Využití kyselé syrovátky pro výrobu nápojů

Daniel Šíša

Master's thesis

Acid whey utilization for beverage production

Abstract:

Syrovátka je vedlejší produkt výroby sýrů, tvarohů a kaseinu a jako excelentní zdroj bílkovin, vitaminů, minerálů a laktózy může být využita v široké škále průmyslové výroby. Pokud je brána jako odpadní surovina bez dalšího zpracování, má velmi negativní dopad na životní prostředí. Hlavní složky syrovátky jsou voda (93 % celkového objemu), laktóza (70 až 72 % sušiny), syrovátkové bílkoviny (8 až 10 % sušiny) a minerální látky (12 až 15 % sušiny). Z minerálních látek jsou nejvíce zastoupeny hořčík, fosfor, vápník, draslík, sodík, zinek a jejich soli, přecházející do syrovátky z mléka. Z vitaminů jsou v největší míře zastoupeny vitaminy rozpustné ve vodě (B1, B2, B12, B6 a C) z čehož vitaminy B2, B12 a C jsou vázány k syrovátkovým bílkovinám. Nejvíce zastoupenými proteiny v syrovátce jsou beta laktoglobulin, alfa laktalbumin, GMP (glykomakropeptid), hovězí sérový albumin, imunoglobuliny, laktoferin a laktoperoxidáza. U každé z těchto bílkovin byly prokázány, nebo alespoň naznačeny, unikátní funkční, nutriční, nebo nutraceutické účinky. Cílem diplomové práce bylo zpracování literární rešerše zaměřené na možnosti použití syrovátky z výroby sýrů a tvarohů jako suroviny pro výrobu různých typů nápojů a sledování vlivu přídavku různých ochucujících složek a syrovátkových bílkovin na senzorickou kvalitu nápojů připravených z čerstvé kyselé syrovátky. Hypotézou této práce bylo, že ochucené syrovátkové nápoje připravované z kyselé syrovátky s přídavkem syrovátkových bílkovin vykazují vyšší senzorickou kvalitu než ochucené nápoje bez přídavku syrovátkových bílkovin a že syrovátkové nápoje s příchutí manga jsou konzumenty více přijatelné, jelikož dokážou lépe maskovat nežádoucí pachutě kyselé syrovátky než příchutě broskve, višně nebo černého rybízu. U všech vzorků byl sledován vliv 8 rozdílných receptur a příchutí broskve, višně, manga a černého rybízu na výslednou senzorickou kvalitu a přijatelnost pro konzumenty. Bylo zjištěno, že nejlépe hodnocené nápoje byly příchutě višně a manga. Nápoje s přídavkem mangového džusu spolehlivě maskují přirozené pachutě syrovátky, což potvrzuje hypotézu o vhodnosti použití této příchuti. Naopak nejhůře byly hodnoceny nápoje s příchutí broskve. Nejlépe byly ovšem hodnoceny nápoje s příchutí višně, které dosahovaly celkově nejlepší senzorické kvality. V rámci všech variant receptur se ukázalo, že nápoje s přidaným WPC (Syrovátkový bílkovinný koncentrát (Whey protein concentrate)) dosahují lepšího celkového hodnocení než u obdobných variant bez přidání WPC. Statisticky průkazné výsledky tohoto poznatku byly ovšem pozorovány pouze v rámci mangové příchutě.

Abstract:

Whey is a byproduct of cheese, curd and casein manufacture and as an excellent source of proteins, vitamins, minerals and lactose can be used in wide range of industrial production. If treated as waste material without further processing, it can have negative impact on the environment. Main components of whey are water (93% of total volume), lactose (70 to 72% of dry matter), whey protein (8 to 10% solids), and minerals (12 to 15% solids). Of the minerals, most abundant are magnesium, phosphorus, calcium, potassium, sodium, zinc, and their salts which are passed to whey from milk. Predominantly represented vitamins are water-soluble vitamins (B1, B2, B12, B6, and C) from which the vitamins B2, B12 and C are bound to the whey proteins. The most abundant whey proteins are betalactoglobulin, alfa lactalbumin, GMP (glycomacropeptide), bovine serum albumin, immunoglobulins, lactoferrin and lactoperoxidase. For each of these proteins have been demonstrated or at least implied, unique functional, nutritional or nutraceutical properties. The aim of the thesis was to compile a literature review focused on the possibility of using whey from the production of cheese and curd as raw materials for the manufacture of various types of beverages and monitoring the effect of the addition of various flavor components and whey proteins on the sensory quality of the drink prepared from fresh sour whey. The hypothesis of this work was that flavored whey drinks made from acid whey supplemented with whey protein have a higher sensory quality score than flavored drinks without the addition of whey protein and that whey drinks flavored with mango flavour are more acceptable by consumers they are able to mask undesirable off-tastes of sour whey better than flavor peaches, cherries and black currants. In all specimens, the effect of 8 different recipes and flavors of peaches, cherries, mango and blackcurrant on the final sensory quality and acceptability to consumers was observed. It was found that the best rated drinks were of cherry and mango flavors. Beverages with the addition of mango juice were able to reliably mask natural off-taste of whey, which supports the hypothesis about the appropriateness of using this flavor. Drinks with peach flavor were evaluated to be of the worst senzory quality. As of the best sensory quality were evaluated drinks flavored with cherry flavor, which reached the best overall evaluation. In all variants of formulas was observed that drinks with added WPC achieved better overall evaluation than similar variations without addition of WPC. Statistically significant results of this finding, however, were observed only in the context of mango flavors.

Keywords

mléko, senzorická kvalita, syrovátka, syrovátkový nápoj, sýr

Keywords

milk, sensory quality, whey, whey beverage, cheese

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 10. 4. 2017

Thesis defence

• Supervisor: Ing. Veronika Legarová, Ph.D.

Czech University of Life Sciences Prague

Faculty of Agrobiology, Food and Natural Resources

Master programme / field:
Nutrition and Foodstuffs / Nutrition and Foodstuffs