Помощничек
Главная | Обратная связь


Археология
Архитектура
Астрономия
Аудит
Биология
Ботаника
Бухгалтерский учёт
Войное дело
Генетика
География
Геология
Дизайн
Искусство
История
Кино
Кулинария
Культура
Литература
Математика
Медицина
Металлургия
Мифология
Музыка
Психология
Религия
Спорт
Строительство
Техника
Транспорт
Туризм
Усадьба
Физика
Фотография
Химия
Экология
Электричество
Электроника
Энергетика

Молоко як сировина для виробництва молочнокислих продуктів



Молоко (секрет молочних залоз) – унікальне природнє поживне середовище, що містить 82-88% води і 12-18% сухих речовин. До складу сухого молочного залишку входять білки (3,0-3,2%), жири (3,3-6,0%), вуглеводи (молочний цукор лактоза – 4,7%), солі (0,9-1%), мінорні компоненти (0,01%): ферменти, імуноглобуліни, лізоцим і т.д.

Молочні жири досить різноманітні за своїм складом. Основні білки молока – альбумін, казеїн. Завдяки такому складу молоко являє собою прекрасний субстрат для розвитку мікроорганізмів.

У всьому світі молоко використовується як мінімум в одній формі при харчуванні, і як максимум – у кількох видах від різних ссавців. Хімічний склад коров’ячого молока наведено у таблиці 1.4.

Таблиця 1.4

Середній хімічний склад молока

 

Сполука Вміст, %
Вода 87,0
Білки 3,5
Жири 3,9
Вуглеводи 4,9

 

Вміст білків у молоці значно нижчий, ніж у м’ясі (3,5% порівняно із 18%), проте рівень вуглеводів – вищий (4,9 % у порівнянні із 1,0%). Вміст води практично однаковий як у м’ясі (75,5%) так і в молоці (80%). Склад молока корів та овець подібний.

Білок молока складається переважно із казеїну та поділяється на кілька класів: альфа, бета тощо. При кислотності молока близько 4,6, казеїн осаджується. Казеїн становить 80-85% від усіх білків молока. Рідина, що залишился після осодження казеїну, містить альбуміни, імуноглобуліни, альфа-лактоальбуміни тощо. Серед вуглеводів у молоці переважає лактоза, а також міститься глюкоза та лимонна кислота. Вміст жиру коливається на рівні 3,5-5,0 % залежно від породи тварин і складається переважно із тригліцеридів С14, С16, С18 жирних кислот. Зустрічаються також залишки дигліцеридів та фосфоліпідів. Ліпіди складаються із кульок жиру, оточених фосфоліпідними залишками. Окрім того молоко багате на кальцій та залізо.

Рівень рН свіжого молока становить близько 6,0, проте може бути 6,8, (при захворюванні корів маститом). Мастит є інфекційним захворюванням вимені і спричиняється переважно стрептококами та стафілококами. Молоко від корів із маститом містить багато лейкоцитів – 106 клітин/мл (порівняно з нормальним вмістом лейкоцитів у молоці – 70 клітин/мл).

Досить багато у молоці вітамінів групи В – пантотенової кислоти та рибофлавіну. Вітаміни А та D додають у молоко на виробництвах, що не впливає на активність мікроорганізмів у молоці. Найсприятливішим склад молока є для росту гетеротрофів, у тому числі лактобацил.

Основна мікрофлора молока.Теоретично, молоко, що виробляє здорова корова, є вільним від мікроорганізмів. Проте свіже молоко характеризується наявністю різноманітних мікроорганізмів у кількості від кількох сотень до кількох тисяч КУО/мл. При цьому мікроорганізми можуть бути наявними у молочних каналах та на кінцях сосків. Середнє загальне мікробне число молока від здорових корів є меншим за КУО/мл.

Псування молока. Кишкова паличка є найбільш поширеним мікроорганізмом серед грамнегативних бактерій, що використовує лактозу. Псування молока може спричинити термостійкий штам Streptococcus salivarius subsp. thermophilus. У молоці, що піддавалося ультрапастеризації, можуть розвиватися бацилярні форми бактерій. Розмноження анаеробних мікроорганізмів пригнічується через високий окисно-відновний потенціал молока.

Обробка молока.Всі технологічні процеси виробництва продуктів із молока поділяють на дві частини: 1) первинна переробка – знищення сторонньої мікрофлори; 2) вторинна переробка.

Первинна переробка молока включає такі етапи:

- очищення молока від механічних домішок з наступним охолодженням для призупинення розвитку природної мікрофлори;

- сепарування молока (при виробництві вершків) або гомогенізація;

- пастеризація молока (температуру підвищують до 80оС, і молоко закачують в танки або ферментери).

Вторинна переробка молока може проводитися двома шляхами: з використанням мікроорганізмів або ферментів.

Знежирене молоко (0,5% жиру) та молоко із пониженим вмістом жирів – 2,0% одержують на високошвидкісних центрифугах при температурі 100 °С. Жир від масла використовують для виготовлення сметани та вершків. Пастеризація проводиться наступною стадією за температури 65,5-68,3 °С протягом 30 хв або 74,7-79,4 °С потягом 15 с із подальшим охолодженням до 4°С .

Знежирене молоко отримують шляхом видалення 60% води із цільного молока в результаті чого вміст лактози становить 11,5%. Загущене молоко отримують, додаючи до нього глюкозу перед випаровуванням. Це сприяє підвищенню вмісту цукру до 54%-64%.

Свіже молоко не повинно зберігатися більше 5 діб за температури 4,4°С перед пастеризацією.

Пастеризація молока. Основною метою пастеризації молока є знищення усіх мікроорганізмів, особливо патогенних – Clostridium botulinum, C. sporogenes, Bacillus cereus. Існує декілька методів проведення пастеризації. Метод низьких температур протягом тривалого часу (НТТЧ-метод) проходить при 63°С 30 хв. Більш розповсюдженим є метод високих температур за короткий проміжок часу (НТКЧ-метод), що проводять при температурі 72°С 15 с. Цей метод є більш ефективнішим, ніж попередній. Умови пастеризації є найбільш придатними для термальної загибелі неспороутворюючих патогенних мікроорганізмів.

