Vývoj nového typu nápoje na bázi sladké syrovátky

Bc. Daniel Bernt

Master's thesis

Development of a new type of drinks based on sweet whey

Abstract:

Syrovátkou je označováno mléčné sérum, které se odděluje jako vedlejší produkt při výrobě sýrů a tvarohů. Jedná se o velmi cenný a dostupný zdroj živin v podobě bílkovin, laktózy, minerálních látek a také vitamínů. Syrovátka se v současné době využívá převážně v potravinářském průmyslu pro výrobu proteinových doplňků, nápojů na bázi syrovátky a sportovních drinků, rovněž se používá v procesech pro výrobu bioethanolu. Základní složkou syrovátky je především voda (92 %), laktóza (5 %), bílkoviny (1 %), tuky (0,5 %) a minerální látky (0,5 %). Z minerálních látek se jedná především o vápník, hořčík, fosfor a draslík. Syrovátka je také bohatým zdrojem vitamínů A, D a skupiny vitamínů B, kde se jedná především o vitamín B2 a B12. Bílkoviny jsou v syrovátce zastoupeny syrovátkovými bílkovinami v následujícím složení: beta-laktoglobuliny (cca 55 %), alfa-laktalbuminy (cca 24 %), sérové albuminy (cca 5 %) a imunoglobuliny (cca 15 %). Cílem této práce byl návrh nové receptury pro fermentovaný syrovátkový nápoj, který bude senzoricky atraktivní pro český a vietnamský trh. Hlavní surovinou pro tento nápoj byla sladká syrovátka, která vzniká při výrobě bezlaktózového čerstvého sýra. Praktickou část tvořily celkem tři senzorické analýzy, které se lišily složením syrovátkových nápojů. U některých nápojů bylo nahrazeno 20 % mléčného tuku arašídovým olejem, některé byly fortifikovány o bílkoviny v podobě mandlového proteinu. Ochuceny byly čokoládou, případně ovocnými džusy. Hodnotící proces syrovátkových nápojů byl rozdělen do dvou dílčích částí: pořadové zkoušky a senzorického profilu. V rámci hodnocení pořadové zkoušky byly produkty uspořádány od toho nejpreferovanějšího (1) až po nejméně preferovaný (6). Dále byl analyzován senzorický profil, který obsahoval devět specifikovaných deskriptorů pro posouzení: celková příjemnost chuti, celkový vzhled, příjemnost barvy, příjemnost vůně, intenzita mléčné vůně, intenzita mléčné chuti, intenzita sladké chuti, intenzita kyselé chuti a intenzita pachutí. Bylo zjištěno, že nejlépe vyhodnocené byly bezlaktózové nápoje, které byly ochuceny čokoládou. Chuť čokolády překryla nepříjemné a kyselé chutě, rozštěpená laktóza umocnila sladkou chuť, která byla pro hodnotitele nejvíce atraktivní. Jediným nedostatkem těchto čokoládových nápojů byl jejich neatraktivní vzhled. Naopak nejhůře byl vyhodnocen nápoj z neochucené syrovátky a laktózový nápoj s proteinem, který byl dochucen ananasem. Hodnotitelé si zde často stěžovali na vysokou intenzitu pachutí a intenzitu kyselé chuti.

Abstract:

Whey is identified as milk serum, which is separated as a byproduct during the production of cheese and curd. It is a highly valuable and accessible source of nutrients including proteins, lactose, minerals and vitamins. Currently, whey is primarily used in the food industry for the production of protein supplements, whey-based beverages and sports drinks. Additionally, it is also utilized in the production processes of bioethanol. The primary component of whey is water (92 %), followed by lactose (5 %), proteins (1 %), fats (0,5 %), and minerals (0,5 %). The minerals mainly include calcium, magnesium, phosphorus and potassium. Whey is also a rich source of vitamins A, D, and B vitamins, primarily vitamin B2 and B12. The proteins in whey consist of whey proteins in the following composition: beta-lactoglobulin (approximately 55 %), alpha-lactalbumin (approximately 24 %), serum albumin (approximately 5 %), and immunoglobulins (approximately 15 %). The aim of this study was to design a new recipe for a fermented whey drink that would be sensorially attractive to both the Czech and Vietnamese markets. The main ingredient for this drink was sweet whey, which is produced during the manufacture of lactose-free fresh cheese. The practical part consisted of three sensory analyses, which varied in the composition of the whey drinks. In some drinks, 20 % of the milk fat was replaced with peanut oil and some were fortified with proteins in the form of almond protein. They were flavored with chocolate or fruit juices. The evaluation process of the whey drinks was divided into two parts: ordinal test and sensory profiling. In the ordinal test, products were arranged from the most preferred (1) to the least preferred (6). Additionally, a sensory profile was analyzed, which included nine specified descriptors for assessment: overall taste pleasantness, overall appearance, color pleasantness, aroma pleasantness, intensity of milky aroma, intensity of milky taste, intensity of sweet taste, intensity of sour taste and intensity of off-flavors. Analysis revealed that the highest-rated beverages were those that were lactose-free and chocolate flavored. The chocolate flavor effectively concealed any unpleasant or sour tastes, while the cleaved lactose boosted the sweetness, which was highly appealing to the evaluators. However, the primary downside to these chocolate-flavored drinks was their visually unappealing appearance. In contrast, the least favored beverage was the one made from unflavored whey and a lactose based pineapple flavored drink enhanced with protein. Evaluators frequently reported that these had a pronounced presence of off-flavors and a strong sour taste.

Keywords

syrovátka, bílkoviny, fermentace, nápoj, český trh, vietnamský trh

Keywords

whey, proteins, fermentation, beverage, Czech market, Vietnamese market

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 25. 4. 2024

Thesis defence

• Date of defence: 20. 5. 2024
• Supervisor: Ing. Veronika Legarová, Ph.D.
• Reader: Lenka Kouřimská, Ph.D.

Czech University of Life Sciences Prague

Faculty of Agrobiology, Food and Natural Resources

Master programme:
Food and Nutrition