PL247945B1 - Sposób wytwarzania sorbetu owocowego - Google Patents

Abstract

Przedmiotem zgłoszenia jest sposób wytwarzania sorbetu owocowego zawierającego rozdrobnione mrożone owoce znamienny tym, że mrożone owoce w ilości od 38 do 43% wagowych odmraża się do temperatury nie wyższej niż 4°C i rozdrabnia do uzyskania jednolitej pulpy, następnie do rozmrożonych owoców dodaje się serwatkę kwasową w ilości od 35 do 40% wagowych środek słodzący w ilości od 17 do 21% wagowych oraz bazę stabilizującą w ilości od 0 do 3,6% wagowych, całość miesza się z prędkością 3000 - 12000 obr./min przez czas od 1 do 10 min, a następnie zmieszaną masę schładza się do temperatury od 0 do 4°C i pozostawia w tej temperaturze na okres od 0 do 24 h po czym mrozi się ją do temperatury od -5 do -10°C i poddaje hartowaniu w temperaturze od -30 do -40°C przez okres od 5 do 45 minut. Zgłoszenie zawiera także zastosowanie serwatki kwasowej do poprawy walorów odżywczych sorbetów z mrożonych owoców poprzez wprowadzenie takich składników, jak białko, aminokwasy egzogenne, mikroelementy, witaminy B₁ i B₂ oraz bakterii fermentacji mlekowej.

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania sorbetu owocowego.

Serwatka jest produktem ubocznym przemysłu mleczarskiego powstającym podczas produkcji serów oraz preparatów kazeinowych. W wyniku produkcji kilograma sera powstaje od 4 kg do nawet 11 kg serwatki. W Polsce, podobnie jak na świecie stale zwiększa się produkcja serów, a zatem i serwatki. W zależności od zastosowanej metody koagulacji kazeiny wyróżnić można dwa zasadnicze rodzaje serwatki: kwasową oraz podpuszczkową - określaną także mianem serwatki słodkiej. Serwatka kwasowa otrzymywana jest poprzez doprowadzenie pH mleka do wartości około 4,6 najczęściej w wyniku przeprowadzenia fermentacji mlekowej, co ma miejsce podczas produkcji serów twarogowych. Serwatka podpuszczkowa powstaje natomiast w wyniku koagulacji kazeiny pod wpływem enzymów zawartych w preparacie podpuszczkowym, przy czym reakcja zachodzi najczęściej w mleku o pH naturalnym o wartości od 6,6 do 6,8 lub tylko nieznacznie obniżonym.

Oba rodzaje serwatki zawierają cenne pod względem odżywczym składniki takie jak białka, sole mineralne, głównie wapń i fosfor, witaminy, przede wszystkim z grupy B oraz laktozę, co sprawia, że jest warta wykorzystania w celach żywieniowych. Szczególnie cennym składnikiem serwatki jest białko, które ze względu na wysoką zawartość aminokwasów egzogennych cechuje się bardzo wysoką wartością biologiczną. Z tego względu białka serwatkowe powszechnie wykorzystuje się do produkcji odżywek dla niemowląt, rekonwalescentów oraz sportowców. Poza tradycyjnie rozumianą wartością odżywczą, białka serwatkowe wykazują także zróżnicowaną aktywność biologiczną. Wykazano ich oddziaływanie przeciwutleniające, immunomodulacyjne, antykancerogenne i przeciwmikrobiologiczne. Spożycie białek serwatkowych powoduje wzrost poziomu glutationu we krwi, to jest czynnika wykazującego silne oddziaływanie przeciwutleniające. Powoduje to wzrost odporności oraz opóźnianie procesów starzenia organizmu. Obecne w serwatce laktoferyna i laktoperoksydaza działają hamująco na rozwój wielu wirusów, grzybów i bakterii patogennych. Stwierdzono także pozytywny wpływ białek serwatkowych na rozwój i przeżywalność bakterii probiotycznych, m.in. z rodzaju Bifidobacterium. Białka serwatkowe w wyniku hydrolizy są ponadto źródłem bioaktywnych peptydów wykazujących oddziaływanie przeciwzakrzepowe, przeciwnadciśnieniowe, gdyż hamują aktywność angiotensyny odpowiedzialnej za wzrost ciśnienia krwi, przeciwnowotworowe, gdyż ograniczają rozwój nowotworów jelita grubego, przełyku, płuc i pęcherza moczowego, opioidowe, a zatem uspokajające oraz stymulujące perystaltykę jelit.

