К вопросу о технологиях эмульсионных ликеров на молочной основе

Аннотация. В настоящее время рынок алкогольной продукции представлен широким ассортиментом разнообразных напитков, предполагающих различную культуру потребления. Среди множества спиртсодержащих продуктов достаточно дифференцировано располагаются эмульсионные ликеры. Низкая коллоидная стабильность спиртово-молочных систем, сопутствующая процессам денатурации и коагуляции молочных белков в растворах этанола – предполагают наличие технологий получения устойчивых в хранении гетерогенных продуктовых композиций.
Abstract. Nowadays the market of alcoholic production represents a wide assortment of different drinks a priori assuming different consumer culture. Among a great number of alcohol-containing products liqueurs are arranged differentially enough. Low colloidal stability of alcohol-milk systems accompaning the processes of milk proteins denaturation and coagulation in ethanol solutions assumes the availability of the technologies for production of stable in storage heterogenous food compositions that in turn brings up to date scientific studies in this field.

На сегодняшний день на рынке представлен широкий ассортимент алкогольной продукции, приходящийся по вкусу любому потребителю. Несмотря на большое разнообразие спиртных напитков в нем выделяются и ликеры, появление которых исторически связано с приготовлением различных микстур и эликсиров. Согласно ГОСТ 32071-2013 ликеры подразделяются на крепкие (крепостью не менее 35% и с массовой концентрацией сахара не менее 25 г/100 см³), десертные (крепостью не менее 15% и с массовой концентрацией сахара не менее 10 г/100 см³), эмульсионные (крепостью не менее 15%, массовой концентрацией сахара не менее 15 г/100см³, непрозрачный без посторонних включений, изготовленный с добавлением пищевых продуктов, в том числе и молока, сливок, яиц, пищевых ингредиентов или без них) и кремы (крепостью не менее 15%, с массовой концентрацией сахара не менее 25 г/100см³, изготовленные из фруктового (плодового сырья) с добавлением пищевых ингредиентов (за исключением молочных продуктов).

В ГОСТ Р 52190-2003 указано, что ликер - спиртной напиток крепостью не менее 15%, изготовленный из ректификованного этилового спирта, дистиллятов из пищевого сырья, полуфабрикатов ликероводочного производства с добавлением сахаросодержащих продуктов, продуктов сельскохозяйственного происхождения или продуктов питания, в том числе молока и молочной продукции, вина, ароматических веществ, с массовой концентрацией сахара не менее 10 г/100 см³.

Мы знаем, что эмульсионные ликеры на молочной основе имеют низкую коллоидную стабильность, что наблюдается в расслоении продукта в процессе коагуляции белка и/или отстоя жировой фазы, которое свойственно для молочных систем при определенных свойствах среды [1-4]. В обоих случаях резко снижаются потребительские свойства продукта вплоть до его выбраковки. Соответственно производство ликеров на молочной основе предусматривает сложный многоступенчатый технологический процесс. Эффективность производства непосредственно связана с качеством сырьевых компонентов и, в первую очередь, молочных.

В качестве молочной основы используются молоко, сливки, сухие и сгущенные молочные продукты, технологические воздействия на которые предполагают высокотемпературную обработку и механическое воздействие. [1,4]. Являясь гетерогенной коллоидной системой, молочный компонент способен к расслаиванию за счет разных плотностей его составных частей компонентов и/или денатурацией белковой составляющей и/или иных реакций деградации макрокомпонентов системы [2,3]. Одним из важных компонентов продукта являются вода и спирт, которые определяют не только вкусовые свойства, но и стабильность системы [5-8].

В рамках исследований предложена модель утопления-отстаивания гетерогенных частиц эмульсий с учетом диффузии в условно статических условиях в зависимости от концентрационных особенностей системы и размеров частиц - система уравнений 1.

, (1)
где R – радиус частицы; r₀ – плотность базовой жидкости; r_1(z,t) – плотность дисперсной среды; u_(z,t) – скорость частиц дисперсной фазы; h – динамическая вязкость в точке; D – коэффициент диффузии; g – ускорение свободного.
 
Первое уравнение демонстрирует движение частицы дисперсной фазы в базовой жидкости. Частица существенно превосходит размер молекулы, поэтому не применим классический подход к диффузии.  Второе уравнение – условие неразрывности полидисперсной смеси. Третье уравнение – связь коэффициента динамической вязкости с коэффициентом диффузии по закону Фика. Четвертое и пятое уравнение – начальные условия.

