Текст книги "Промышленные технологии производства молочных продуктов"

В процессе УВТ-обработки при 135–145 °C с выдержкой 2–4 с молоко претерпевает значительно меньшие физико-химические изменения компонентов молока. При использовании УВТ-режима стерилизованное молоко имеет белый цвет и не приобретает ярко выраженных вкуса и запаха кипяченого молока. Сегодня ультрапастеризация является наиболее оптимальной обработкой, при которой молоко полностью очищается от посторонних микроорганизмов, при этом потери полезных веществ минимальны.

После обработки молоко необходимо защитить от повторного проникновения посторонних бактерий. Большое значение имеет асептическая упаковка – неотъемлемая часть технологии ультрапастеризации.

Ультрапастеризованное молоко с асептическим розливом вырабатывается на линиях:

«Сорди-Лоди» – стерилизация в потоке с применением косвенного способа нагрева в пластинчатых стерилизаторах и асептического розлива в пакеты тетраэдральной формы из комбинированного материала;

«Элекстер» – в потоке в трубчатых стерилизаторах с применением для нагрева электроэнергии и фасованием продукта в асептических условиях в пакеты из полимерного материала;

«Стеритерм» – путем однократной стерилизации в потоке с применением косвенного способа нагрева в пластинчатых стерилизаторах с последующим охлаждением и упаковыванием продукта в асептических условиях в пакеты прямоугольной формы из комбинированного материала.

«Фата» – в потоке путем прямого нагрева молока инжекцией пара с последующим охлаждением и упаковыванием продукта в асептических условиях в пакеты прямоугольной формы из комбинированного материала;

ВТИС – в потоке пароконтактным способом путем инжекции пара в молоко с асептическим розливом продукта в пакеты из комбинированного материала тетраэдральной формы (рис. 1.5).

Рис. 1.5. Технологический процесс производства ультрапастеризованного молока на линии ВТИС

Подготовленное для обработки молоко предварительно нагревается до 76±1 °C, после чего подается в пароинжекционную головку, где путем инжекции сухого насыщенного пара, полученного из питьевой воды и очищенного на специальных фильтрах, нагревается до 141±1 °C в течение 0,1 с, выдерживается при этой температуре 2–4 с.

При снижении температуры ниже 140 °C молоко возвращается на повторную обработку после охлаждения до 75 °C. Затем молоко вакуумируется в целях удаления кислорода и других газов, а также запахов, образующихся при высокотемпературной обработке. Вакуумирование улучшает вкус продукта и повышает его стойкость при хранении. Температура молока путем вакуумирования снижается со 141 до 77 °C вследствие самоиспарения части воды, равной количеству воды, введенной в молоко с паром. Температура молока при вакуумировании должна быть на 1–2 °C выше температуры молока, поступающего в инжектор. Затем молоко гомогенизируется при давлении 20–25 МПа и охлаждается до температуры не выше 20 °C. Охлажденное ультрапастеризованное молоко под давлением очищенного стерильного воздуха 0,09 ± 0,04 МПа подается на асептический розлив в пакеты из комбинированного материала. Пакеты укладываются в полиэтиленовые ящики, формируются в стопки, и направляются в сухие чистые камеры, температура воздуха в которых не превышает 20 °C. Хранение ультрапастеризованного молока в пакетах из комбинированного и полимерного материала должно производиться при 2–25 °C не более 4 месяцев со дня выработки при отсутствии прямого солнечного света.

1.2. Питьевые сливки

Сливки – молочный продукт, который произведен из молока и (или) молочных продуктов, представляет собой эмульсию жира в молочной плазме, и массовая доля жира в котором составляет не менее 9 %.

Сливки вырабатываются из коровьего пастеризованного молока путем его сепарирования. Жир сливок не идентичен жиру сливочного масла, он биологически более ценный. Жир сливок содержит больше, чем сливочное масло, фосфатидов, жирных полиненасыщенных кислот и других биологически ценных веществ. По физикохимическим, органолептическим и микробактериологическим показателям сливки должны отвечать определенным требованиям (табл. 1.5, 1.6 и 1.7).

Таблица 1.5

Физико-химические показатели пастеризованных и стерилизованных сливок

Примечание. Фосфатаза отсутствует.

