Режим экстрагирования углеводно-минеральных компонентов топинамбура

Использование растительных добавок при производстве молочных продуктов открывает новые возможности для создания продуктов повышенной пищевой и биологической ценности, обладающих улучшенной консистенцией и высокими органолептическими показателями. Растительные добавки, как правило, фруктовые, нашли применение в технологии продуктов десертного назначения: йогуртов, кремов, пудингов и т.д. Перспективным является направление разработки молочно-растительных продуктов профилактического назначения с регулируемым углеводным, минеральным пли белковым составом.

Топинамбур благодаря уникальному составу — наличию инулиновой фракции, пектинов, протеинов, макро- и микроэлементов, водорастворимых витаминов, органических кислот (янтарной, фумаровой и т.д.) — может быть использован как ценная пищевая добавка для обогащения молочных продуктов перечисленными ингредиентами. Приведенные исследования показали положительные результаты по сочетанию молочного сырья и компонентов топинамбура в разработке как обогащенных цельномолочных продуктов, так и продуктов на основе комбинации белковой фракции молока и минерально-углеводной фракции топинамбура.

Использовать топинамбур можно в виде измельченных нативных клубней, пюре из клубней, сухого концентрата. Для достижения однородной, нежной консистенции комбинированных продуктов необходимо проведение процесса экстрагирования ценных ингредиентов топинамбура в молочную основу с дальнейшим удалением грубодисперсных частиц. В связи с этим практический интерес представляет определение условий, при которых данный процесс протекает наиболее эффективно.

Как известно, молочное сырье представляет собой сложную полидисперсную систему, находящуюся в определенном термодинамическом и химическом равновесии. Следовательно, процесс перехода веществ коллоидной дисперсности из полуфабрикатов топинамбура может протекать с неодинаковой скоростью и эффективностью в различных молочных средах. Процесс экстрагирования проводили с использованием цельного молока с массовой долей сухих веществ 13,6 % и рН 6,7, обезжиренного молока с массовой долей сухих веществ 10,4 % и рН 6,5, пахты с массовой долей сухих веществ 9,8 % и рН 6,6, творожной сыворотки с массовой долей сухих веществ 4,6 % и рН 4,5. Эффективность перехода веществ коллоидной дисперсности топинамбура в молочное сырье оценивали по приросту массовой доли сухих веществ в образцах, которую определяли арбитражным методом. Топинамбур использовали в виде сухого концентрата производимого по специальной технологии. Параметры процесса варьировались в следующих пределах: концентрация (с) вносимого топинамбура 4-8 %, длительность термостатирования 5-45 мин, температура (t) нагрева 60–100 °С. Перемешивание осуществляли со скоростью 20 об/мин.

Для описания процесса экстрагирования веществ коллоидной дисперсности из сухого концентрата топинамбура в пределах изменения его концентрации получена аддитивная двухпараметрическая модель второго порядка вида y = ao + a1 + a2t + a3c + a4t.

Для определения оптимального режима обработки использована программа прямого поиска максимума комплексным методом при наличии ограничений.

Установлено, что для сыворотки оптимальная температура извлечення составляет 82,5 °С, для пахты — 89 °С. Отмечается линейная зависимость степени извлечения от температуры для цельного и обезжиренного молока, оптимальные значения температуры 97 и 87 °С соответственно. Однако поддерживать такую температуру нецелесообразно, так как следует учитывать термолабильность компонентов молочной системы.

Увеличение массовой доли вносимого концентрата топинамбура ведет к росту концентрации экстрагируемых компонентов в молочной основе. Но при этом необходимо оценивать органолептические показатели продукта, так как при внесении концентрата топинамбура более 7 % возможно появление нежелательного специфического привкуса. Установленное оптимальное время экстрагирования — 20 мин для пахты, цельного и обезжиренного молока и 15 мин для сыворотки.