Актуальність виробництва дитячих молочних продуктів

Класифікація молочних продуктів дитячого харчування представлена ​​на рис. 1.

 

Рис. 1 – Класифікація молочних дитячих продуктів.

 

Для виробництва замінників жіночого молока, в основному, використовують коров'яче молоко. Адаптація коров'ячого молока зводиться до зниження масової частки білків і зольних елементів, зміни складу жирів шляхом введення незамінних поліненасичених жирних кислот, підвищення масової частки вуглеводів і продуктів збагачення вітамінами.

Так, на основі цільного коров'ячого молока створені і випускаються частково сухі продукти, наприклад, «Олеся», «Малютка», «Малюк», «Новолакт-1», «Новолакт-2», «Лелеченя», «Нутрілак-2», «Нутрилон», «Віталакт», «Ладушка» та ін; рідкі: «Бебі-Мілк», «Алеся-1», стерилізована суміш «Малютка», ацидофільна суміш «Малютка», «Ацидомил», «Бифимил» та ін. На основі знежиреного молока випускають «Детолакт», «Сонечко». 
Для наближення складу продуктів до складу жіночого молока застосовують різні харчові компоненти.

Для коригування складу білкової складової коров'ячого молока при виробництві продуктів дитячого харчування використовують сухий молочний білковий компонент (нежирний і з солодовим екстрактом), сухе знежирене молоко, казецит звичайний харчовий, копреципитати (середньокальцієвий і низкокальцієвий), концентрат сироватковий білковий (КСБ-УФ), концентрат сироватковий білковий демінералізований (КСБ-УФ/ЕД), концентрат сироваткових білків «Диалакт», сироватку демінералізовану суху (СД-ЕД), гуманізовану добавку (СГД-2) і ізолят соєвого білка. Так, при виробленні продукту “Віталакт” коригування білкового інгредієнта здійснюють, вводячи в суху суміш гуманізовану добавку (СГД-2), «Лелеченя» - КСБ-УФ, «Новолакт-1» - КСБ-УФ або СД-ЕД. В результаті введення в молоко різних компонентів вміст білків наближається до вмісту їх у жіночому молоці. У вітчизняних продуктах «Малятко» і «Дитина», а також у суміші «Віталакт» масова частка білків дорівнює 2,0%, в «Нутрілак-1» - 2,16%, в суміші «Бифилин» - 2,8%, «Детолакт» - 1,8% і «Сонечко» - 1,55-1,60%.

При виробленні продуктів дитячого харчування технологічними прийомами змінюють властивості білків молока таким чином, щоб продукт, потрапляючи в шлунок дитини, коагулював під дією соляної кислоти і сичугового ферменту у вигляді тонких пластівців. Для цієї мети використовують наступні прийоми: сквашування продукту молочнокислими бактеріями, гомогенізацію, обробку протеолітичними ферментами, збагачення сумішей цитратами натрію і калію для зв'язування вільного кальцію та ін. 
В замінниках жіночого молока встановлюють необхідний склад жирів. Для коригування складу жирової складової додають рослинні жири - масло коров'яче, масло рослинне рафінована і дезодорована (кокосова, кукурудзяна, соняшникова, оливкова), а також - свинячий жир, багаті поліненасиченими жирними кислотами. Так, в якості джерела поліненасичених жирних кислот у замінниках жіночого молока фірма “Семпер” (Швеція) використовує рослинний жир - рапсове масло. Такі ж жири вводять до складу продуктів “Хумана” (Німеччина) і “SMA” (США). При виробленні вітчизняних продуктів “Малятко” і “Дитина” вводять рафінована дезодорована кукурудзяна олія, продуктів “Детолакт” - рафінована дезодорована кокосове і кукурудзяна олія, а в суміші «Віталакт» - соняшникова олія. Після додавання кукурудзяної або соняшникової олії кількість лінолевої жирної кислоти досягає 16,0%, а ліноленової - 1,06% від загальної кількості жиру в сумішах.

