Кисломолочные продукты

3 Факторы, формирующие и сохраняющие качество кисломолочных продуктов

В формировании и сохранении качества продуктов питания участвуют многие факторы: качество сырьевых компонентов и рецептуры, опыт и мастерство изготовителей, высокая культура производства и выполнение санитарно-гигиенических требований. Сохранение качества сырья, полуфабрикатов и продовольственных товаров зависит также от упаковки, соблюдения правил и режимов транспортирования и хранения.

Факторами, непосредственно формирующими качество товаров, являются сырье и технология производства.

3.1 Сырье

Основным молочным сырьем для производства кисломолочных продуктов являют молоко и сливки.

Коровье молоко используют 1-го и 2-го сорта. К 1-му сорту относят молоко с кислотностью не выше 16-18 0Т, по степени бактериальной и механической чистоты не ниже 1-го класса, с температурой не выше 10 0С, ко 2-му с кислотностью не выше 20 0Т, по механической и бактериальной загрязненности не ниже 2-го класса, температура не учитывается. Требования к качеству и безопасности молока, изложенные в СТБ 1598-2006 «Молоко коровье. Требования при закупках», гармонизированы с требованиями Регламента (ЕС) № 853/2004 Европейского парламента и Совета от 29 апреля 2004 года.

Сливки получают путем сепарирования молока. Этот процесс основывается на разности плотностей  жировых шариков (930 кг/м3) и плазмы (1036 кг/м3). В процессе сепарирования с помощью сепараторов-сливкоотделителей молоко разделяется под действием центробежной силы на сливки (жировая фаза молока) и обезжиренное молоко (плазма молока). Требования к применяемым в производстве кисломолочных продуктов сливкам по кислотности и содержанию жира устанавливаются ТНПА на отдельные виды продукции.

По виду молочного сырья кисломолочные продукты можно разделить на вырабатываемые из: цельного молока; обезжиренного молока; нормализованного молока или сливок; восстановленного молока или сливок; рекомбинированного молока.

Обезжиренное молоко – обезжиренная часть молока, получаемая сепарированием и содержащая не более 0,05 % жира.

Цельное молоко – нормализованное  или восстановленное молоко с установленным содержанием жира.

Восстановленное молоко изготавливают из сухого молока распылительной сушки путем растворения его в воде  температурой 45 0С. Затем смесь охлаждают до 6-8 0С и выдерживают при этой температуре 3-4 ч для гидратации белковых веществ и более полного растворения частиц сухого молока. По окончании выдержки проверяют химический состав молока и в случае необходимости проводят его нормализацию. Для производства восстановленного молока целесообразно применять быстрорастворимое сухое цельное или обезжиренное молоко, что облегчает процесс выработки и повышает качество готового продукта [1, с. 158].

Для нормализации молока в зависимости от жирности исходного сырья по содержанию жира используют обезжиренное молоко или сливки, по  содержанию сухих веществ – сухое обезжиренное молоко.

Проводить нормализацию можно в потоке или путем смешивания. Для нормализации в потоке удобно использовать сепараторы-нормализаторы, в которых непрерывная нормализация молока совмещается с очисткой его от механических примесей.

На предприятиях небольшой мощности молоко обычно нормализуют смешиванием в резервуарах. Для этого к определенному количеству цельного молока при тщательном перемешивании добавляют нужное количество обезжиренного молока или сливок [25, с. 48].

Для нормализации сливок используют натуральные, сухие или пластические сливки, а также сливочное масло, цельное или обезжиренное молоко. Из компонентов составляется нормализированная смесь необходимой жирности. Пластические сливки предварительно разрезают и расплавляют в горячем молоке  при температуре не выше 60 0С. Сухие сливки предварительно растворяют в подогретой до 40-45 0С воде, затем фильтруют и смешивают с другими компонентами.

Рекомбинированное  молоко производятся  из  молочного  жира,  сухого молока –  обезжиренного  или  цельного –  и воды.  Большое  преимущество  рекомбинированных продуктов заключается в том, что они могут  быть  получены  в  любое  время путем  смешивания  с  водой  исходных  сухих компонентов,  имеющих  длительный  срок хранения.  Смешивание  и  растворение  ингредиентов происходит  в  специальных  смесительных системах.  Чтобы  соответствовать  требованиям,  предъявляемым производителями  и потребителями,  готовый  продукт  по  своим свойствам должен приближаться к свежему молоку.  Особенно  важны  при  этом приятный вкус и хорошее эмульгирование жиров.

Помимо молока и сливок в производстве кисломолочных продуктов допускается применение сливочного масла, сыворотки и пахты.