Aktualnie w gospodarce żywnościowej podejmuje się działania mające na celu maksymalne zagospodarowanie do celów żywieniowych produktów ubocznych, powstających przy produkcji żywności, co wiąże się także z poprawą efektywności ekonomicznej producentów żywności. Stąd też od dawna próbuje się w różny sposób zagospodarować także serwatkę. Rozwój membranowych metod frakcjonowania i nowoczesnych technik suszenia rozpryskowego umożliwił otrzymanie i utrwalanie produktów serwatkowych poprzez nadanie im formy sproszkowanej. Mimo to w skali światowej do celów żywieniowych wykorzystywane jest jedynie 50% serwatki, zaś reszta przeznaczana jest do nawadniania pól lub na cele paszowe, a nawet trafia do ścieków.

Zagospodarowanie serwatki pochodzącej zwłaszcza od drobnych producentów poprzez wykorzystanie jej do produkcji innych wyrobów spożywczych, pozwoliłoby na opłacalne ekonomicznie zbycie tego produktu ubocznego, tym samym poprawiając rentowność i konkurencyjność mleczarni. Problem dotyczy szczególnie serwatki kwasowej, która ze względu na wysoką kwasowość jest znacznie gorszym i trudniejszym w przerobie surowcem do produkcji proszków serwatkowych i często wykorzystywana jest do innych celów niż żywieniowe, np. na paszę lub do produkcji biogazu.

Preparaty białek serwatkowych takie jak koncentraty WPC czy izolaty WPI, a nawet sama serwatka w proszku jest wykorzystywana w produkcji lodów jako źródło suchej masy beztłuszczowej mleka. Znane też są sproszkowane preparaty przygotowane na bazie WPC i/lub WPI dedykowane sportowcom, przeznaczone do przygotowania odżywczych napojów lub shaków o smaku lodów waniliowych czy lodów pistacjowych.

Istota rozwiązania w zakresie sposobu polega na tym, że mrożone owoce w ilości od 38 do 43% wagowych odmraża się do temperatury nie wyższej niż 4°C i rozdrabnia do uzyskania jednolitej pulpy. Do rozmrożonych owoców dodaje się serwatkę kwasową w ilości od 35 do 40% wagowych, środek słodzący w ilości od 17 do 21% wagowych oraz bazę stabilizującą w ilości od 0 do 3,6% wagowych, całość miesza się z prędkością 3000-12000 obr/min przez od 1 do 10 min, a następnie zmieszaną masę schładza się do temperatury od 0 do 4°C i pozostawia w tej temperaturze przez okres od 0 do h, po czym mrozi się ją do temperatury od -5 do -10° i poddaje hartowaniu w temperaturze od -30 do -40°C przez okres od 5 do 45 minut.

Korzystnie zawartość suchej masy w sorbecie wynosi od 26 do 32%. Korzystnie środkiem słodzącym jest sacharoza.

Korzystnie baza stabilizująca zawiera mączkę chleba świętojańskiego i gumę guar.

Serwatka dodawana do sorbetów znacząco poprawia ich wartość odżywczą. Sorbety serwatkowe cechują się znacząco większą zawartością: białka, w tym aminokwasów egzogennych, składników mineralnych (wapnia, fosforu, magnezu, potasu i sodu) oraz witamin B1 i B2, w porównaniu ze standardowymi sorbetami. Obecność żywych bakterii fermentacji mlekowej w sorbetach serwatkowych ma potencjalnie korzystny wpływ na ich walory prozdrowotne.

Zastosowanie serwatki w produkcji sorbetów pozwala uzyskać produkt bardziej napowietrzony, o mniejszej twardości i bardziej delikatnej teksturze w porównaniu do sorbetów standardowych bez udziału serwatki, co należy uwzględnić przy ich konfekcjonowaniu, przechowywaniu, serwowaniu czy dystrybucji.

Sorbety serwatkowe cechują się wysoką jakością sensoryczną. Nieznacznie zmienione pod wpływem serwatki cechy sensoryczne należy uznać za swoiste dla tej grupy produktów. Wysokie noty jakie uzyskiwały sorbety serwatkowe w ocenie sensorycznej wskazują na potencjalną akceptację przez konsumentów tego typu produktów, szczególnie przy odpowiedniej promocji opartej m.in. na informacji o ich walorach odżywczych.