Представление результатов для определения коэффициента диффузии для водно-спиртовых растворов и взаимодействие разработанного продукта для частного случая – молочно-спиртового продукта, представлены  на рисунке 1. 
Рисунок 1 – Динамика коэффициента диффузии (А) и
интерфейс программного обеспечения (Б)

На двухкомпонентных системах – молоко-коньяк (м.д. спирта в продукте ~ 15%; белка 2,42%; жира 3,08)  были исследованы процессы составления рецептурной композиции, стабилизации молочно-спиртовых растворов к процессу отстаивания и были выявлены закономерности формирования устойчивых к коагуляции растворов при их хранении в течение 90 суток. На рис. 2 представлены данные по коагуляции белка продукта (микроскопированием отцентрифугированного осадка) в зависимости от начальной термоустойчивости молока (алкогольная проба).
Рисунок 2 – Динамика коагуляции белка в системе молоко-этанол с м.д. спирта 15%
Известно, что коагуляция белка сопутствуется процессом отстаивания жировой фазы, с выраженным наличием “сливочного” слоя на поверхности полученного образца, который определяется визуально.
Выполнено моделирование процесса диспергирования (квазигомогенизации) системы на отстаивание жировой фазы. С целью того, что молоко-сырье и молочно-спиртовая смесь диспергируют при 1500 мин^-1 с применением лабораторных роторно-пульсационных аппаратов типа РПА с замкнутым контуром на емкость. Основным фактором изменения процесса являлось время. Установлено, что превышение обработки более 7 минут для молока-сырья и 3 минут для молочно-спиртовой смеси послужило снижением коллоидной стабильности системы, которое достигалось путем нагревания обрабатываемого и контрольного образца до (95±3)⁰С и их визуальной оценки. Получается, что в установленные временные рамки не выявлено стабильности в хранении продукта, из чего мы можем сделать предположение о наличии процесса гомогенизации, который требует дальнейших работ по определению рациональных режимов.

Проведены исследования по стабилизации белковой фракции путем введения солей-стабилизаторов – полифосфатной добавки «Фонакон». Установлено, что применение добавки в количестве 0,05 … 0,2% к массе молочной составляющей продукта с дальнейшим введением спиртсодержащего продукта способствует повышению стабильности белка и коллоидной стабильности системы в целом, в том числе и в хранении.

Отметим, что рациональная концентрация этанола в спирте, содержащимся в продукте не должна превышать 76%. Экспериментально мы подтвердили последовательность, и условия процесса смешивания молока и этанол-содержащей субстанции. Спиртсодержащий компонент вносился равномерно в молочную композицию при тщательном перемешивании со скоростью не более 20 мл в минуту.  Данный режим способствует получению стабильной продуктовой композиции при равных иных параметрах.

Доказано, что предварительное внесение в молочную составляющую рецептурных количеств сахара с последующим внесением этанол содержащего продукта, повышает коллоидную стабильность системы. Это предполагает перспективу ее применения в рецептуре сгущенных молочных продуктов с сахаром.

Следовательно, разработаны технологические подходы по стабилизации эмульсионных ликеров на молочной основе. Полученные стабильные молочно-спиртовые системы, предполагающие развитие на их базе технологий эмульсионных ликеров.

Литература

1. Галстян, А.Г. Теория и практика молочно-консервного производства / А.Г. Галстян, A.Н. Петров, И.А. Радаева, С.Н. Туровская, B.В. Червецов, Е.Е. Илларионова, В.К. Семипятный. – М.: Издательский дом «Федотов Д.А.», 2016. – 181 с.
2. Просеков, А.Ю. Теоретическое обоснование и технологические принципы формирования молочных пенообразных дисперсных систем: автореф. дис. … докт. техн. наук: 05.18.04 / Просеков Александр Юрьевич. – Кемерово, 2004. – 42 с. 
3. Semipyatniy, V. Basis for Powdered Milk Dissolution. Bulletin of the International Dairy Federation / V. Semipyatniy, A. Galstyan, A. Ryabova, D. Kharitonov, M. Stryzhko // Bulletin of the International Dairy Federation: сб. науч. ст. – 2014. – С. 41-48.
4. Petrov, A.N. Indicators of quality of canned milk: Russian and international priorities / A.N. Petrov, A.G. Galstyan, I.A. Radaeva, S.N. Turovskaya, E.E. Illarionova, V.K. Semipyatnyi, S.A. Khurshudyan, L.M. DuBuske, L.N. Krikunova // Foods and Raw Materials. – 2017. – Т. 5. – № 2. – С. 151-161.
5. Galstyan, A. G. Theoretical backgrounds for enhancement of dry milk dissolution process: mathematical modeling of the system “solid particles – liquid” / A.G. Galstyan, A.N. Petrov, V.K. Semipyatniy // Foods and Raw Materials. – 2016. – Т.4. – № 1. – С. 102-109.
6. Хуршудян, С.А. Качество сырья и потребительские качества пищевого продукта / С.А. Хуршудян, А.В. Орещенко // Пищевая промышленность. – 2013. – № 6. – С. 40.
7. Галстян, А.Г. Практические аспекты водоподготовки для повышения эффективности растворения сухих молочных продуктов / А.Г. Галстян // Хранение и переработка сельхозсырья. – 2005. – №2. – С. 22-23.
8. Оганесянц, Л. А. Определение подлинности коньяков на основе установления природы спирта / Л.А. Оганесянц, А.Л. Панасюк, Е.И. Кузьмина и др. // Виноделие и виноградарство. – 2012. – № 2.

Агейкина И.И., м.н.с.
ВНИИПБиВП – филиал ФГБНУ «ФНЦ пищевые системы им. В.М Горбатого» РАН, Москва


 

---