Производство кисломолочных продуктов невозможно также без применения молочнокислых бактерий и, иногда, дрожжей.

В промышленных условиях используют специальные закваски, приготовленные на чистых культурах молочнокислых бактерий. Применение чистых культур с проверенными биохимическими свойствами позволяет интенсифицировать производственный процесс и получать продукт с заранее определенными свойствами.

При выработке кисломолочных продуктов применяют молочнокислые стрептококки: мезофильные (Str.lactis) с оптимальной температурой развития 30-35 0С и термофильные (Str.termophilus) с оптимальной температурой развития 40-45 0С.

Чтобы придать сгустку сметанообразную консистенцию, в закваски вводят сливочный стрептококк (Str.cremoris), оптимальная температура развития которого 30 0С. В состав некоторых заквасок входят ароматобразующие стрептококки (Str. citrovorus, Str. paracitrovorus, Str. diacetilactis, S. lactis subsp. acetoinicus, S. lactis subsp.diacetilactis, энтерококки). В процессе своей жизнедеятельности они, кроме молочной кислоты, образуют летучие кислоты, углекислый газ, спирты, эфиры, диацетил, сообщающие продукту специфический запах, придающие определенные свойства консистенции, способные к биосинтезу витаминов, аминокислот, углеродсодержащих полимеров. Комбинацией этих заквасок придают определенные качества кисломолочному продукту. Оптимальной температурой их развития является 25-30 0С. Все эти микроорганизмы могут повысить кислотность в напитке до 80-120 0Т.

Более сильным кислотообразователем являются молочнокислые палочки. Из них в производстве заквасок широко применяются болгарская палочка (Bact. bulgarium), ацидофильная (Bact.acidophilum) и другие с оптимальной температурой развития 40-45 0С и предельной кислотностью сквашивания до 200-300 0Т [25, с. 70].

Состав заквасок некоторых кисломолочных напитков включает молочные дрожжи, обеспечивающие спиртовое брожение, в результате которого напитки приобретают слегка острый, щиплющий вкус и пенистую консистенцию.

Для приготовления производственных заквасок применяют закваски чистых культур молочнокислых бактерий, которые могут быть как жидкими, так и сухими. На жидких или сухих заквасках сначала готовят первичную (лабораторную) закваску. Для этого в стерильное молоко вносят порцию жидкой или сухой закваски, перемешивают и выдерживают в термостатах при температуре, являющейся оптимальной для данного вида культур.

Из первичной закваски готовят вторичную (пересадочную), для этого 5 % первичной закваски вносят в охлажденное молоко и выдерживают при температуре сквашивания. Вторичную закваску можно использовать как основную для получения производственной закваски.

Качество кисломолочных продуктов в значительной мере  зависит от применяемой закваски. Она должна иметь плотный однородный сгусток, приятный вкус и запах, оптимальную кислотность  (стрепококковых – не выше 80 0Т, палочковидных – 100 0Т). При повышении кислотности активность закваски снижается, что увеличивает продолжительность свертывания молока и ухудшает качество готового продукта [25, с. 70].

В качестве наполнителей при производстве некоторых кисломолочных продуктов (йогуртов, творожных масс) могут применяться следующие виды пищевкусовых продуктов и пищевых добавок: сахар, соль поваренная пищевая, корица, мед натуральный, стружка кокосовая, мюсли, сиропы сахарные ароматизированные, сиропы плодовые и ягодные, желе плодовые и конфитюры, варенье, повидло, джемы, наполнители плодово-ягодные и овощные, плоды и ягоды сублимированной сушки, экстракты плодовые и ягодные, орехи, стабилизаторы консистенции [20, с. 6].

В качестве стабилизаторов при производстве применяют желатин, пищевой агар, агароид, альгинат натрия, казеинат натрия, пектин, модифицирующий желирующий крахмал, а также обычный картофельный и кукурузный крахмал.

3.2 Производство кисломолочных продуктов

По характеру сквашивания кисломолочные продукты условно делят на две группы: полученные в результате только молочнокислого брожения (простокваши, ацидофилин, йогурт, сметана) и смешанного – молочнокислого  и спиртового (кефир, кумыс ит.д.).

Сущность процесса происходящего в процессе молочнокислого брожения такова: молочный сахар под действием ферментов микроорганизмов сбраживается до молочной кислоты, происходит коагуляция казеина и образование сгустка. Все начинается с гидролиза молочного сахара под действием фермента лактазы на две молекулы гексоз – глюкозу и галактозу. Глюкоза через ряд ферментативных превращений образует две молекулы пировиноградной кислоты. Глюкоза предварительно должна быть превращена в глюкозу. Затем под действием лактодегидразы пировиноградная кислота восстанавливается в молочную. Таким образом, из одной молекулы молочного сахара образуется четыре молекулы молочной кислоты.