Korzyści wynikające z opracowanych receptur i sposobu wytwarzania sorbetów serwatkowych wiążą się także z możliwością wprowadzenia różnych dodatków smakowych do sorbetów, co umożliwi uzyskanie zróżnicowanego asortymentu deserów mrożonych o wysokiej jakości sensorycznej. Połączenie owoców zawierających witaminę C i inne związki przeciwutleniające oraz błonnik pokarmowy, a przy tym charakteryzujących się korzystnymi cechami sensorycznymi, z serwatką będącą cennym źródłem pełnowartościowego białka o właściwościach bioaktywnych, witamin z grupy B, składników mineralnych, a także bakterii fermentacji mlekowej i ich metabolitów, pozwala uzyskać innowacyjny produkt - sorbet serwatkowy mogący stanowić ciekawą ofertę na ciągle rozwijającym się rynku żywności funkcjonalnej.

Możliwość żywieniowego zagospodarowania kwasowej serwatki do produkcji sorbetów jest ponadto korzystna pod względem środowiskowym i zgodna z aktualnym trendem ograniczenia strat surowców żywnościowych.

Dodatkowo poza oddziaływaniem prozdrowotnym białka serwatkowe wykazują także szczególnie cenne pod względem technologicznym cechy funkcjonalne, takie jak dobra rozpuszczalność, wysoka wodochłonność, a także dobre właściwości zagęszczające, żelujące, pianotwórcze, stabilizujące i emulgujące. Są to cechy szczególnie istotne podczas produkcji lodów i sorbetów. Zastosowanie serwatki do produkcji sorbetów może pozwolić na ograniczenie udziału dodatków do żywności w formie stabilizatorów i emulgatorów, a zatem uzyskać produkt bardziej naturalny - zgodny z aktualnymi oczekiwaniami konsumentów.

Produkcja sorbetów serwatkowych może być także odpowiedzią na zwiększone zainteresowanie i popyt konsumentów na żywność funkcjonalną, która cechuje się korzystnym oddziaływaniem na organizm człowieka, wykraczającym poza standardową wartość odżywczą. Żywność funkcjonalna powinna wpływać na poprawę stanu zdrowia, samopoczucia i/lub zmniejszać ryzyko występowania wybranych chorób. Szczególnie interesującym rozwiązaniem w produkcji żywności funkcjonalnej jest wykorzystanie minimalnie przetworzonych naturalnych surowców o działaniu prozdrowotnym. Połączenie owoców z serwatką wydaje się umożliwiać takie zaprojektowanie wyrobu funkcjonalnego, by z jednej strony wykazywał on możliwie jak największe właściwości prozdrowotne, a z drugiej strony charakteryzował się odpowiednimi cechami sensorycznymi, gwarantującymi jego akceptację konsumencką.

Opracowanie i wdrożenie nowego produktu jakim są sorbety serwatkowe pozwala nie tylko na ekonomiczne i ekologiczne, a zarazem „niszowe” zagospodarowanie produktu ubocznego, ale także na poszerzenie asortymentu na rynku lodów i deserów mrożonych oraz na uzyskanie wyrobu o większej wartości odżywczej i potencjale funkcjonalnym w porównaniu z tradycyjnymi sorbetami oferowanymi obecnie przez lodziarnie i cukiernie.

Rozwiązanie wynalazku zostało zilustrowane poniższymi przykładami wykonania.

Przykład I

Sporządzono 3,5 kg sorbetu z mrożonych owoców z serwatką kwasową zawierającego składniki w ilościach podanych w poniżej tabeli.

PL 247945 Β1

Składnik (kg)
Wariant smakowy
T ruskawka	Malina	Jagoda
Baza DBF Master	0,124	0,124	0,124
Cukier	0,635	0,649	0,716
Owoce	1,400	1,400	1,400
Serwatka	1,341	1,327	1,260

Przykład II

Sporządzono 3,5 kg sorbetu owocowego z serwatką kwasową zawierającego składniki w ilościach podanych w poniżej tabeli.