До 1950 року НТТЧ-метод проводили за температури 61°С протягом 30 хв, що дорівнювало тривалості термальної загибелі мікобактерій туберкульозу. З часом відкриття Q-лихоманки температуру пастеризації підвищили до 63°С (протягом 30 хв), що є умовами термальної загибелі Coxiella burnetti – збудника цього захворювання. При успішній пастеризації фермент молока алкалін-фосфотаза руйнується.

Метод ультрависоких температур (УВТ-метод) є ще одним способом обробки молока. За використання УВТ-методу відбувається загибель всіх неспороутворюючих форм мікроорганізмів. Триває метод кілька секунд при температурі 135-140 °С. Мінімальними умовами процесу є 1 с та 130°С. Молоко, оброблене даним методом та запаковане у стерильну тару зберігається протягом 45 діб.

Пастеризоване молоко вільне лише від неспороутворюючих мікроорганізмів, тому не є стерильним. До того ж існує можливість виживання ентерококів, бацил, мікобактерій, стрептококів, корінебактерій.

У молоці, що використовується для молочнокислих продуктів, визначають мікроорганізми, що залишилися в ньому після пастеризації.

Застосовують досить ефективні режими пастеризації молока. Наприклад, для одержання простокваші звичайної молоко пастеризують при температурі 85-90 °С протягом 5-10 хв, а для одержання сиру кисломолочного — при температурі 78-80°С протягом 20-30 с. При цьому знищуються всі вегетативні форми мікрорганізмів, у тому числі патогенні. У пастеризованому молоці залишаються лише в життєздатному стані спори бацил і клостридій, термофільні молочнокислі палички і стрептококи, термостійкі бактерії. Загальна кількість цих мікроорганізмів у 1 мл не перевищує декількох сотень чи тисяч.

 

1.7. Кисломолочні продукти

 

За хімічним складом і консистенцією кисломолочні продукти поділяють на кисломолочні напої, сметану, кисломолочні сири і сиркові вироби.

Кисломолочні напої

 

В кисломолочних напоях містяться майже всі речовини, характерні для молока. В їх складі є значна кількість молочної кислоти, а в ацидофільно-дріжджовому молоці, кефірі та кумисі, крім того, наявний етиловий спирт. Засвоюваність хімічних речовин у кисломолочних напоях вища, ніж у молоці. При їх споживанні підвищується апетит, стимулюється виділення шлункового соку, ферментів, які прискорюють засвоєння їжі. Білковий згусток кисломолочних напоїв розпушений вуглекислим газом, тому є доступним для ферментів. Дрібнодисперсний і пептинізований стан білків сприяє легкому їх перетравленню.

На формування споживних властивостей кисломолочних напоїв впливають такі фактори як вид закваски, вид та якість сировини, технологія виготовлення. До складу заквасок, які використовуються для виготовлення кисломолочних напоїв, входять молочнокислі стрептококи, молочнокислі палички, болгарська та ацидофільна палички, кефірні грибки, дріжджі та ін. Використовуючи ті чи інші мікроорганізми окремо або їх суміш, можна одержувати кисломолочні напої з неоднаковими споживними властивостями (різною кислотністю і консистенцією, різним смаком, ароматом тощо).

Виробництво кисломолочних напоїв здійснюється двома способами: резервуарним і термостатним. Резервуарний спосіб передбачає сквашування молока та визрівання кисломолочних напоїв у резервуарах з подальшим фасуванням у споживчу тару. При термостатному способі сквашування молока та визрівання продуктів відбувається у спеціальних камерах у споживчій тарі.

Загальну схему виробництва кисломолочних напоїв наведено на рис.1.9.

Молоко, відібране за якістю, нормалізують за масовою часткою жиру і сухих речовин. За жиром молоко нормалізують у потоці, використовуючи сепаратор-нормалізатор, або додаючи до знежиреного молока незбиране молоко чи вершкі. За сухими речовинами молоко нормалізують додаванням сухого молока, яке повинно відповідати вимогам нормативної документації. Крім того, нормалізацію за сухими речовинами проводять випаровуванням пастеризованого і гомогенізованого молока при температурі 55-60 °С.

 

Приймання сировини

 

Нормалізація суміші

Підігрів

Очищення

 

Гомогенізація

 

Пастеризація

 

Охолодження

 

Заквашування

 


Рис. 1.9. Загальна схема виробництва кисломолочних напоїв

 

Йогурт виготовляється відносно легко, порівняно з іншими молочними продуктами. Виготовлення йде із використання вакуумної упаковки або ж із додаванням твердих концентратів. Концентрують молоко для йогурту при 82-93°С протягом 30-60 хв, потім охолоджують до 45°С. Йогуртові культури додають у кількості 2 % від об’єму всієї маси та культивують при 45°С, доки титруєма кислотність не становитиме 0,85-0,90 %. Хороший йогурт зберігається при 5°С протягом 1-2 тижнів.

Головну роль при виробництві йогурту відіграють бактерії Streptococcus thermophillus і Lactobacillus bulgaricus. Для одержання необхідної консистенції продукту, смаку та запаху ці мікроорганізми повинні міститися в заквасці приблизно в однакових кількостях. Кислоту на початку заквашування утворює в основному Streptococcus thermophillus. Коки ростуть швидше, ніж лактобацили, проте кількість обох культур в йогурті вирівнюється вже після 3 год культивування. Стрептококи виробляють близько 0,5 % молочної кислоти, лактобацили – 0,6-0,8 % (при рН 4,2 – 4,5). Проте якщо рН становитиме 3,5, кількість молочної кислоти зростає до 2 % . Найбільша частка серед хімічних сполук в йогурті припадає на молочну кислоту, деяку частку становлять глюкоза, лактоза, галактоза.

