овощи подготавливаем, как и в п.1. Плоды инспектируем, перебираем, удаляем плодоножку, моем, удаляем сердцевину, варим на пару до готовности, затем пропускаем через протирочную машину вместе с овощами. Далее, как в п.1.
3. Ягодно-овощную подварку готовим следующим образом. Овощи подготавливаем аналогично п.1. Ягоды инспектируем, перебираем, удаляем плодоножки и загнившие экземпляры, промываем водой и подсушиваем на воздухе. Допускаются к использованию замороженные и хранившиеся не более 9 месяцев при -18oC ягоды, предварительно размороженные при температуре 20 до 2-4oC. Ягоды отвариваем на пару до готовности затем пропускаем через протирочную машину вместе с овощами. Далее, как в п.1.
На основе этого метода были разработаны следующие рецепты для приготовления молочного крема.
Рецепт 1, разработанный 100 г продукта берем:
• Сухое обезжиренное молоко - 10 г
• Сухая сыворотка – 5 г
• Вода для восстановления СОМ и сухой сыворотки – 30 г
• Крахмал – 7 г
• Вода для разведения крахмала – 14 г
• Подварка – 20 г
• Желатин – 4 г
• Вода для растворения желатина – 10 г
Технология приготовления. Сухое обезжиренное молоко и сухую сыворотку восстанавливаем указанным в рецептуре количеством воды, перемешиваем до полного исчезновения комочков, пастеризуем при 70oС в течение 25 минут, вводим подготовленный крахмал, перемешиваем, выдерживаем в течение 5 минут, вводим подварку и охлаждаем до 1oC. Полученную смесь сбиваем при 1500 об/мин в течение 30 минут до увеличения в объеме в 2,5-3 раза. В конце сбивания тонкой струйкой вводим подготовленный желатин и перемешиваем при 750 об/мин в течение 0,5 минут. Полученную массу охлаждаем до 2-4oС.
Полученный продукт представляет собой однородную, пышную, слегка желеобразную массу. Обладает приятным молочным запахом, имеет вкус и цвет используемой подварки.
Рецепт 2, разработанный 100 г продукта берем:
• Сухое обезжиренное молоко - 10,5 г
• Сухая сыворотка - 5,5 г
• Вода для восстановления СОМ и сухой сыворотки – 32 г
• Крахмал – 7 г
• Вода для разведения крахмала – 14 г
• Подварка – 17 г
• Желатин – 4 г
• Вода для растворения желатина – 10 г
Технология приготовления молочного крема аналогична рецепту 1.
Рецепт 3, разработанный 100 г продукта берем:
• Сухое обезжиренное молоко – 11 г
• Сухая сыворотка – 6 г
• Вода для восстановления СОМ и сухой сыворотки – 34 г
• Крахмал – 7 г
• Вода для разведения крахмала – 14 г
• Подварка – 14 г
• Желатин – 4 г
• Вода для растворения желатина – 10 г
Анализ качественных характеристик готовых изделий показал, что полученные продукты в сравнении с наиболее близким аналогом имеют лучшие органолептические показатели, обогащены молочным сахаром, белком, солями и легкоусвояемыми углеводами. Так же они дешевле, потому что вместо использования дорогостоящих продуктов, которые используются как основа для крема, были использованы продукты вторичного сырья.
Разработанные молочные крема обладают рядом полезных свойств за счет обогащения витаминами, минеральными и балластными веществами, что позволяет использовать эти продукты в лечебно-профилактическом питании.
В отличие от имеющихся на рынке молочных десертов новые продукты имеют относительно низкую энергетическую ценность за счет исключения из рецептуры сливок, используемых для получения пенообразной структуры. С целью получения взбивной массы в качестве пенообразователя используют сухое обезжиренное молоко и сухую сыворотку, а в сочетании с подварками, обладающими стабилизирующими свойствами, образуются белково-полисахаридные комплексы, повышающие устойчивость структуры.
Использование овощных, плодовоовощных или ягодно-овощных подварок позволяет получить продукт с высокими органолептическими показателями, которые кроме однородной пышной массы имеют приятную окраску, получающуюся в результате использования красящих веществ вводимых натуральных наполнителей [25].
?
2 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ
2.1 ХАРАКТЕРИСТИКА ПРЕДПРИЯТИЯ ООО «МОЛОЧНАЯ БЛАГОДАТЬ»
Кушвинский гормолзавод был основан в 1969 году и первоначально считался государственным предприятием пищевой молочной продукции. В 1996 году предприятие было преобразовано в открытое акционерное общество «Кушвинский гормолзавод». С 9 июня 2007 года ООО «Кушвинский гормолзавод» решением общего собрания акционеров переименован в ООО «Молочная Благодать».
Предприятие специализируется на выпуске молочной продукции. Производимая на ООО «Молочная благодать» продукция обладает определенной рыночной спецификой. Большинство наименований молочной продукции, являясь продуктами первой необходимости, находят гарантированный сбыт в рамках рынков, на которых производящее их предприятие занимает доминирующие позиции. К таким видам относят: молоко, кефир, сметану, творог и т.д. Потенциальная емкость рынка по этим видам продукции ограничивается количеством населения, проживающего на данной территории и среднедушевым объемов потребления того или иного вида продукции.
Обозначим основные виды продукции, выпускаемой ООО «Молочная благодать»:
- молочные продукты (молоко пастеризованное, молоко топленое, масло сливочное);
- кисломолочные продукты (варенец, ряженка, кефир, биокефир, йогурт, снежок, сметана, творог, сырок, сырок глазированный);
- сыр (сырная масса со вкусом грибов, сырная масса со вкусом зелени, сырная масса со вкусом бекона).
Молочный завод производит свою продукцию из сырья, которое приобретает в 15 хозяйствах следующих районов: Алапаевского, Пригородного, Режевского, Нижнетуринского.
