Development of fermented beverages based on acid whey

Abstract

Acid whey is a valuable raw material obtained during acid-coagulated cheese and acid casein production. Nowadays whey processing techniques are well developed, however the utilization of acid whey, due to low pH, still remains a challenge especially for small dairy plants. The aim of the study was to design and evaluate the fermented beverages based on acid whey containing yogurt bacteria starter cultures. In order to enrich casein content and obtain product with quality characteristics similar to fermented milk drinks, whey was combined with milk, unsweetened condensed milk or skimmed milk powder. Moreover, the beverages were supplemented with prebiotics: inulin and oligofructose and whey protein concentrates. The evaluation of the beverages included acidity measurement and sensorial analysis. Moreover the conditions of whey pasteurization were evaluated. According to the results, the best raw materials and additives were selected. It was stated, that to obtain the product with good sensory characteristics, the addition of milk must amount minimum 50%. The results allowed to invent several kinds of fermented beverages with desirable properties. The most appropriate conditions of whey heat treatment was pasteurization at the temperature of 72°C for 10 minutes. The obtained results indicated that acid whey can be considered as a raw material for the production of fermented beverages with acceptable sensory quality. The practical impact of the work comes from the aspect, that it presents the new method of direct utilization of acid whey and it may be a new, attractive alternative for dairy industry.

Serwatka kwasowa jest cennym surowcem uzyskiwanym podczas produkcji serow twarogowych oraz kazeiny kwasowej. Pomimo znacznego rozwoju technik przetwórstwa serwatki wykorzystanie serwatki kwasowej, ze względu na jej niskie pH, nadal pozostaje wyzwaniem, zwłaszcza dla małych zakładów mleczarskich. Celem pracy było opracowanie i ocena fermentowanych napojów na bazie serwatki kwasowej z udziałem kultur jogurtowych. W celu zwiększenia zawartości kazeiny i uzyskania produktu o cechach jakościowych zbliżonych do fermentowanych napojów mlecznych serwatkę połączono z mlekiem, niesłodzonym mlekiem skondensowanym lub z odtłuszczonym mlekiem w proszku. Ponadto napoje wzbogacano w prebiotyki (inulinę i oligofruktozę) albo w białko serwatkowe, dodając koncentraty WPC (whey protein concentrates). Ocena napojów obejmowała pomiar kwasowości i analizę sensoryczną. W pracy badano również wpływ pasteryzacji serwatki na jakość napojów. Na podstawie otrzymanych rezultatów wybrano najlepsze surowce i dodatki do produkcji napojów na bazie serwatki kwasowej. Wyniki pozwoliły opracować kilka wariantów napoju o pożądanych właściwościach. Stwierdzono, że aby otrzymać produkt o dobrych właściwościach sensorycznych, dodatek mleka musi wynosić co najmniej 50%. Najbardziej odpowiednią obróbką cieplną serwatki była pasteryzacja w temperaturze 72°C przez 10 minut. Uzyskane wyniki wskazują, że serwatka kwasowa może być wykorzystana jako surowiec do produkcji akceptowanych sensorycznie napojów fermentowanych. Praca przedstawia nową metodę bezpośredniego wykorzystania serwatki kwasowej, która może stanowić atrakcyjną propozycję dla przemysłu mleczarskiego.