Таблица 1.6

Микробиологические показатели пастеризованных сливок

Таблица 1.7

Органолептические показатели пастеризованных и стерилизованных сливок

Выработка сливок пастеризованных ведется по единой схеме с использованием одинакового оборудования. Технологический процесс производства пастеризованных сливок аналогичен таковому пастеризованного молока (рис. 1.6).

Рис. 1.6. Технологическая схема производства пастеризованных сливок

Сырьем для выработки сливок может служить: молоко коровье заготовляемое не ниже II сорта; сливки свежие кислотностью не более 16 °T, обезжиренное молоко кислотностью не более 19 °Т, сливки сухие распылительной сушки высшего сорта, сливки пластические, молоко сухое обезжиренное распылительной сушки. Из компонентов составляется нормализованная смесь необходимой жирности. Пластические сливки предварительно разрезают и расплавляют в горячем молоке при t > 60 °C, чтобы не вытапливался жир. Сухие сливки и молоко вначале растворяют в подогретой до 45–50 °C воде, затем фильтруют и смешивают с остальными компонентами. Нормализованные сливки гомогенизируют. Сливки 10–20 %-ной жирности гомогенизируют при давлении 10–15 МПа и 45–85 °C, 35 %-ной жирности – при давлении 5–7,5 МПа. Пастеризацию сливок 10 %-ной жирности проводят при 80 ± 2 °C с выдержкой 15–20 с, сливки 15, 20 и 35 %-ной жирности – при 87 ± 2 °C с выдержкой 15–30 с. Сливки охлаждают до 6 °C, упаковывают в потребительскую или в транспортную тару. Сливки должны храниться при температуре не более 6 °C, с негерметичной укупоркой – не более 36 ч, с герметичной – не более 72 ч.

Сливочные напитки

Для расширения ассортимента и повышения питательной ценности к сливкам добавляют различные вкусовые и ароматические вещества: сахар, какао, кофе, плодово-ягодные наполнители. В нашей стране получили распространение сливочные напитки с какао и кофе.

При производстве сливочных напитков сливки получают сепарированием молока. Они должны содержать не более 20 % жира. При приготовлении сливочного напитка с какао для стабилизации какао-порошка добавляют водный раствор агара.

Подготовленные сливки подогревают до 50–60 °C. Сахарный песок, предварительно растворенный в равном количестве горячих сливок, вводят в подогретые сливки. Затем добавляют сироп какао или кофейную вытяжку, раствор агара или агароида. Смесь тщательно перемешивают и нагревают до 85–87 °C. При этой температуре ее гомогенизируют при давлении 9,8–11 МПа и охлаждают до 4–6 °C. Сливочные напитки разливают в бутылки или пакеты.

Вкус продукта должен быть чистым, сладким, с характерным привкусом сливок, аромат продукта обусловлен добавлением какао или кофе, цвет должен быть обусловлен цветом наполнителей, равномерный по всей массе, консистенция однородная, в меру вязкая. Готовые напитки хранят при t не более 6 °C и не более 12 ч с момента выпуска.

Взбитые сливки

Из сливок, содержащих не менее 35 % жира, вырабатывают взбитые сливки с добавлением сахара, какао, плодово-ягодных сиропов. Технологический процесс производства взбитых сливок протекает следующим образом. Сахар-песок растворяют в равном количестве сливок, подогретых до 30–40 °C, сироп фильтруют и вносят в сливки температурой 35–40 °C. Какао-порошок вводят в смесь в виде сиропа, который готовят на сливках 60–70 °C. Полученный сироп фильтруют и пастеризуют при 85–90 °C в течение 30 мин. Готовый сироп вносят в сливки с температурой 50–65 °C. Шоколадный сироп можно вносить и в созревшую смесь из сливок, сахара и стабилизаторов перед взбиванием. Для этого после пастеризации его охлаждают до 3–5 °C.

