Обзор Молочные компоненты для мороженого и средства их производства
Использование функциональных компонентов в производстве продукции является одним из главных трендов мирового молочного рынка. При этом в сегменте мороженого он развивается наиболее активно. Большинство крупных международных производителей, таких как Nestle, Unilever, Arla используют молочные компоненты в качестве своеобразного “фундамента” для построения современного продукта с самыми разнообразными вкусами, обогащенного белками, витаминами и минералами, которые делают мороженое не только вкусным, но и полезным.
В России большая часть производителей мороженого использует классические технологии, однако высокая конкуренция на рынке требует новых подходов к рецептуре и ингредиентам. По мнению экспертов, в текущей ситуации конкурентные преимущества будут у компаний, использующих передовые технологии, в частности молочные компоненты.
О том, что они собой представляют, чем выгодно использование молочных компонентов и какое оборудование необходимо для их производства – читайте в нашем новом материале.
Новая жизнь старого рынка
Рынок мороженого – один из самых быстрорастущих в молочном сегменте. Как пишет SIAL, увеличение количества научных открытий, COVID-19 и изменение рациона питания потребителей являются основными факторами, влияющими на тенденции его развития. Следуя трендам на ЗОЖ, производители переходят на более здоровые варианты даже в сегменте десертов, используя для их изготовления молочные компоненты. Одним из примеров активного использования функциональных ингредиентов служит американский бренд мороженого Halo Top, выпускающий продукты с низким содержанием калорий и высоким содержанием белка.
Содержание белка в стандартном мороженом составляет 3-4%, в основном его источником является сухое обезжиренное молоко и сливки. Между тем, все больше мировых производителей начинают выпускать мороженое с высоким содержанием белка — от 7 до 15% белка. При этом обогащение белком обычно происходит из концентратов молочного белка или других немолочных источников. Белки должны быть не только хорошо смешаны и должным образом гидратированы, но и иметь достаточную термостабильность.
«Выбор более функционального белка является ключом к созданию высококачественного мороженого с высоким содержанием белка и низким содержанием жира», — говорит старший научный сотрудник отдела исследований и разработок Idaho Milk Products Кумар Тамминиди.
«Пахту и сыворотку у нас в лучшем случае просто сушат, а то и вовсе отправляют на корм скоту или сливают в канализацию. Однако эти продукты можно переработать в ценные компоненты, которые позволят извлечь дополнительную прибыль даже в такой конкурентной среде, как переработка молока», - отмечает глава казахстанской компании «Шин-Лайн» и основатель «Инмарко» Дмитрий Докин.
Этими компонентами являются, прежде всего, сухое обезжиренное молоко, концентрат молочного и сывороточного белка, протеин, пермеат, казеинаты, лактоза и т.п. Почти все эти продукты используются мировыми гигантами при производстве мороженого, но все еще выглядят пугающе для отечественных заводов. По словам Натальи Уткиной, заместителя генерального директора Союза мороженщиков России, такие компоненты в России не используют вообще.
Что можно использовать при изготовлении мороженого?
Из базовых продуктов, которые используют при изготовлении мороженого, можно назвать обычное молоко, молоко после ультрафильтрации, сухое цельное молоко (WMP), сухую пахту (BP), сухое обезжиренное молоко (NFDM). Из молочных компонентов в производстве используют концентрат молочного белка (MPC), мицеллярный казеин (MCC), концентрат сывороточного белка (WPC), изоляты сывороточного протеина (WPI), нативную сыворотку (Native Whey) и гидролизаты сывороточного протеина (WPH). В научных журналах можно встретить исследования об использовании в производстве мороженого молочного белка с пониженным содержанием кальция и сывороточного пермеата (DLP), а также концентрата фосфолипидов сывороточного протеина (WPPC).
Подробнее ознакомиться со свойствами молочных компонентов, используемых зарубежными производителями, и их влиянием на вкус и консистенцию мороженого можно здесь. Мы же расскажем о свойствах наиболее доступных для российских компаний концентратах сывороточного и молочного белков, мицеллярного казеина и изолятов сывороточного белка.
КСБ (концентрат сывороточного белка)
Сыворотка и концентрат сывороточного белка (КСБ) используются в производстве мороженого и других замороженных молочных десертов последние 60 лет. В целом сладкая сыворотка, концентраты сывороточного белка (34-89%) и изолят сывороточного протеина (90% белок) являются одними из самых часто используемых сывороточных продуктов в мире.
Концентрат сывороточного белка получают путем ультрафильтрации и распылительной сушки из сыворотки, которая остается в процессе изготовления сыров и творога.
Для дальнейшей переработки КСБ используют процесс микропартикуляции, в основе которого лежит термическое воздействие на основные сывороточные белки α-лактальбумин и β-лактоглобулин. Под действием температуры происходит денатурация сывороточных белков и их агрегация. Затем происходит их механическая обработка, которая позволяет придать спайкам белков форму и размер жировых шариков.
Помимо сливочности микропартикуляты помогают обогатить мороженое белком, а увеличенное содержание белка не только делает продукт более полезным, но и улучшает его визуально: белок способствует лучшей вспениваемости молочной смеси, а значит мороженое получится более воздушным. Сухой концентрат содержит от 35% до 80% сывороточных белков.
Так, например, концентрат сывороточного белка в производстве мороженого активно использует польский бренд спортивного питания Activlab.