Змішані закваски необхідно часто поновлювати, так як повторні пересіви несприятливо впливають на співвідношення видів і штамів бактерій: в них починає домінувати Lactobacillus bulgaricus.

Свіжий йогурт містить зазвичай близько 109 КУО/г, проте протягом зберігання кількість мікроорганізмів знижується до 106 КУО/г, особливо при зберіганні продукту при 5 °С протягом 60 днів. Додавання фруктів до йогурту не впливає на ефект бродіння.

При виробництві солодкого йогурту нормалізоване молоко підігрівають до 41-45 °С, вносять цукор, попередньо розчинений в частині нормалізованого молока при тій же температурі в співвідношенні 1:4. Суміш очищають на сепараторах-молокоочисниках, гомогенізують (тиск 15 мПа, температура 45-85 °С). Допускається гомогенізація і при температурі пастеризації. В суміш вносять підготовлений стабілізатор. Очищену і гомогенізовану суміш пастеризують при температурі 90-94 °С з витримкою 2-3 хв або при температурі 85-89 °С з витримкою 10-15 хв, і охолоджують до температури заквашування 38-42 °С. Суміш заквашують відразу після її охолодження підібраними заквасками (наприклад, виготовляючи на чистих культурах термофільного стрептококу, болгарської палички). Кількість внесеної закваски складає 3-5 % об'єму заквашеної суміші, а закваски, приготованій на стерилізованому молоці – в кількості 1-3 %. Закваску вносять в молоко в резервуар для кисломолочних продуктів при ввімкненій мішалці. Після заповнення резервуару всю суміш додатково перемішують протягом 15 хв. Закваску можна вносити і перед завантаженням резервуара молоком.

При виробництві вітамінізованого йогурту аскорбінову кислоту додають в нормалізовану суміш за 30-40 хв до сквашування, перемішують 10-15 хв і витримують протягом 30 хв. Кількість вітаміну С складає 180 г / 1000 кг, аскорбінату натрію – 210 г/ 1000 кг продукту. Ароматичні і смакові наповнювачі вносять в нормалізовану суміш перед сквашуванням.

Закінчення сквашування визначають за утворенням міцного згустку кислотністю 95-100 °Т. Згусток охолоджують протягом 10-30 хв і перемішують з метою отримання однорідної консистенції та запобігання відділення сироватки. Згусток, охолоджений до 16-20 °С, направляють на розлив, упакування, маркування і доохолодження в холодильних камерах до температури 2-6 °С. Після цього технологічний процес вважають закінченим, продукт готовий до реалізації.

Простокваша– широко поширений кисломолочний продукт. Залежно від режиму термічної обробки молока і складу мікрофлори закваски розрізняють різні види простокваш: звичайну, «Мечнікіовську» (болгарську), «Південну», ряженку, варенець, ацидофільну та ін.

Звичайну простоквашуготують із пастеризованого молока з внесеннням 5 %закваски, що містить чисті культури мезофільних молочнокислих стрептококів S. lactis і S. cremoris. Молоко пастеризують за температури 85 °С протягом 10-15 хв. Для надання готовому продукту певної консистенції інколи додають 0,5 % закваски, що складається з чистої культури болгарскої палички. При температурі 30 °С через 5-6 год відбувається згортання молока, а продукт набуває щільної консистенції і слабкокислий смак; кислотність продукту складає 90 °Т.

Простоквашу «Мечніківську» (болгарську)і йогуртготують із молока, пастеризованого при температурі 85-90 °С. До складу закваски входять термофільниий молочний стрептокок S. thermophilus і болгарська паличка L. bulgaricum. Молоко заквашувають за температури 40°С. Через 3-4 год молоко згортається, кислотність продукту досягає 70 °Т. Простокваша має щільний згусток, сметаноподібну консистенцію і кислий смак. Чим вища температура заквашуванння, тим більша кислотність продукта.

При приготуванні простокваші «Південна»молоко пастеризують і охолоджують до 30 °С, вносять закваску, що складається із болгарської палички, термофільного молочнокислого стрептокока і культури молочних дріжджів, які зброджують лактозу. Сквашування молока відбувається за температури 45-50°С. Кислотність продукта досягає 130-140 °Т. Потім простоквашу охолоджують до 8-10°С.

Ряженкуготують із суміші молока і вершків, що містить 6 % жиру. Суміш стерилізують за температури 95 °С протягом 2-3 год. У результаті продукт набуває специфічного кольору, запаху і смаку. Суміш сквашується термофільними расами молочнокислого стрептокока, в результаті утворюється згусток кремового кольору щільної консистенції.

Варенецьодержують із стерилізованого молока. Стерилізацію проводять при температурі 120°С протягом 15 хв або молоко кип’ятять. Потім охолоджують до температури 40 °С і заквашують молочнокислим стрептококом і болгарською паличкою. Готовий продукт характеризується кремовым кольором і смаком топленого молока. Кислотність продукту 8-110 °Т.

Ацидофільна простоквашаготується така як і Мечніковська, але до складу закваски замість болгарської палички додають ацидофільну паличку — L. acidophilum. Ацидофільна паличка приживається в шлунково-кишковому тракті, тому ефективність ацидофіліну вища, ніж інших кисло-молочних продуктів, і дія його більш тривала.

Ацидофільне молокота інші ацидофільні продукти мають i нетиповий смак і консистенцію із-за розвитку остаточної мікрофлори пастеризованого молока, якщо воно пропастеризоване при температурі нижче 85 °С. Ацидофільне молоко має i неспецифічний смак, схожий на простоквашу, і в ньому можуть міститися диплококи та стрептококі.

Кефіркисломолочний продукт змішаного бродіння, для приготування якого використовують кефірні грибки, що складаються з п’яти груп мікроорганізмів: мезофільних гомоферментативних молочнокислих стрептококів S. lactis; лактобацил L. casei; мезофільних гетероферментативних стрептококів; дріжджів роду Torula, оцтовокислих бактерій. Такий симбіоз є результатом тривалого культивування кефірного грибка в одному середовищі.

