Отчет по теме: Способ производства протеинового мороженого

Дата: 10 февраля 2025 г.

Оглавление

  1. Введение
  2. Сырье и ингредиенты
  3. Технологические процессы производства 3.1. Общая схема производства 3.2. Особенности производства по патенту RU 2661396 C1
  4. Влияние высокобелковых препаратов на характеристики продукта
  5. Роль растворимых молочных белков
  6. Оптимизация стабилизаторов
  7. Балансировка рецептуры и функциональные соотношения
  8. Индустрия 4.0 и улучшение процессов
  9. Пищевая ценность и польза для здоровья 9.1. Состав и пищевая ценность по патенту RU 2661396 C1 9.2. Сравнение с традиционным мороженым 9.3. Польза для здоровья 9.4. Альтернативные рецепты и домашнее приготовление 9.5. Витаминный и минеральный состав 9.6. Особенности фруктозы и ксилита

1. Введение

Протеиновое мороженое представляет собой инновационный продукт, разработанный для удовлетворения растущего спроса на функциональные продукты питания с повышенной пищевой ценностью. Этот вид мороженого отличается высоким содержанием белка, что делает его привлекательным для спортсменов, людей, ведущих активный образ жизни, а также тех, кто следит за своим весом или имеет определенные диетические ограничения (например, диабет). В данном отчете подробно рассматриваются различные аспекты производства протеинового мороженого, включая используемое сырье, технологические процессы, влияние ингредиентов на характеристики продукта, пищевую ценность и потенциальную пользу для здоровья. Особое внимание уделяется способу производства, описанному в патенте RU 2661396 C1, автором которого является Сурдина Ольга Валерьевна.

2. Сырье и ингредиенты

Основными компонентами протеинового мороженого являются те же ингредиенты, что и в традиционном мороженом, но с существенным акцентом на добавление высокобелковых препаратов. Ключевые компоненты включают:

3. Технологические процессы производства

3.1. Общая схема производства

Производство протеинового мороженого включает несколько ключевых технологических процессов, аналогичных производству традиционного мороженого, но требующих корректировок для учета добавленного белка.

  1. Смешивание и блендирование: Начальный этап включает смешивание всех ингредиентов, включая молочную основу, высокобелковые препараты, подсластители, жиры, стабилизаторы и эмульгаторы. Порядок добавления и скорость смешивания важны для обеспечения надлежащего диспергирования и гидратации ингредиентов, особенно белковых порошков. В конкретном примере сначала помещают сухие ингредиенты, такие как протеиновый порошок, смесь для пудинга без сахара и пептиды коллагена, а затем жидкость (молоко).
  2. Гомогенизация: Этот процесс уменьшает размер жировых шариков в смеси, создавая стабильную эмульсию. Это фундаментальный шаг для предотвращения расслоения эмульсии. Растворимые молочные белки играют ключевую роль в эмульгировании.
  3. Пастеризация: Смесь нагревается до определенной температуры в течение установленного времени для уничтожения патогенных бактерий и уменьшения количества микроорганизмов, вызывающих порчу. Это обеспечивает безопасность и продлевает срок хранения мороженого.
  4. Созревание: Пастеризованная смесь охлаждается и выдерживается в течение определенного периода (обычно несколько часов) при низкой температуре. Это позволяет жиру кристаллизоваться, а белкам полностью гидратироваться, улучшая текстуру и взбитость конечного продукта.
  5. Фризерование: Выдержанная смесь затем замораживается в непрерывном фризере. Во время замораживания в смесь вводится воздух, создавая взбитость. Количество взбитости влияет на текстуру и плотность мороженого. Процесс замораживания также включает образование кристаллов льда, которые влияют на сенсорные свойства. Для приготовления протеинового мороженого можно использовать Ninja Creami.
  6. Закаливание: После замораживания мороженое закаливается при очень низкой температуре (обычно от -20°C до -30°C), чтобы еще больше уменьшить размер кристаллов льда и улучшить стабильность продукта.
  7. Расфасовка: Закаленное мороженое расфасовывается в контейнеры для распределения и продажи.

3.2. Особенности производства по патенту RU 2661396 C1

Согласно патенту Сурдиной О.В., способ производства протеинового мороженого включает следующие этапы:

  1. Приемка сырья: Контроль качества и подготовка ингредиентов.
  2. Приготовление смеси: Смешивание воды питьевой, жиросодержащего компонента (концентрата сывороточных белков, концентрата молочных белков и масла сливочного), молока цельного, подсластителей (ксилита и фруктозы). Важно отметить, что в отличие от традиционного мороженого, сахар в данном рецепте отсутствует.
  3. Добавление стабилизатора-эмульгатора и ванилина: Для улучшения текстуры и вкуса.
  4. Тщательное перемешивание: Обеспечение однородности смеси.
  5. Нормализация: Приведение смеси к требуемым параметрам.
  6. Фильтрование: Удаление возможных механических примесей.
  7. Пастеризация: Нагревание смеси до 85°C с выдержкой 25-30 секунд для уничтожения патогенной микрофлоры.
  8. Гомогенизация: Обработка смеси при температуре 60±5°C и давлении 12,5-15,0 МПа для уменьшения размера жировых шариков и улучшения консистенции.
  9. Охлаждение и созревание: Охлаждение смеси и выдержка не менее 4 часов для стабилизации структуры.
  10. Фризерование: Взбивание смеси с одновременным замораживанием.
  11. Расфасовывание: Упаковка готового мороженого.
  12. Закаливание: Быстрое замораживание до температуры от -15 до -18°C.
  13. Хранение: Поддержание температуры от -15 до -18°C.