Как пишут в журнале “Техника и технология пищевых производств” экспертыИгорь Гурский и Антонина Творогова, использование концентратов сывороточных белков в количестве 1-5% в мороженом приводит к повышению титруемой кислотности (в 1,1-1,9 раз) и динамической вязкости смесей (в 1,2-2,9 раз).
При этом скорость таяния мороженого сокращается до 3 раз через 60 мин выдерживания. Повышается дисперсность воздушных пузырьков (при внесении концентрата сывороточных белков 1-3 %) и кристаллов льда (количественная доля пузырьков воздуха до 50 мкм снижается по мере увеличения доли концентрата сывороточных белков). Твердость снижается в 1,4-8,3 раза. По мере увеличения массовой доли концентратов сывороточных белков в мороженом происходит улучшение показателей его текстуры и усиление сливочного вкуса.
Пример мороженого с повышенным содержанием белка
Концентрат молочного белка (КБМ), казеин и изоляты
Концентрат молочного белка (КМБ) и концентрат молочного белка с пониженным содержанием кальция (ККМБ) могут служить природными эмульгаторами и повышать общее содержание белка в мороженом.
Как показывают исследования, в целом образцы с повышенным содержанием белка имеют более низкую скорость расплавления и более высокие значения твердости и клейкости, но эта тенденция непоследовательна. Ни у одного мороженого, хранившегося при температуре -25 °C через 180 дней, не наблюдалось уменьшения объема.
Мицеллярный казеин - форма казеина, которая производится из молока щадящими способами микро- и ультрафильтрации без применения кислот и нагревания, что позволяет сохранить натуральную структуру белка.
Изолят сывороточного белка - форма сывороточного протеина полученная из молочной сыворотки. Во время переработки молока белок по максимуму изолируется от молочных жиров и углеводов. В сравнении с концентратом сывороточного белка, изолят имеет повышенное содержание белка и почти нулевое содержание жиров и углеводов.
Концентрат молочного белка, мицеллярный казеин и изолят сывороточных белков обеспечивают наилучшую термостабильность при высоких концентрациях. Они также обладают очень высокой водосвязывающей способностью. Сам по себе сывороточный протеин не очень термостабилен, и поэтому всегда лучше использовать в производстве мороженого больше казеина, чем сывороточного протеина.
Чем выгодны молочные компоненты?
В Европе и США производство молочных компонентов поставлено на поток, в то время как Россия еще находится на низком технологическом уровне глубокой переработки, отмечает Дмитрий Докин. По его словам, из шести уровней глубокой переработки Россия сейчас только на третьем. Мировыми лидерами в Европе по глубокой переработке 6-го уровня являются компании Arla (Дания), Valio (Финляндия), Vilkyskiu Pienine (Литва), Meggle (Германия).
«Когда мы c 2011 по 2015 годы работали на проекте мороженого Food Union в Латвии и производили крем-чизы, то удивлялись нашим скандинавским конкурентам, ведь в этих странах исторически высокая закупочная цена на молоко. У Arla цена сырьевого молока была на 23% выше латышской, а себестоимость производства крем-чиза - только на 6% выше, чем у латышей, - рассказывает Докин. - Высокая цена и конкуренция заставила скандинавов искать пути использования компонентов молока, чтобы на выходе в канализацию уходила лишь слегка сладковатая вода. Молоко разбирают на запчасти и все его компоненты продают. Немецкий Meggle делал сыр группы Maasdam по себестоимости только на 4% дороже, чем голландский сыр на российских заводах. Огромная производительность, крайне высокий уровень автоматизации и переработка сыворотки - главные слагаемые успеха».По убеждению Докина, организация переработки и использование компонентов молочной сыворотки в составе молочных продуктов обходятся значительно дешевле, чем производство эквивалентного количества молока в сельском хозяйстве.
«Будут исключены затраты на очистку сточных вод, в которые сбрасывается молочная сыворотка, и для предприятия становится экономически выгодной комплексная переработка молочного сырья. Причем все эти перечисленные компоненты являются не только сырьём для молочной промышленности, но и для продуктов фармацевтических компаний и компаний, производящих функциональное питание (спортивные, диетические продукты и т.д.), а это высокомаржинальные продукты», - рассказывает он.
Какое оборудование необходимо для производства молочных компонентов
Генеральный директор компании «Кизельманн Рус» Сергей Баранов в эфире подкаста рассказал, что в 2022 году ряд крупных российских компаний приступил к детальному обсуждению высокотехнологичных проектов по глубокой переработке молока.
«В первую очередь, идёт работа, конечно, с белками, то есть отдельное выделение казеина, сывороточных белков, минорных белков, таких как лактоферрин, - отметил он. - В Германии уже реализована пара таких знаковых проектов, которые позволили предприятиям шагнуть даже не через ступеньку, а через несколько лестничных пролётов далеко в будущее. Я хочу, чтобы в России что-то похожее было реализовано, и мы получили компоненты мирового уровня, качества и количества».
Компания «Кизельманн Рус» предлагает широкий выбор оборудования для производства молочных компонентов, прежде всего, высокотехнологичные функциональные установки мембранной фильтрации и микропартикуляции. Ингредиенты, полученные с помощью такого оборудования, могут быть эффективно использованы в производстве мороженого.
Помимо этого для производителей мороженого компания «Кизельманн Рус» может предложить системы вытеснения и регулирующие клапаны для создания смесей в потоке, а также фильтрующие элементы и шаровые клапаны – эффективное современное оборудование, которое сделает процесс выпуска продукта высокотехнологичным и безопасным.
мороженое