Składnik (kg)
Wariant smakowy
Truskawka	Malina	Jagoda
Cukier	0,676	0,690	0,735
Owoce	1,441	1,441	1,441
Serwatka	1,383	1,369	1,324

Przykład III

Mrożone truskawki w ilości 40% wagowych rozmrożono do temperatury 0°C i rozdrobniono. Odważono suche surowce w postaci cukru w ilości 18,2% wagowych oraz bazy stabilizującej DBF Master 50 C/F w ilości 3,5% wagowych, a także przygotowano serwatkę kwasową w ilości 38,3% wagowych. Wszystkie składniki połączono i mieszano z prędkością 5000 obr/min przez 6 min, a następnie zmieszaną masę schłodzono się do temperatury 2°C i pozostawiono w tej temperaturze na okres 16 h. Schłodzoną masę zamrożono do temperatury -7°C i poddano hartowaniu w temperaturze -30°C przez okres 6 minut. Następnie gotowy sorbet przeznaczono do bieżącego spożycia.

Przykład IV

Mrożone maliny w ilości 40% wag. rozmrożono do temperatury +2°C i rozdrobniono. Odważono suche surowce w postaci cukru w ilości 18,6% wagowych i bazy stabilizującej DBF Master 50 C/F w ilości 3,5% wagowych, oraz przygotowano serwatkę kwasową w ilości od 37,9% wagowych. Wszystkie składniki połączono i mieszano z prędkością 7000 obr/min przez 5 min, a następnie zmieszaną masę schłodzono się do temperatury 4°C i pozostawiono w tej temperaturze na okres 20 h. Schłodzoną masę zamrożono do temperatury -5°C i poddano hartowaniu w temperaturze -30°C przez okres 6 minut. Następnie gotowy sorbet przechowywano w temperaturze -20°C.

Przykład V

Mrożone jagody w ilości 43% wagowych rozmrożono do temperatury 0°C i rozdrobniono. Odważono cukier w ilości 21% oraz przygotowano serwatkę kwasową w ilości 36% wagowych. Wszystkie składniki połączono i mieszano z prędkością 8000 obr/min przez 7 min, a następnie zmieszaną masę schłodzono się do temperatury 4°C i pozostawiono w tej temperaturze na okres 14 h. Schłodzoną masę zamrożono do temperatury -6°C i poddano hartowaniu w temperaturze -40°C przez okres 30 minut. Następnie gotowy sorbet przechowywano w temperaturze -20°C.

Przykład VI

Wpływ serwatki na zawartość wybranych składników odżywczych w sorbetach z owoców mrożonych przedstawiono w poniższej tabeli.

PL 247945 Β1

Składnik	Sorbety
bez serwatki	z serwatką
Aminokwasy egzogenne
(mg/100g):
Izoleucyna	12,38	26,19
Leucyna	19,78	40,89
Lizyna	18,35	37,63
Metionina	3,39	6,47
Cysteina	1,94	5,30
Fenyloalanina	11,22	24,92
Tyrozyna	6,06	16,28
Treonina	13,93	26,58
Malina	13,62	28,40
Składniki mineralne
(mg/kg):
Wapń	47,47	309,12
Magnez	33,95	67,16
Potas	677,96	1206,8
Sód	131,15	224,38
Żelazo	0,77	0,74
Cynk	nie stwierdzono	0,39
Mangan	2,92	2,84
Fosfor	66,90	341,1
Witaminy (pg/100g):
Bi	8,0	13,3
Bj	18,1	65,7

Claims (4)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Sposób wytwarzania sorbetu owocowego zawierającego rozdrobnione mrożone owoce, znamienny tym, że mrożone owoce w ilości od 38 do 43% wagowych odmraża się do temperatury nie wyższej niż4°Ci rozdrabnia do uzyskania jednolitej pulpy, następnie do rozmrożonych owoców dodaje się serwatkę kwasową w ilości od 35 do 40% wagowych, środek słodzący w ilości od 17 do 21% wagowych oraz bazę stabilizującą w ilości od 0 do 3,6% wagowych, całość miesza się z prędkością 3000-12000 obr/min przez czas od 1 do 10 min, a następnie zmieszaną masę schładza się do temperatury od 0 do 4°C i pozostawia w tej temperaturze na okres od 0 do 24 h, po czym mrozi sieją do temperatury od -5 do -10°C i poddaje hartowaniu w temperaturze od -30 do -40°C przez okres od 5 do 45 minut.
2. 2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że zawartość suchej masy w sorbecie wynosi od 26 do 32%.
3. 3. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że środkiem słodzącym jest sacharoza.
4. 4. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że baza stabilizująca zawiera mączkę chleba świętojańskiego i gumę guar.