Согласно патенту, оптимальное соотношение ингредиентов (в кг на 100 кг готового продукта) следующее:

4. Влияние высокобелковых препаратов на характеристики продукта

Добавление высокобелковых препаратов существенно влияет на физико-химические и сенсорные характеристики как смеси для мороженого, так и конечного продукта.

5. Роль растворимых молочных белков

Растворимые молочные белки, такие как белки, содержащиеся в сыворотке, играют решающую роль в производстве мороженого:

6. Оптимизация стабилизаторов

Стабилизаторы, хотя и используются в небольших количествах, имеют решающее значение для повышения вязкости смеси для мороженого, улучшения аэрации, обеспечения криозащиты и контроля таяния, как отмечали Marshall et al. (2003). Чрезмерное использование стабилизаторов, их типы и функции были рассмотрены BahramParvar и Mazaheri (2011). Исследование, проведенное Maryam BahramParvar, Mostafa Mazaheri Tehrani, Seyed M A Razavi и Arash Koocheki, было направлено на оптимизацию рецептур стабилизаторов с использованием камеди семян базилика (BSG), карбоксиметилцеллюлозы (CMC) и гуаровой камеди (GG). В исследовании, с использованием методологии планирования смесей, было установлено, что высокие соотношения BSG увеличивают вязкость и снижают скорость таяния. Оптимальная комбинация составила 84,43% BSG и 15,57% GG при концентрации 0,15%.

7. Балансировка рецептуры и функциональные соотношения

Создание сбалансированной рецептуры имеет решающее значение для достижения желаемой текстуры, сливочности, вкуса, сладости и твердости. Это включает в себя расчет точного количества каждого ингредиента — процесс, известный как "балансировка рецептуры". Функциональное соотношение включает в себя взаимодействие свойств мороженого, таких как жир, сахар, сухие вещества, СОМО (сухой обезжиренный молочный остаток) и других. Подход включает в себя установление набора целевых функциональных свойств, которыми должно обладать мороженое. Целевые свойства могут различаться в зависимости от типа и вкуса мороженого.

8. Индустрия 4.0 и улучшение процессов

Хотя это и не рассматривалось непосредственно в предоставленных материалах, важно отметить, что достижения Индустрии 4.0 могут быть применены для оптимизации процесса производства мороженого. Это включает в себя использование аналитики данных, автоматизации и сенсорных технологий для мониторинга и контроля критических параметров, повышения эффективности и обеспечения стабильного качества продукции.

9. Пищевая ценность и польза для здоровья

9.1. Состав и пищевая ценность по патенту RU 2661396 C1

Протеиновое мороженое, разработанное Сурдиной О.В., отличается от традиционного мороженого следующими характеристиками:

9.2. Сравнение с традиционным мороженым

Традиционное мороженое значительно уступает протеиновому по содержанию белка и превосходит по содержанию углеводов и калорий. Согласно данным bonfit.ru, калорийность обычного мороженого составляет 201 кКал на 100 грамм продукта, с содержанием белков 3,52 г, жиров 10,72 г и углеводов 24,4 г. fitaudit.ru указывает схожие значения: 207 кКал, 3,50 г белка, 11,00 г жира и 23,6 г углеводов на 100 г продукта.

9.3. Польза для здоровья

Потенциальная польза для здоровья протеинового мороженого обусловлена его составом:

9.4. Альтернативные рецепты и домашнее приготовление

Помимо промышленного производства, протеиновое мороженое можно приготовить в домашних условиях. Существует множество рецептов, включающих использование сывороточного протеина. Наиболее популярные варианты, согласно ресурсу sfera.fm:

Эти рецепты позволяют контролировать состав и калорийность. Пример домашнего протеинового мороженого (казеин и молоко 2,5% жирности), представленный на health-diet.ru, имеет пищевую ценность 84,2 кКал на 100 грамм, с содержанием белков 11,2 г, жиров 2,3 г и углеводов 4,4 г.

9.5. Витаминный и минеральный состав

Протеиновое мороженое, приготовленное из казеина и молока, содержит ряд витаминов и минералов. В частности, оно является источником витамина B12 (11,9% от суточной нормы на 100 г), кальция (10,7% от суточной нормы), фосфора (10,1% от суточной нормы) и калия (5,2% от суточной нормы), согласно данным с health-diet.ru.

9.6. Особенности фруктозы и ксилита

Рекомендации:

В заключение, протеиновое мороженое представляет собой перспективный продукт с улучшенными питательными характеристиками по сравнению с традиционным мороженым. Однако, как и в случае с любым продуктом, важно учитывать индивидуальные особенности организма и придерживаться принципов умеренного потребления.

2025-02-10



НАЗАД

Источники (83)