За кордоном кефір готують із використанням спеціальних кефірних гранул, які містять культури лактобацил, лактококів, ацетобактерій, а також із додаванням культур дріжджів родів Candida, Kluyveromyces, Saccharomyces (здатні до коагуляції протеїнів). Важливими культурами для виробництва кефіру є: Lactobacillus kefiri, L. parakefiri, L. kefiranofacies. Остання використовується також для виробництва кефірану (водорозчинного полісахариду) із вмістом 24 % гранул кефіру.

Зовнішньо кефірні грибки представляють собою білі, злегка кремові утворення неправильної форми (Рис. 1.10).

 

 

Рис.1.10. Зерна кефірного грибка

 

Отже, кефірні зерна є прикладом стійкого симбіозу дріжджів, молочнокислих і оцтовокислих бактерій. Мікрофлора кефіру включає до 46 різних штамів лише молочнокислих мікроорганізмів і до 23 штамів дріжджів. Серед дріжджів кефіру переважає група, що не зброджує лактозу, але також присутні дріжджі, які здатні до зброджування лактози. При чому від останніх в більшій мірі залежить кількість спирту і антибіотична активність закваски.

Співвідношення у кефірі дріжджів різних груп залежить від умов культивування, якості сировини та пори року. Оцтовокислі бактерії знаходяться в кефірі у симбіозі з молочнокислими. Вони використовують в якості джерела енергії молочну кислоту і тим самим знижують кислотність закваски та синтезують ряд амінокислот і вітамінів, у тому числі велику кількість вітаміну В12, що створює сприятливі умови для розвитку молочнокислих бактерій. Занадто інтенсивний розвиток оцтовокислих бактерій пригнічує розмноження дріжджів і призводить до появи вад смаку, запаху та консистенції, тому необхідно строго контролювати їх вміст у кефірній заквасці.

Для одержання кефіру пастеризоване молоко сквашують кефірними грибками при температурі 20 °С, а потім при 10 °С. Закваску вносять у кількості 3-5 % від об’єму суміші, що заквашується, інтенсивно перемішуючи протягом 15 хв.

Так як до складу кефірних зерен входять мікроорганизми з різною оптимальною температурою розвитку, то, регулюючи її, можна змінити протікання зумовлених ними процесів. Культивування кефірних грибків при температурі нижче 15 °С сприяє розвитку дріжджів і збільшенню вмісту етилового спирту; більш висока температура сприяє розвитку молочнокислих бактерій і підвищенню вмісту в продукті молочної кислоти.

Залежно від терміну дозрівання продукта розрізняють слабкий кефір (однодобовий), середній (двухдобовий), крепкій (трьохдобовий). Зі збільшенням тривалості сквашування збільшується вміст етилового спирту (0,2; 0,4; 0,6 %) і кислотність (90, 105, 120 °Т). Кефір може бути жирним (при використанні цільного молока) і знежиреним, в котрому міститься багато білків і майже відсутній жир.

Для кефіру застосовують закваску бактеріальну згідно ТУ 10-02-02-789-65, або закваску на кефірних грибках згідно ОСТ 10-02-02-4 (готується відповідно до вимог “Технологічної інструкції по приготуванню і застосуванню заквасок для кисломолочної продукції на підприємствах молочної промисловості ”, що затверджена 16.11.1992р.).

Кавказьский кефірайран — готують із молока, в яке вносять цукор і закваску, що складається із дріжджів та молочнокислих бактерій. У продукті утворюється велика кількість етилового спирту і діоксиду вуглецю, що надає йому специфічного гострого смаку.

Кумисдієтичний легкозасвоюваний кисломолочний напій, який готується з молока кобилиць, рідше корів. Молоко кобилиць відрізняється від молока корів високим вмістом лактози, розчинених азотистих сполук і вітамінів (особливо вітамину С), але в ньому меньше жиру. Кумис, як і кефір, є продуктом змішанного бродіння: молочнокислого і спиртового, при чому головну роль відіграє спиртове бродіння.

Закваскою для кумису часто служить місцева простокваша — катик, до складу якої входять дріжджі, болгарська паличка і термофільний стрептокок. У готовому продукті містяться тільки дріжджі та молочнокислі паличкі, стрептококи не виявляються, так як після додавання закваски рН молока швидко знижується до 4,0-4,2, що перешкоджає розвитку стрептококів. Молоко кобилиць на відміну від коров’ячого має більш низький рН. Наприклад, при кислотності кобилячого молока 110 °Т його рН становить 3,47; при кислотності коров’ячого молока 240 °Т — 3,52. Тому у готовому кумисі виявляють молочнокислі паличкі та дріжджі.

Більш інтенсивному розвитку дріжджів сприяє часте перемішування, що зумовлює надходження в середовище кисню повітря. Дріжджі, що зброджують молочний цукор, утворюють речовини, які затримують ріст туберкульозних паличок, тому кумис використовують при лікуванні людей, хворих туберкульозом. Кумис переважно готують кустарним способом у липових чи дубових бочках. В парне кобиляче молоко при температурі 25 °С вносять 20-25 % закваски і перемішують шумовкою. Кислотність продукту підвищується до 60-70 °Т. Кумис розливають у пляшки, закривають і витримують 1-2 год, потім ставлять на холод.

За кількістю спирту і кислотністю розрізняють три види кумису. Кумис готують із коровячого молока після його знежирювання і додавання цукру. Закваска складається із чистих культур болгарскої і ацидофільної паличок, а також дріжджів, що зброджують лактозу.

 

1.7.2. Біфідопродукти

 

Біфідопродукти представляють групу продуктів лікувально-профілактичного спрямування і відносяться до еубіотиків (біологічно активних добавок, що забезпечують нормальний склад і функціональну активність мікрофлори кишечника).

В більшості біфідопродуктів використовують бактерії виду Bifidobacterium bifidum. Біфідобактерії входять до складу нормальної мікрофлори кишечника детей і молодняка тварин. Вини володіють антибіотичною активністю, пригнічують ріст деяких патогенних мікроорганізмів, нормализують мікрофлору кишечника, активні у лікуванні дисбактеріозів.