Для наближення вуглеводного складу замінників до вуглеводному складу жіночого молока і посилення їх біфідогених властивостей молочні продукти вводять молочний цукор рафінований, цукор-пісок рафінований, кукурудзяну патоку, кукурудзяний сироп, солодовий екстракт, декстрин-мальтозу, лактулозу та інші моносахариди, кукурудзяний крохмаль, рисову муку. Для коригування вуглеводного інгредієнта в суміші “Малютка” додають солодовий екстракт, цукор-пісок рафінований, а в продукти “Детолакт” - рафінований молочний цукор.

Велику увагу приділяють корекції вітамінного і мінерального складу. В особливості це відноситься до кальцію, фосфору, калію, натрію і заліза.

Крім сухих молочних продуктів дитячого харчування промисловістю випускаються також рідкі продукти аналогічного призначення, розфасовані в споживчу тару і готові до безпосереднього вживання.

Продукти прикорму. Слід зазначити, що у дітей, які перебувають на повному грудному вигодовуванні, прикорм не слід вводити раніше 4-6 місяців, оскільки для цього віку жіноче молоко здатне забезпечувати дитину всіма необхідними йому харчовими речовини і енергією. Однак більш пізнє введення прикорму також недоцільно, оскільки воно може вести до розвитку у малюка дефіциту енергії та тих чи інших харчових речовин (в першу чергу, білка, заліза та інших мінеральних солей тощо) і сповільнювати становлення функцій жування, травлення і, у цілому, адаптацію до дефіцитного харчування. 
Злакові продукти прикорму, що випускаються вітчизняною промисловістю, включають суху борошно для дитячого харчування (манну, рисову, вівсяну), сухі молочні каші (рисову, гречану, манну) і більш сучасні сухі вітамінізовані каші («Малятко», «Колобок», «Крупинка», «Білоруські» та ін), сухі молочні каші швидкого приготування («Колосок» та «Ядерце»). Суха борошно, призначена для приготування з неї молочних або, при необхідності, без молочних (на воді) каш, вимагають варіння борошна протягом 10-15 хв. Той же спосіб приготування використовується і в разі сухих молочних каш. Більш зручні та сучасні каші швидкого приготування, вимагають лише короткочасної варіння - протягом 1-2 хв. останнім часом розроблені інстантні молочні каші, приготування яких вимагає тільки додавання теплого кип'яченого молока.

Дітям віком 6-7 місяців можна вводити в раціон незбиране коров'яче молоко для дитячого харчування або, краще, дитячий кефір [3].

Молочні продукти харчування дітей ясельного і дошкільного віку. У дітей другого і третього року життя потреба в основних харчових речовинах і енергії інша, чим у дітей у віці до 1 року. Харчування дитини цього віку багато в чому відрізняється від харчування немовляти і наближається до раціону дорослої людини. У зв'язку з посиленими метаболічними процесами, підвищеною витратою енергії, обумовленим активної моторної діяльністю дитини, потреба в основних харчових речовинах підвищується. Так, потреба дитини у віці від 1 року до 1,5 років у білку в перерахунку на 1 кг маси тіла становить 4 г, жиру - 4 г і вуглеводах - 15-16 м (співвідношення цих інгредієнтів має бути приблизно 1:1:4). Для дітей віком від 1,5 до 3 років потреба в цих харчових речовин становить відповідно 4; 5 та 16 р.

Енергетична цінність харчування для дітей зазначених двох вікових груп також різна. Для дітей у віці від 1 року до 1,5 років добова калорійність їжі повинна бути 5237,5-5447 кДж, а від 1,5 до 3 років - 6285-6495,5 кДж.

У харчуванні дитини віком старше 1 року, як і раніше, велика роль належить молоку і молочним продуктам, які повинні щодня входити в його раціон.

Промисловістю випускаються сухі продукти для харчування дітей цієї вікової групи, а також рідкі і пастоподібні.

Важливе значення мають у харчуванні спеціальні кисломолочні продукти для дітей старше 1 року. Це Напій «дитячий», «Віталакт кисломолочний» ВК-2 та ПК-3. До складу цих продуктів входять наступні компоненти: молоко коров'яче, вершки, рослинна олія, вітаміни, препарат заліза. У «Віталакт кисломолочний ВК-2 для підвищення біологічної цінності продукту додатково вносять суху гуманізовану добавку СГД-2 і L-цистин [3,7].