Агар промывают в проточной воде и набухший вносят в небольшое количество сливок (1 кг агара на 10 кг сливок), нагревают до 90–95 °C при непрерывном перемешивании. Горячий раствор агара фильтруют и доливают в смесь, нагретую до 60–65 °C. Агароид добавляют в сухом виде непосредственно в смесь 40–45 °C. Сливки с наполнителями пастеризуют при 62–70 °C 30 мин или при 85–87 °C 5 мин. Затем смесь гомогенизируют при давлении 7,5–9,0 МПа и охлаждают до 3–5 °C. Смесь созревает при 3–5 °С в течение 14–16 ч. Ее взбивают при 3–5 °C на взбивальной машине, применяемой для взбивания теста для вафель. Взбитость готового продукта должна быть 80–100 %. Сливки фасуют в стеклянные банки или другую тару из полимерных материалов массой нетто 100 г.

Плодово-ягодные сиропы вводят в сливки в конце взбивания небольшими порциями. Взбитые сливки хранят при t не более 6 °C не более 20 ч с момента выработки.

Сливки стерилизованные вырабатываются одно– или двухступенчатым способом (рис. 1.7).

Приемка и подготовка сырья (очистка, сепарирование молока)

Рис. 1.7. Двухступенчатый способ стерилизации сливок

Для приготовления стерилизованных сливок используют заготовляемое молоко первого сорта, сливки кислотностью не более 16 °Т, обезжиренное молоко кислотностью не более 19 °Т, выдерживающие алкогольную пробу с 72 %-ным этиловым спиртом. После очистки молоко охлаждается до 4 °C, затем сепарируется при 35–40 °C. Нормализованные сливки пастеризуются при 78 °C 15–20 с с последующим охлаждением до 4 °C. В зависимости от результатов пробы сырья на термоустойчивость в пастеризованные сливки непосредственно перед направлением на стерилизацию вносят соли-стабилизаторы в количестве 0,03–0,1 %. Затем подогретые до 70–79 °C сливки подвергаются двухступенчатой гомогенизации с давлением первой ступени 17,5 МПа и второй 3,5 МПа, потом стерилизуются в потоке при 120–125 °C в течение 15–20 с и охлаждаются до 30–35 °C. Перед розливом сливки подогревают до 70–75 °C и разливают в бутылки с узким горлышком. Температура бутылок, поступающих на розлив, должна быть 65–75 °C. Укупоренные бутылки со сливками при 70–75 °C направляют в башенный стерилизатор, где они в начале нагреваются до 85–87 °C, а затем в среде насыщенного острого пара до 116–118 °C с выдержкой 15 мин. Охлаждение бутылок со сливками осуществляется в начале водою 90 °C, затем водой 60–65 °C, после чего они орошаются водой 35–45 °C. Охлажденные до 50 °C бутылки со сливками устанавливают в ящики или корзины и направляют в камеру хранения, где происходит дальнейшее охлаждение сливок путем циркуляции воздуха. Хранение стерилизованных сливок должно производиться при 2–25 °C не более одного месяца.

1.3. Пороки молока и сливок

Нормальные запах и вкус молока легко меняются. Такие изменения рассматриваются обычно как пороки. Образованию их могут способствовать следующие причины:

– изменение количественного состава ингредиентов молока;

– попадание и абсорбция посторонних вкусов с сильными вкусовыми и ароматическими свойствами;

– химические изменения отдельных компонентов молока под влиянием физических и химических воздействий;

– биохимический распад отдельных ингредиентов молока при одновременном образовании промежуточных и готовых продуктов с ярко выраженными ароматическими и вкусовыми свойствами: (табл. 1.8)

Контрольные вопросы

1. Как разделяют молоко по способу тепловой обработки?

2. Почему топленое молоко имеет специфический вкус и запах пастеризации?

3. Чем определяется высокая стойкость стерилизованного молока при хранении?

4. В чем разница одноступенчатого и двухступенчатого способов производства стерилизованного молока?

5. Что такое УВТ-обработка молока?

6. Каковы преимущества ультрапастеризации молока перед стерилизацией?

Таблица 1.8

Пороки и меры их предупреждения

Глава 2
ТЕХНОЛОГИЯ КИСЛОМОЛОЧНЫХ ПРОДУКТОВ

Кисломолочный продукт – это молочный продукт или молочный составной продукт, который произведен путем приводящего к снижению показателя активной кислотности (рН) и коагуляции белка сквашивания молока и (или) молочных продуктов, и (или) их смесей с использованием заквасочных микроорганизмов и последующим добавлением не в целях замены составных частей молока немолочных компонентов или без добавления таких компонентов, и содержат живые заквасочные микроорганизмы в количестве, установленном Техническим регламентом на молоко и молочную продукцию.