Із активних штамів біфідобактерій спочатку готують закваски, які потім використовують для приготування лікувальних кисломолочних продуктів. Найбільшою активністю володіють препарати, до складу яких поряд з біфідобактеріями входять болгарська паличка і кефирні грибки.

Асортимент біфідопродуктів:

- біфідокефір – виробляється на цільному або знежиреному молоці з використанням кефірного грибка і закваски біфідобактерій або бактеріального концентрату біфідобактерій;

- біфідойогурт або біойогурт – на цільному молоці з використанням заквасок на ацидофільній або болгарскій паличках, термофільному стрептококу і збагаченням закваскою біфідобактерій чи бактеріальним концентратом біфідобактерій;

- біфідосметана або біосметана – на вершках з використанням заквасок на молочнокислих бактеріях і збагаченням закваскою або бактеріальним концентратом біфідобактерій;

- біфілін – виробляється із натурального коров”ячого молока шляхом сквашування чистою культурою біфідобактерій, здатних пригнічувати умовно-патогенну мікрофлору кишечника.

 

1.7.3. Сметана

 

Серед інших кисломолочних продуктів сметана виділяється високими харчовими перевагами: вміст жиру коливається від 10 до 25%, білків 2,5—3%, наявні також жиророзчинні вітаміни, молочна кислота та ін. У сметані містяться усі вітаміни, наявні в молоці, причому жиророзчинних А і Е – у декілька разів більше. Деякі молочнокислі бактерії в процесі сквашування сметани здатні синтезувати вітаміни групи В. Завдяки змінам, що відбуваються з білковою частиною у процесі сквашування вершків, сметана засвоюється організмом швидше і легше, порівняно з вершками відповідної жирності. Сметану виготовляють з вмістом жиру 15% і 20%.

Для одержання сметани використовують закваску, до складу якої в рівних співвідношеннях входять мезофильні (L. lactis) і термофільні (S. thermophilus) стрептококі.

Виробництво сметани складається з таких етапів:

- приймання сировини,

- сепарування молока;

- нормалізація вершків;

- гомогенізація;

- пастеризація;

- заквашування і сквашування вершків;

- фасування і пакування;

- охолодження та дозрівання сметани.

Приймання сировини.Відібрані проби молока, яке надходить на підприємство, перевіряють за органолептичними показниками, температурою, кислотністю, масовою часткою жиру і білку, густиною, термостійкістю, механічною забрудненістю, наявністю інгібуючих речовин. На основі проведених аналізів встановлюють гатунок молока згідно ДСТУ 3662-97 і його придатності для виробництва сметани.

Сепарування молока.Молоко сепарують з метою отримання вершків, які йдуть на виробництво сметани. При сепаруванні проходить також очищення молока. Оптимальна температура сепарування 35-45 °С. Масова частка жиру в отриманих вершках повинна бути близькою до жиру для кожного виду сметани. Щоб запобігти підвищенню кислотності, вершки і знежирене молоко, отримане при сепаруванні, повинні бути швидко перероблені, або охолоджені до температури не більше +6 °С. Зберігають вершкі при 2-6°С не більше 6год.

Нормалізація вершків. Для того, щоб отримати сметану стандарту за масовою часткою жиру, вершки нормалізують шляхом додавання знежиреного або незбираного молока.

Гомогенізація вершків. При гомогенізації відбувається подрібнення жирових кульк, збільшується їх кількість, підвищується стійкість жирової емульсії. Режими гомогенізації вершків неоднакові для різних видів сметани. Чим більший вміст жиру в сметані, тим менша величина тиску гомогенізації вершків. Якщо сметана виходить не досить густої консистенції, тиск підвищують на 1-2 МПа і навпаки, зменшують – якщо продукт має надто густу консистенцію. Режими гомогенізації 8-12 МПа при 60-65 °С.

Пастеризація вершків. Вершки пастеризують при температурі 86 ± 2 °С з витримкою 20 с. Для зберігання утворених при пастеризації ароматичних речовин і зменшенні руйнування вітамінів вершки необхідно пастеризувати і витримувати в закритій системі. Ефективність пастеризації повинна бути не нижче 99.9%.

Заквашування і сквашування. Процес проводять в резервуарах, що містять охолоджуючі рубашки та мішалки. Заквашування проводять відразу ж після охолодження вершків до необхідної температури. Зберігання вершків при підвищеній температурі перед заквашуванням не допускається, так як при відсутності в них молочнокислих бактерій буде активно розвиватися стороння залишкова мікрофлора і, як наслідок, можуть виникати пороки сметани. Під час внесення закваски вершки обов'язково перемішують для рівномірного розподілу закваски в об'ємі продукту.

При виробництві сметани застосовують комбіновані закваски мезофільних і термофільних культур молочнокислих стрептококів. Вершки сквашують при 28-32 °С протягом 8-12 год. Закінчення сквашування вершків визначають за кислотністю і густиною згустку, який утворився. Процес сквашування вершків можна регулювати шляхом зміни температури і часу сквашування, шляхом використання закваски різної активності.

Премішування свашених вершків.Перемішування проводять з метою досягнення однорідної консистенції продукту. Тривалість перемішування згустку сквашених вершків повинна бути мінімальна (3-15 хв.). Перемішування згустку необхідно проводити не дуже інтенсивно.

Фасування і пакування. Сквашені вершки направляють на фасування самополивом по трубопроводам. Фасують в полістерольні моностакани 250 г та 450 г або поліетиленову плівку 500 г.

Охолодження та дозрівання сметани.Сметана після пакування охолоджується до 4 ± 2°С. Тривалість охолодження і дозрівання готового продукту складає 6-12 год. Температура сметани під час випуску з підприємства-виробника в реалізацію повинна бути не більше (4+2) С, фермент пероксидаза – відсутній.