При смешанном брожении на лактозу воздействуют ферменты молочнокислых бактерий и молочных дрожжей. Молочный сахар вначале также расщепляется на глюкозу и галактозу, из которых образуется пировиноградная кислота. Под действием ферментов молочнокислых бактерий часть пировиноградной кислоты восстанавливается до молочной кислоты, а другая под действием фермента карбоксилазы, содержащегося в клетках молочных дрожжей, расщепляется на уксусный альдегид и углекислый газ. Далее уксусный альдегид частично восстанавливается до этилового спирта, а частично – подвергается маслянокислому брожению и превращается в масляную кислоту.

Схема процесса ферментативного распада молочного сахара представлена на рисунке 3.1.

Рисунок 3.1 – Процесс ферментативного распада лактозы

Примечание – Источник [5, с. 310]

Одновременно при молочнокислом и спиртовом брожении протекают побочные процессы с образованием летучих кислот, углекислого газа, эфиров и других соединений, которые участвуют в формировании вкуса и запаха продукта.

При молочнокислом брожении, образовавшаяся молочная кислота воздействует на казеинаткальцийфосфатный комплекс. Частицы казеина теряют кальций и выпадают в осадок, образуя гель. Вследствие потери электрического заряда в изоэлектрическом состоянии частицы соединяются друг с другом и образуют сетчатую структуру сгустка.

3.2.1 Общая технология производства кисломолочных напитков

Общим а производстве всех кисломолочных напитков является сквашивание подготовленного молока заквасками и необходимости созревание. Специфика производства отдельных видов различается лишь температурными режимами некоторых операций, применением заквасок разного состава и внесением наполнителей. 

Процессу производства предшествует приемка и подготовка сырья, очистка и нормализация.

Подготовленное для использования молоко пастеризуют при температурах 85-87 0С с выдержкой 5-10 мин или 90-92 0С с выдержкой 2-3 с. Пастеризация необходима не только для уничтожения всей вегетативной микрофлоры, но и для разрушения иммунных тел, которые будут мешать развития молочнокислых бактерий закваски. Пастеризация также преследует цель полной инактивации ферментов, таких как липаза, пероксидаза, галактаза и протеаза, которые при хранении будут вызывать глубокие изменения компонентов продукта и его порчу.

Кроме того, пастеризация способствует улучшению консистенции продукта. В этих условиях происходит денатурация сывороточных белков, вследствие чего повышаются гидратационные свойства казеина и его способность к образованию более плотного сгустка, хорошо удерживающего сыворотку. Этому способствует участие денатурированных сывороточных белков в образовании структуры молочного сгустка.

В редких случаях для изготовления кисломолочных продуктов таких как, к примеру, варенец применяется стерилизованное молоко. Это молоко подвергается термической обработке при температурах выше 100 0С. Эффект стерилизации находится в прямой зависимости от температуры и продолжительности ее воздействия. Стерилизацию проводят прерывным и непрерывным методами. Обычно стерилизацию непрерывным методом проводят при температурах  от 135 до 150 0С. При прерывном методе стерилизации молоко обрабатывают при 104 0С в течение 45 мин; при 109 0С – 30; при 120 0С – 20 мин [1, с.155].

Основное отличие стерилизованного молока от пастеризованного – высокая стойкость при комнатной температуре. Это связано с тем, что в процессе стерилизации уничтожается не только вегетативная, но и споровая микрофлора. Однако воздействие высоких температур вызывает в той или иной мере физико-химические изменения компонентов молока, что снижает его пищевую ценность.

Для приготовления ряженки необходимо топленое молоко. От цельного пастеризованного оно отличается явным привкусом и запахом пастеризации, а также кремовым оттенком вследствие длительной высокотемпературной обработки. Для получения нормализованное исходное молоко пастеризуют при температуре 95-99 0С и при этой же температуре подвергают «топлению» т.е. выдержке в течение 3-4 ч. В процессе выдержки молоко периодически перемешивают во избежанние появления на его поверхности слоя жира и белковых скоплений. По окончании выдержки молоко охлаждают.

Тепловая обработка обычно совмещается с гомогенизацией при температуре 55-60 0С и давлении 12,5-17,5 МПа, которая обеспечивает получение более однородной и плотной консистенции, а в размешанном состоянии – более вязкой, предупреждает отстой сливок при лучшем удержании сыворотки. В производстве кисломолочных напитков гомогенизация обязательна, так как отстой сливок неизбежен при длительных процессах сквашивания и охлаждения [25, с. 69].