К кисломолочным продуктам относятся: жидкие кисломолочные продукты, сметана, творог и творожные изделия.

Нормативно-техническая документация:

– ГОСТ Р 51331–99 Продукты молочные. Йогурты. Общие технические условия

– ГОСТ Р 52092–2003 Сметана. Технические условия

– ГОСТ Р 52093–2003 Кефир. Технические условия

– ГОСТ Р 52094–2003 Ряженка. Технические условия

– ГОСТ Р 52095–2003 Простокваша. Технические условия

– ГОСТ Р 52096–2003 Творог. Технические условия

– ГОСТ Р 52687–2006 Продукты кисломолочные, обогащенные бифидобактериями бифидум. Технические условия

– ГОСТ Р 52790–2007 Сырки творожные глазированные. Общие технические условия

– ГОСТ Р 52974–2008 Кумыс. Технические условия

– ГОСТ Р 53504–2009 Творог зерненный. Технические условия

– ГОСТ Р 53505–2009 Простокваша мечниковская. Технические условия

– ГОСТ Р 53506–2009 Ацидофилин. Технические условия

– ГОСТ Р 53508–2009 Варенец. Технические условия

– ГОСТ Р 53668–2009 Айран. Технические условия

2.1. Диетические и лечебные свойства кисломолочных продуктов

Эти свойства известны с давних времен. Русский физиолог И. И. Мечников долголетие болгар объяснял потреблением йогурта. Из него он выделил молочнокислую палочку, которую назвал болгарской. Она сбраживает молочный сахар в молочную кислоту и при систематическом потреблении йогурта затормаживает гнилостные процессы в кишечнике, являясь антагонистом гнилостной микрофлоры. Позднее Подгаецкий выделил из кишечника грудного ребенка более устойчивую к воздействию щелочей и соляной кислоты, близкую по свойствам к болгарской и названную ацидофильной, палочку. Она легче переваривается в кишечнике человека, сбраживает не только молочный, но и другие сахара, обладает более сильными антибиотическими свойствами, вырабатывает антибиотик низин. Этим свойством в некоторой мере обладают и молочные дрожжи. В производстве кисломолочных продуктов применяют также молочнокислый, сливочный, и ароматобразующие стрептококки, кефирные грибки, кумысные дрожжи, молочнокислую палочку, бифидобактерии. Под действием ферментов, выделяемых молочнокислой микрофлорой, происходит сбраживание молочного сахара с образованием молочной кислоты, иногда и других кислот, спирта, углекислого газа, дицетила. При сквашивании также происходит частичный гидролиз белков с образованием свободных аминокислот и гликолиз глюкозы, появляются метаболиты, значительно изменяющие биофизическую структуру мицелл казеинаткальций – фосфатного комплекса (ККФК) и биоактивность минеральных солей. Молочнокислый стрептококк выделяет также антибиотик низин, сливочный – диплококцин, ароматообразующий – антибиотик, близкий к дисплококцину, молочнокислая палочка-лактонин. Продуцируемые антибиотики с большой разрушающей силой действуют на микроорганизмы гниения.

Кисломолочные продукты являются пробиотиками.

Пробиотики – это препараты и продукты питания, в состав которых входят вещества микробного происхождения, оказывающие при естественном способе введения благоприятные эффекты на физиологические функции и биохимические реакции организма хозяина через оптимизацию его микроэкологического статуса.

Великим русским ученым И. И. Мечниковым впервые высказана и научно обоснована мысль о возможности использования молочнокислых бактерий для борьбы с нежелательной микрофлорой желудочнокишечного тракта человека. И. И. Мечников предложил использовать молочнокислые бактерии, способные приживаться в кишечнике.

Между состоянием здоровья человека, функционированием его имунной системы и составом микрофлоры его желудочно-кишечного тракта существует тесная взаимосвязь. Пищевой канал является естественной средой обитания микрофлоры, которая участвует в формировании иммунобиологической реактивности организма. Наибольший положительный эффект на организм человека оказывают бифидобактерии и лактобактерии. В тонком кишечнике в основном это лактобактерии, среди которых преобладает ацидофильная палочка, а в толстом – бифидобактерии.