 

 

1.7.4. Кисломолочні сири

 

Споживчі властивості кисломолочного сиру визначаються вмістом у продукті жирів і білкових речовин. Вміст жирів у сирі коливається від 1% (сир нежирний) до 18% (сир жирний), а білків відповідно 20 і 15%. В сирі міститься від 1,8 до 2,8% лактози. Жири, білки і лактоза засвоюються на 95—98%. Енергетична цінність кисломолочного сиру — від 90 ккал/100 г (сир нежирний) до 230 ккал (сир жирний). Також сир містить вітаміни А1 В1, В2 B6, В12, РР, багато мінеральних речовин (1,0—1,2%), серед яких переважають фосфор (190-220 мг/100 г), кальцій (120-160 мг/100 г), калій, натрій та залізо. Білки сиру мають у своєму складі багато незамінних амінокислот, особливо метіоніну, і фосфатидів (холіну, лецитину). Вміст вологи в готовому продукті коливається від 63 до 77%. Зі збільшенням вмісту в сирі жиру кількість вологи зменшується.

Кисломолочний сир володіє дієтичними і лікувальними властивостями: корисний дітям, вагітним жінкам, матерям, які годують дітей материнським молоком, при захворюваннях нирок, серця, туберкульозі і малокрів'ї. Нежирний сир рекомендується при ожирінні, хворобах печінки, атеросклерозі, гіпертонії, інфаркті міокарда.

Кисломолочний сир виробляється з нормалізованої суміші молока і знежиреного молока, сквашеною на чистих культурах молочнокислих стрептококів.

Виробництво проводиться за допомогою кислотного методу за такими етапами:

Приймання і підготовка сировини (молока цільного). Сировину приймають по масі та якості. Відбірне по якості молоко після зважування фільтрують через 3 шари марлі або інші фільтруючі тканини.

Складання суміші нормалізованого молока. Нормалізація проходить з урахуванням фактичної масової частки білку в переробленій сировині і коефіцієнту нормалізації.

Пастеризація і охолодження нормалізованої суміші. Нормалізовану суміш пастеризують при 78±2 °С з витримкою від 15 до 20 с. суміш охолоджують до температури заквашування.

Заквашування і сквашування молока. Суміш заквашують закваскою при температурі 30±2 °С в холодну пору і 28±2 °С – в теплу пору року. Перемішування суміші після заквашування проводять від 19 до 15 хв. Потім молоко залишають у спокої до утворення згустку потрібної кислотності (75±2 °Т для 9%-го сиру і 85±2 °Т для нежирного). Термін сквашування – від 6 до 10 год з моменту внесення закваски.

Підігрів згустку, відділення сироватки. Згусток, який утворюється у процесі сквашування, підігрівають (при виробництві нежирного 40-45 °С з витримкою 20-30 хв, а при виробництві столового 55-60 °С з витримкою 40-60 хв). Сироватка, що утворилась, частково зливається, а частково направляється в холодильник для охолодження сирного зерна. Після охолодження сироваткою сирне зерно зливають на серп’янку натягнуту на прес-візок.

Самопресування. В прес-візку протягом 60-90 хв відбувається самопресування сиру.

Фасування, доохолодження. Сир фасують в брикети по 0,25 кг, або в мішки по 10-15 кг. Запакований продукт доохолоджують в холодильній камері до 6±2 °С, після чого технологічний процес вважається закінченим.

 

1.8. Масло, пахта, вершки

 

Дані продуктивиготовляють переважно шляхом додавання культур молочнокислих бактерій до пастеризованого молока і витримування їх доти, доки не буде досягнуто потрібного рівня кислотності.

Для отримання масла вершки збивають до густої маси та віджимають. У молоко, що залишається після віджиму, вносять спеціальні культури, і таким чином виготовляють пахту. Оброблені вершки одержують шляхом пастеризації та гомогенізації легких вершків із додаванням молочних культур. Вся ця продукція характеризується специфічним кислуватим запахом.

Із молочних продуктів найпростіше одержувати масло із коров’ячого молока. Залежно від сорту масла використовують вершки з концентрацією жиру від 30-32 до 40 %. При їх збиванні емульсія масла у воді перетворюється в емульсію води в маслі.

Масло складається на 15% з води, 81% жиру та вуглеводів 0,5% білків. Основними джерелами мікроорганізмів для масла є вершки та молоко, з яких воно виготовлене. Вершки та молоко повинні проходити повну пастеризацію, вміст мікроорганізмів не повинен перевищувати 100 КУО/г. Солоне масло може містити 2% солі, через що піддається псуванню не так швидко, як звичайне масло.

Масло виготовляють методами безперервного або періодичного збивання і перетворення високожирних вершків. Солодковершкове масло виробляють із свіжих (“солодких”) пастеризованих вершків, а кисловершкове – із сквашених вершків, які одержують з використанням заквасок із мезофільних молочнокислих стрептококів (кислото- і ароматутворюючих).

Мікрофлора солодковершкового масла може бути представлена молочнокислими бактеріями, дріжджами, мікроскопічними грибами, спороутворюючими бактеріями родів Bacillus и Clostridium, психрофільними бактеріями роду Pseudomonas та іншими мікроорганізмами, які можуть потрапляти в масло разом з вершками з поверхні обладнання і апаратури, упаковочного матеріалу, з воды, солі, повітря, смакових наповнювачів.

Мікрофлора кисловершкового масла складається із мікроорганізмів закваски, яка містить кислотоутворюючі молочнокислі стрептококи Streptococcus lactis, Streptococcus cremoris, а також ароматутворюючі бактерії Streptococcus diacetylactis, що здатні до утворення молочної кислоти і диацетилу.

Поліпшення смаку масла досягають шляхом створення спеціальних штамів бактерій, відібраних за здатністю синтезувати речовини, що впливають на смак продукту. Вперше з цією метою були використані штами Streptococcus lactis і близьких видів, а потім – змішані культури, включаючи Streptococcus lactis, Leuconostoc citrovorum і L. dextranicum. Крім покращення смаку таким способом вдається ліквідувати деякі небажані присмаки. Перспективний спосіб виготовлення масла оснований на додаванні ліпаз.