Дієтичні молочні продукти для лікувального харчування дітей з різними патологіями. Харчування є одним з основних факторів у загальному комплексі терапевтичних заходів при лікуванні хворих дітей. В більшості випадків потреба дитини в харчових речовинах і енергії близька до потреби здорових дітей у них і залежить від віку. Однак при деяких захворюваннях внаслідок виражених метаболічних порушення потреба в основних харчових речовинах змінюється.

Для дітей, які страждають галактоземією та непереносимістю лактози, розроблені і випускаються промисловістю низколактозні і безлактозні суміші [7].

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2 ОПИС ТЕХНОЛОГІЧНОГО ПРОЦЕСУ ВИРОБНИЦТВА ДИТЯЧИХ МОЛОЧНИХ ПРОДУКТІВ

 

 

У нашій країні розроблені типові технологічні схеми виробництва сухих, рідких і пастоподібних продуктів дитячого харчування. Згідно з цими схемами можна виділити операції, характерні для виробництва всіх типів продуктів:

- приймання і підготовка сировини  і компонентів, охолодження і  проміжне зберігання молока;

- підігрів і сепарування молока;

- хімічна обробка знежиреного  молока;

- нормалізація молока;

- пастеризація молока і сумішей;

- емульгування і гомогенізація  молочно-жирової суміші.

До спеціальним технологічним операціям ставляться:

- згущення;

- сушка і змішування сухої  молочної основи з сухими компонентами (при виробництві сухих продуктів);

- стерилізація і сквашування (при виробництві рідких продуктів).

Заключними операціями технологічного процесу виробництва дитячих молочних продуктів є фасування (для сухих) або розлив (для рідких). Ці операції мають особливості в кожному конкретному випадку, зокрема азотування при розфасовці сухих сумішей та стерилізація в тарі для рідких продуктів [3].

Приймання та підготовка сировини. Ця операція включає приймання молока, оцінку його якості, облік кількості прийнятого молока і його очищення. 
Приймання молока здійснюють відповідно до Інструкції про порядок проведення державних закупівель молока і молочної продукції. 
Після визначення кількості шляхом зважування або з допомогою лічильників з молока видаляють механічні домішки на спеціальних фільтрах або відцентрових молоко-очисниках. З метою максимального (до 95%) вилучення мікроорганізмів рекомендується застосовувати бактофугування молока на спеціальних відцентрових машинах - бактофугах. При поєднанні бактофугування з тепловою обробкою ефективність пастеризації досягає 99,9%, а також виключається часткове збивання жиру, яке можливо при холодному бактофугуванні.

Підготовка немолочних компонентів специфічна для кожного виду продукту. Борошно піддають термічній обробці, рослинні жири емульгують, окремо готують концентрати вітамінів і мікроелементів.

Якщо після очищення молоко переробляють не відразу, його необхідно негайно охолодити до 2-4°С на пластинчастому охолоджувачі і направити на резервування. Тривалість резервування не повинна перевищувати 48 год, оскільки навіть при 2-4°С в молоці можуть розвиватися психрофільні бактерії. Виділяються ферменти можуть викликати ліполіз жиру і частковий гідроліз білка. Ці зміни можуть негативно вплинути на якість готового продукту. 
Сепарування молока. Його необхідно проводити при температурі 35-45°С, коли відбувається краще поділ молока на фракції і вміст жиру в знежиреному молоці не перевищує 0,05%.

При виробництві дитячих молочних продуктів це важливо, так як підвищення масової частки жиру в знежиреному молоці може призвести до появи мильного присмаку в процесі його подальшої хімічної обробки. 
Хімічна обробка знежиреного молока. Це операція у зв'язку з особливістю травлення грудних дітей викликана необхідністю зміни характеру згортання білків молока в шлунку дитини. Вона полягає у внесенні в знежирене молоко розчинів цитратів натрію і калію. Тривалість згортання білків збільшується до 5-6 год, і утворюється ніжний згусток, легко розщеплює ферментами. Крім того, цитрати калію і натрію підвищують термостійкість молока, що важливо при подальшій тепловій обробці.

Теплова обробка молока та суміші. Цілі цієї необхідної операції технологічного процесу виробництва дитячих молочних продуктів - знищення мікроорганізмів, що містяться в молоці, інактивація ферментів, а в ряді випадків, наприклад при виробництві кисломолочних продуктів, забезпечення необхідної консистенції.

