Кисломолочные товары

Макроэлементы. Обнаружены в золе как катионы — кальций, калий, натрий, магний, железо и др., так и анионы — фосфор, сера, хлор и т. д. В молоке они находятся в виде органических и неорганических солей. 
Микроэлементы в молоке обнаруживаются в малом количестве (или в виде следов) в форме ионов. К микроэлементам относятся медь, марганец, кобальт, йод, цинк, рубидий, барий, гелий, серебро, ванадий, титан, олово, свинец, алюминий, хром, мышьяк, никель, литий и др. Содержание микроэлементов в молоке сильно колеблется в зависимости от уровня кормления, стадии лактации животных и других факторов. Так, содержание меди колеблется от 0,06 до 0,21 мг, железа — от 0,5 до 77,19, марганца — от 0,06 до 0,365, никеля — от 0,010 до 0,329 мг/кг. В молозиве микроэлементов, в особенности железа, меди, кобальта, цинка, йода, значительно больше. При использовании рационов с недостаточным содержанием микроэлементов от коров получают молоко с малым их количеством.

Минеральные вещества. Среднее содержание этих веществ в молоке - 0,7 %, колебания  могут быть в пределах 0,5 - 1 %. Минеральные  вещества находятся и молоке в  виде солей неорганических и органических кислот в молекулярном, коллоидном и нерастворимом состоянии. Наибольшее значение имеют соли фосфорной и  лимонной кислот. О минеральном составе  молока судят по элементам, которые  остаются в золе после сжигания его. Этот способ неточен, так как при  сжигании разрушаются органические соединения, минеральные соли частично окисляются, частично улетучиваются. Поэтому  в действительности минеральных  веществ в молоке больше того количества, которое устанавливают, сжигая навеску молока при температуре 550 - 600 °С. Минеральные вещества подразделяют на макро- и микроэлементы.

Молочный  сахар (лактоза). Он находится только в молоке и молочных продуктах. В  молоке коровы в среднем его содержится 4,7 % (колебания от 4,5 до 5,2%).

Лактоза —  важный углевод, необходимый для  питания новорожденных в первые дни жизни. Он входит в состав ферментов, участвующих в синтезе жиров, белков, нужен для нормального обмена веществ, работы сердца, почек, печени. В желудочно-кишечном тракте под действием фермента лактазы молочный сахар распадается на глюкозу и галактозу, которые необходимы для питания головного мозга и благоприятно действуют на деятельность нервной системы. Калорийность 1 г сахара - 4,1 ккал, усвояемость организмом - 98 %. Используется молочный сахар и как сырье в фармацевтической промышленности.

В молоке он находится в молекулярном состоянии  и представляет собой дисахарид, состоящий из глюкозы и галактозы, различающихся между собой пространственным расположением водорода и гидроксильных  групп. Образуется молочный сахар в  железистой ткани вымени при соединении глюкозы с галактозой и отщеплении молекулы воды.

Молочный  сахар, выделенный в чистом виде, —  кристаллический порошок белого цвета; кристаллы имеют характерную  форму, длина их 10 — 20 мкм и более. Молочный сахар не растворяется в  серном эфире и спирте, в уксусной кислоте растворяется при нагревании, а при охлаждении вновь выпадает в виде кристаллов. По сравнению  с тростниковым и свекловичным сахаром  он менее сладкий и хуже растворяется в воде.

В зависимости  от образующихся конечных продуктов  распада выделяют разные виды брожения.

Молочнокислое брожение — самое распространенное. Оно вызывается ферментами молочнокислых  бактерий. В первой стадии под действием  фермента лактазы молочный сахар присоединяет частицу воды и распадается на две гексозы: галактозу и глюкозу. Далее из гексоз образуется пировиноградная кислота, которая восстанавливается при участии лактокодегидразы с образованием молочной кислоты.

Таким образом, из молекулы молочного сахара при  присоединении молекулы воды получается четыре молекулы молочной кислоты. Молочнокислое  брожение протекает в анаэробных условиях, но может происходить и  в аэробных, ибо молочнокислые  бактерии являются факультативными. Молочная кислота, накапливаясь в молоке, вызывает свертывание белка и изменяет его свойства. Это брожение лежит  в основе производства кисломолочных  продуктов и сыров.