 

Сичужні сири

Сичужні сири готують із сиру кисломолочного, одержаного в результаті згортання казеїну цільного чи знежиреного молока. Згортання казеїну може відбуватися під впливом мікробних ферментів і молочної кислоти або за допомогою сичужного ферменту. У згортанні приймають участь молочнокислі бактерії Streptococcus lactis, S.cremoris, S. diacetilactis, Leuconostoc citrovorum. У результаті згортання білка кальцій відділяється від казеїну, який випадає у вигляді пластівців водонерозчинної казеїнової кислоти.

Для виготовлення різних видів сиру використовують овече, козине, коровяче чи кобиляче молоко. Залежно від технології сироваріння сироватку повністю або частково відділяють від сиру на фильтр-пресі. Сир кисломолочний засівають культурами мікроорганізмів відповідно до сорту одержуваного сиру. При його дозріванні під впливом екзоферментів мікроорганізмів хімічний склад і фізичні властивості сиру кисломолочного суттєво змінюються.

Переважна більшість сирів виготовляється на основі бродіння молока. Свіжовидоєне молоко непридатне для перероблення в сир, так як перебуває в бактерицидній фазі і є несприятливим середовищем для розвитку молочнокислих бактерій,погано згортається під дією ферментів.

Тому при виготовленні сирів молоко піддають попередньому, тобто витримують з використанням закваски та без неї. При використанні закваски в пастеризоване молоко додають 0,5-0,8% чистых культур молочнокислих стрептококів і 0,1-0,3% паличок та витримують при 20-220С до певної кислотності залежно від виду сира (наприклад, для твердих сирів 17-200Т), без закваски молоко дозріває при 12 0С протягом 10-15 год.

Сири виготовляють із використанням чистих і змішаних культур молочнокислих бактерій, пропіоновокислих бактерій, мікроорганізмів сирного слизу і плісневих грибів. Для забезпечення умов формування якісного складу мікрофлори сиру молоко перевіряють за бродильною і сичужно-бродильною пробами, що дає змогу за характером згустка робити висновок про наявність тих чи інших груп мікроорганізмів у молоці.

Процес виробництва сиру складається з таких основних стадій:

1. Згортання молока і утворення згустку. В процесі згортання молока при внесенні хлористого кальцію, сичужного ферменту і закваски при температурі 32-35 0С збільшується кількість молочнокислих бактерій, зростає титруєма кислотність.

При механичній обробці згустка (розрізання, подрібнення) три чверті мікроорганізмів залишається в сирному зерні, а решта відділяється з сироваткою. При цьому молочнокислі бактерії інтенсивно розмножуються, що пов”язано з нейтралізацією молочної кислоти, яка утворюється, і високим вмістом білка.

Для кращого зневоднення сирної маси при виготовленні деяких видів сирів її нагрівають до температури 40-58 0С (температура другого нагрівання). При підвищенні температури вище 40-43 0С загальна кількість мікроорганізмів знижується, а вміст термофільних молочнокислих бактерій збільшується.

2. Формуванння і пресування. Сирну масу пресують в формах, що сприяє інтенсивному розвитку молочнокислих бактерій. Під кінець пресування кислотність сирної маси зростає внаслідок утворення молочнокислими бактеріями молочної кислоти. Підвищення кислотності сирної маси призводить до пригнічення росту і розвитку гнилісних бактерій.

3. Соління сирів. При солінні відбувається дифузія лактози та інших речовин із поверхневих шарів сиру. Внесення солі пригнічує розвиток мікроорганізмів. Після рівномірного розподілу солі в сирі її концентрація знижується і мікробіологічні процеси відновлюються.

4. Дозрівання сиру. Сир після пресування і соління представляє собою резинисту масу без смаку і вираженого рисунку. Властиві даному виду сиру хімічний склад і органолептичні показники продукт набуває у процесі дозрівання за рахунок розвитку мікроорганізмів (пропіоновокислих бактерій, молочнокислих бактерій та ін.).

Дозрівання сиру триває від декількох тижнів до декількох місяців (для сиру Чеддер – 8 місяців). В перші тижні дозрівання кількість мікроорганізмів в масі сиру збільшється і досягає декількох сотень мільйонів на 1 г сиру, потім кількість мікроорганізмів знижується. Сир повинен дозрівати при пониженій температурі (для сиру Рокфор – не вище 9 °С).

Тобто, основні біотехнологічні перетворення відбуваються при дозрівані сирів – досить складному багатоетапному процесі, ня який випливає вид використовуваних культур мікроорганізмів, якість сировини, дотримання технологічних і санітарно-гігієнічних вимог виробництва. Процеси дозрівання з хімічної точки зору досить різноманітні. В молодому сирі весь азот входить до складу нерозчинного білка, але по мірі дозрівання сиру білок розщеплюється на розчинні пептиди, а далі – на вільні амінокислоти (протеоліз), інтенсивність цього процесу залежить від протеолітичної активності мікрофлори.

В деяких сирах розщеплення білка обмежено: в твердих сирах в розчиннні продукти перетворюється всього 25-35 % білка, в м”яких – практично весь білок. Крім змін у білкових компонентах, при дозріваннні відбувається гідроліз значної частини жиру (ліполіз) переважно за участю ліполітичних ферментів мікроорганізмів, що містяться в сирі. Деякі мікроорганізми відіграють досить специфічну роль у дозріванні певних сортів сиру.

Формування кожного виду сиру зумовлено кількісним та якісним складом мікрофлори.

У формуванні твердих сирів приймають участь ферментні системи молочнокислих стрептококів і паличок, а також пропионовокислі бактерії, що володіють протеолітичними і лі політичними властивостями.

Молочнокислі бактерії завдяки утворенню молочної кислоти, повільному і обмеженому розщепленню білка та мінімальному розщепленню жиру виявляють значний вплив на консистенцію, смак, запах сиру і приймають участь в утворенні римунку сира. Молочнокислі бактерії використовують також у виробництві м”яких кислотно-сичужних сирів.