При воздействии неблагоприятных факторов прежде всего снижается количество полезных микроорганизмов и увеличивается количество флоры, оказывающей негативное действие на организм человека. Установлено, что нормальный состав микрофлоры изменяется с возникновением различных заболеваний, а некоторые заболевания обусловлены изменением микрофлоры, т. е. это взаимозависимые факторы, непосредственно влияющие на здоровье человека. Все это подтверждает необходимость широкого применения средств, способствующих восстановлению нормального состава полезной микрофлоры в кишечнике. Одним из таких средств являются кисломолочные продукты.

Пробиотическое действие продуктов прежде всего обусловлено свойствами применяемых микроорганизмов, в частности бифидобактерий, лактобацилл и других молочнокислых бактерий. Поэтому принципы подбора штаммов бактерий играют важную роль в получении продукции с заданными показателями качества и безопасности.

Традиционные кисломолочные продукты, такие как творог, сметана, ряженка, простокваша и др. вырабатываются с применением мезофильных молочнокислых бактерий и термофильных молочнокислых стрептококков. Эти продукты обладают диетическими свойствами и в основном выступают в роли поставщиков питательных веществ, хорошо усвояемых организмом человека. Среди кисломолочных продуктов, выпускаемых с давних пор, наиболее выраженным пробиотическим действием обладают продукты, содержащие термофильные молочнокислые палочки (ацидофильная, болгарская). В нашей стране вырабатывается большой ассортимент кисломолочных продуктов с использованием ацидофильных бактерий. Это такие продукты, как ацидофилин, ацидофильное молоко, ацидофильная паста и др. Но в них в процессе хранения очень быстро нарастает титруемая кислотность, изменяются органолептические показатели. Болгарская палочка также обладает высоким пределом кислотообразования. Способность к интенсивному кислотообразованию у ацидофильной и болгарской палочек является сдерживающим фактором промышленного производства кисломолочных продуктов на основе этих культур. Полезные свойства культур ацидофильных бактерий и болгарской палочки стали стимулом для получения продуктов, в которых используются сочетания лактобацилл с термофильным молочнокислым стрептококком, так называемые симбиотические закваски. Термофильный молочнокислый стрептококк обладает низким пределом кислотообразования и использование его при производстве кисломолочных продуктов не приводит к большому нарастанию кислотности в продукте. Наибольшей популярностью у населении среди этой группы продуктов пользуется простокваша «Мечниковская» и классический йогурт, для производства которых применяют закваски, состоящие из культур болгарской палочки и термофильного стрептококка.

Бифидобактерии являются доминирующими представителями полезной микрофлоры кишечника человека, поэтому все большее внимание уделяется разработке и производству кисломолочных продуктов с бифидобактериями. Применение бифидобактерий в качестве заквасочных культур в биотехнологии кисломолочных продуктов открыло большие перспективы в повышении биологической ценности молочных продуктов. В молоке, сквашенном бифидобактериями, на долю незаменимых аминокислот приходится 40 %.

Достаточно подробно изучено действие кисломолочных продуктов на организм человека. Кисломолочные продукты способствуют более высокой усвояемости кальция, усиливают секрецию пищеварительных соков и желчеотделение, усиливают желудочную секрецию и выделение панкреатического сока, повышают выведение мочевины и других продуктов азотистого обмена, подавляют рост нежелательной микрофлоры за счет бактерицидного действия молочной кислоты и антибиотических веществ, благоприятно воздействуют на моторику кишечника, способствуют снижению сывороточного холестерина, тонизируют нервную систему. Кисломолочные продукты с пробиотическими свойствами оказывают стимулирующее влияние на иммунитет, снижают риск возникновения злокачественных новообразований, в частности рака толстой кишки и грудной железы, выводят токсичные вещества из организма.

Таким образом, систематическое употребление кисломолочных продуктов и препаратов с пробиотическими свойствами, которые оказывают регулирующее действие на организм или те или иные органы и системы, обеспечивает оздоровительный эффект без применения лекарственных средств.