При виробництві продуктів дитячого харчування застосовують два види теплової обробки - пастеризацію і стерилізацію. З точки зору забезпечення мікробіологічної чистоти молока стерилізація (обробка при температурі вище 100°С) більш ефективна, оскільки дозволяє повністю знищити не тільки вегетативні форми мікроорганізмів, але і їх спори, а також інактивувати ферменти. Найбільш чутливі до нагрівання ферменти амілаза, лужна фосфатаза та нативна ліпаза. Вони інактивуються при 75-80°С. Кисла фосфатаза, пероксидаза, бактеріальна ліпаза та протеаза є термостабільність ферментами і руйнуються при температурі 85-90°С і вище. Отже, для досягнення поставлених цілей режими теплової обробки молока і сумішей при виробництві дитячих молочних продуктів повинні бути досить високими. Разом з тим не можна не враховувати того, що при тепловій обробці молока його складові частини можуть зазнавати значні зміни. Найбільш глибоким змінам піддаються сироваткові білки. Відбувається їх денатурація, в результаті якої в молекулах білка вивільняються такі функціональні групи, як сульфгідрильні (SH-), і молоко набуває характерний присмак пастеризації. Внаслідок агрегації денатурованих білків із зменшенням ступеня дисперсності може наступити їх коагуляції.

Ступінь денатурацію сироваткових білків залежить від температури і тривалості нагріву. Для більшості сироваткових білків процес денатурації починається при температурі близько 70°С. Найбільш нестійкі імуноглобуліни і сироватковий альбумін. Більш термостійкий β-лактоглобулін і α-лактальбуміну і протеозопептонная фракція.

Серед денатурованих сироваткових білків агрегації піддається насамперед β-лактоглобулін. Цей процес починається при 70°С і в значній мірі визначається рН молока. Коагуляції агрегованих частинок β-лактоглобулина не відбувається, оскільки вони невеликі за розміром і сильно гідратовані. При високих температурах обробки β-лактоглобулін утворює комплекс з χ-казеїном, що приводить до зниження термостійкості казеїну.

Казеїн - найбільш термостійкий білок, він коагулює при температурі 130°С і вище. Але високі температури теплової обробки викликають зміна складу і структури казеинаткальцій-фосфатного комплексу, від якого відщеплюються захисні глікомакропептіди, органічний фосфор і кальцій. Денатурований β-лактоглобулін, а також колоїдний фосфат кальцію осаджуються на поверхні міцел казеїну. В результаті переважання останньої збільшується розмір частинок і в'язкість молока.

На жировий компонент молока та суміші-теплова обробка істотного впливу не робить. Однак оболонки жирових кульок зазнають деякі зміни - спостерігається перехід білків і фосфоліпідів з поверхні жирових кульок в плазму. При пастеризації дисперсність жиру підвищується, а його відстій сповільнюється, так як жирові кульки втрачають здатність злипатися в результаті денатурації білкових компонентів їх оболонок.

При стерилізації молока денатурація білків, оболонок жирових кульок більш глибока. Порушується їх цілісність, що приводить до злиття окремих жирових кульок і витоплюванню вільного жиру.

Теплова обробка, особливо стерилізація, викликає зміна вугіллі-водної частини молока. Відбувається ізомеризація лактози з утворенням лактулози, яка при взаємодії з амінокислотами утворює темно фарбовані меланоїдини, змінюють смак і колір молока. Крім того, лактулоза, яка перебуває у стерилізованому молоці, надає проносне дію, що може викликати діарею у дітей, схильних до гастроентеритам.

У процесі теплової обробки спостерігається руйнування вітамінів. Ступінь руйнування вітамінів визначається температурою і тривалістю нагрівання. Найбільші втрати вітамінів відбуваються при стерилізації тари, найменші - при ультра-високотемпературної стерилізації. Найбільш значні втрати вітаміну С, менше руйнуються вітамін А і каротин, а вміст вітаміну В2 практично не знижується.

Таким чином, режими теплової обробки молока та суміші при виробництві дитячих молочних продуктів повинні забезпечити інактивацію ферментів і мікробіологічну чистоту, але при цьому викликати якомога менші зміни складу молока та готового продукту, що призводять до зниження біологічної цінності й погіршення смаку.