Пропіоновокислі бактерії утворюють пропіонову і оцтову кислоти, пропионат кальцію і пролін, що сприяє покращенню смаку сиру. У процесі пропіоновокислого бродіння утворюється також діоксид вуглецю, який роздвигає сирную масу, утворюючи вічка в сирі. Крім того, пропіоновокислі бактерії є активними продуцентами вітамину В12. Розвиток пропіоновокислих бактерій призводить, таким чином, до збагачення сиру цим вітаміном.

При виготовленні деяких видів сирів (наприклад, сирів з жовто-коричневим слизом) використовують дріжджі, гриби виду Geotrichum candidum і пігментоутворюючі бактерії виду Brevibacterium linens. Дріжджі і гриби сприяють нейтралізації поверхні сиру, створюючи сприятливі умови для наступного росту пігментоутворюючих бактерій, що спричинюють дозрівання сирів ззовні всередину. Пігментоутворюючі бактерії формують смак і аромат сирів та перешкоджають розвитку сторонньої мікрофлори.

У виробництві м’яких пліснявих сирів використовують «благородну плісняву». Це чисті культури гриба роду Penicillium (Penicillium roquiforti, Penicillium camamberti, Penicillium candidum), які спричиняють специфічні зміни білків і молочного жиру з утворенням речовин, що впливають на смак і аромат сирів.

За кордоном в якості заквасочних культур застосовують деякі штами ентерококів, які розщеплюють білки і впливають на якіснийсклад вільних аминокислот в сирі.

На сьогодні ведуться роботи по ввикористанню біфідобактерій у виробництві сирів. Такі сири володіють високою харчовою цінністю і вираженою лікувально-профілактичною дією, зумовленою вмістом біологічно активних сполук, які утворюються в процесі життєдіяльності біфідобактерій.

Роль різних мікроорганізмів у виробництві деяких сортів сиру наведено в таблиці 1.5.

Таблиця 1.5.

Мікробіологія сиру

 

Продукт Мікробіологічний процес Основні мікроорганізми
Сир (в цілому) Молочнокисле бродіння, протеоліз, ліполіз   L. laсtis, S. cremoris, Lactobacillus  
Тверді сири (чеддер, костромський)   Протеоліз і ліполіз     S. lactis, S. cremoris, рідко Leuconostoc cremoris, L. bulgaricus  
М’які сири Камамбер     Рокфор   Протеоліз і ліполіз     Лі поліз і утворення синього пігменту Спочатку на поверхні сиру ростуть гриби Geotrichum сandidum і Penicillium sp. Потім розвиваються мікроорганізми сирного слизу Bacterium erythrogenes Penicillium roqueforti
Швейцарський сир   Пропіоновокисле бродіння Propionibacterium  

 

Велике різноманіття сортів сиру пояснюється природою і властивостями мікробних культур, які слугують вихідними культурами при згортанні молока, температурою виготовлення і наявністю чи відсутністю вторинної мікрофлори, що розвиваєься на поверхні сиру.

Деякі види сирів спеціально заражують спорами пліснявого гриба Penicillium roquefortii. Ріст плісняви в м”якоті сиру надає йому характерного смаку і аромату (Датський блакитний, Горгонзола, Рокфор та ін.). Гострий присмак сиру Рокфор також зумовлений дією мікробної ліпази (розщеплює жири молока з утворенням жирних кислот – капронової, капринової, каприлової та ін.). Інший сорт сиру з пліснявою – Камамбер – одержують за допомогою гриба Penicillium camambertii за тією ж технологією.

Синє та зеленувате забарвлення і неповторний смак Рокфора зумовлені ростом у товщі сиру плісняви Penicillium rogueforti. Інколи при дозріванні сирів, що відбувається під дією плісняви, використовують безкольоровий мутантний штам P. rogueforti, щоб врахувати потреби тих споживачів, яким до вподоби смак, але неприємне забарвлення сиру.

Хоча більша кількість сирів є продуктом метаболізму молочнокислих бактерій, лічені сорти цього продукту виготовляють із використанням інших культур. Для виготовлення Швейцарського сиру використовують культури L. delbrueckii subsp. bulgaricus, S. salivarius subsp. thermophilus, Propionibacterium shermanii. Для блакитних сирів, таких як Рокфор, у процес бродіння включають спори Penicillium roqueforti. Для Камамберу – використовують спори Penicillium camembern.

Дві корінеформні бактерії роду Brachybacterium використовують для отримання французьких сирів Грієр та Біфорт, проте роль цих культур у процесі бродіння невідома. У європейському червоному сирі в різній кількості виявляються бактерії роду Listeria.

Існує понад 400 різноманітних сортів сиру, які поділяються на 20 основних груп залежно від текстури, вмісту вологості, тривалості дозрівання, штамів культур, які використовуються при їх отриманні. Відносно текстури виділяють три види сирів: тверді, м’які, пастоподібні.

Тверді сири (вміст вологи становить 40 % і менше): Чеддер, Провалоні, Романо, Пармезан, Грієр, Емменталь, Едам. Терміни виготовлення усіх твердих сирів займають від 2 до 16 місяців.

М”які сири (вміст вологи 50-80 %) поділяють на:

- недозрілі (готові до вживання вже після первинної обробки) – моцарела, адигейській.

- дозрілі – камамбер, брі, бончестер.

Пастоподібні сири Рокфор, Менстер, Лімбург, Гуда виготовляють протягом 1-2 місяців.

Серед «незброджених» сирів можна виділити Моцарелу та Ньючетел.

Низький вологовміст твердих та пастоподібних сирів роблять їх практично неприйнятними для псування бактеріями і пліснявою. Деякі сири мають досить низькі окисно-відновні потенціали, завдяки чому в них можуть розмножуватися анаеробні мікроорганізми Clostridium pasterurianum, C. butyricum, C. sporogenes тощо. Росту клостридій перешкоджає додавання до сирів суміші поліфосфату.




©2015 studopedya.ru Все права принадлежат авторам размещенных материалов.