Пропионовокислое брожение протекает под действием ферментов, выделяемых пропионово-кислыми бактериями. Продуктами этого брожения являются пропионовая и уксусная кислоты, углекислый газ, вода, оно обычно имеет место при созревании швейцарского, советского и других твердых сыров; наблюдается после появления молочной кислоты под действием молочнокислых бактерий.

Спиртовое брожение протекает под действием  ферментов, выделяемых молочными дрожжами. Конечными продуктами данного брожения являются спирт и углекислый газ.

Спиртовое брожение совместно с молочнокислым применяется при производстве кумыса, айрана, кефира. В результате брожения в продуктах накапливается спирт от 0,2 до 3 %.

Маслянокислое брожение осуществляется под действием ферментов спорообразующих маслянокислых бактерий.

В результате этого брожения образуются масляная кислота, углекислый газ, водород. Маслянокислое брожение при производстве молочных продуктов является нежелательным. При наличии этого брожения продукты портятся, они приобретают неприятный вкус и запах, сыры и банки с молочными консервами вспучиваются. Маслянокислое брожение указывает на антисанитарные условия получения молока и его загрязнение споровыми бактериями. Эти бактерии попадают в молоко с частицами почвы, навоза, пыли, корма, выдерживают пастеризацию, а затем, попадая в нормальные условия, начинают развиваться.

Пищевая ценность кисломолочных продуктов определяется в основном содержанием в них  белков, жиров, кальция, фосфора, и витаминов  А, В- каротина и В2. Однако ценность кисломолочных продуктов заключается также в том, что они содержат в своем составе микроорганизмы и продукты их жизнедеятельности, которые угнетают гнилостные бактерии в желудочно-кишечном тракте человека. Этому же способствует молочная кислота, которая снижает рН среды. Усваиваются молочнокислые продукты быстрее молока примерно в 3 раза.

Кисломолочные напитки имеют характерный вкус и консистенцию, отвечающую вкусовым привычкам населения. Их отличительной  особенностью является разнообразие микрофлоры заквасок. 
В соответствии с классификацией кисломолочные напитки условно можно подразделить на напитки, приготовляемые с использованием многокомпонентных заквасок мезофильных молочнокислых стрептококков, термофильных молочнокислых бактерий и ацидофильных палочек, а также напитки, вырабатываемые с использованием термофильных молочнокислых бактерий. Молочнокислые бактерии, используемые в закваске, определяют основные технологические факторы производства, а также вкус и консистенцию продукта.

Кисломолочные напитки можно классифицировать по основным признакам, следующим образом:

- по физико-химическим  показателям: жирные (6; 4; 3,2%); маложирные (2,5; 1,5; 1%); нежирные, с нормальным или повышенным содержанием молочного белка;

- по консистенции: с нарушенным сгустком, с ненарушенным  сгустком;

- по видам  молочнокислых бактерий, используемых  для закваски: приготовленные на  многокомпонентных заквасках (мезофильные молочнокислые стрептококки, термофильные молочнокислые бактерии, ацидофильные палочки) и на естественной симбиотической закваске;

- по способу  тепловой обработки: из пастеризованного  и топленого молока;

- по способу  сквашивания: выработанные термостатным (фасованные в мелкую тару) и резервуарным способами (в крупных емкостях).

 

1.3. Особенности производства кисломолочных  продуктов

 

Кисломолочные продукты и напитка – это продукты, получаемые цельного, обезжиренного, нормализованного молока или сливок путем внесения заквасок и создания условий для  сквашивания нормализованной смеси  и получения сгустка.

Кисломолочные продукты обладают ценными диетическими и лечебно-профилактическими свойствами. Они содержат все составные части  молока, но в более усвояемой форме.

В результате жизнедеятельности заквасочной  микрофлоры продукта образуются такие  вещества, как молочная кислота, спирт, углекислый газ, антибиотики, витамины, которые благоприятно воздействуют на организм человека, нормализуют  деятельность желудочно-кишечного  тракта, препятствуют развитию патогенной микрофлоры, повышают иммунитет.

Ассортимент промышленно выпускаемых кисломолочных  напитков

- Кефир

- Биокефир

- Простокваша  обыкновенная

- Простокваша  Мечниковская

- Ацидофильная  простокваша

- Ряженка

- Варенец

- Йогурт

- Биойогурт

- Снежок

- Кумыс

- Айран

- Мацун и др.

Существуют  два способа получения кисломолочных  продуктов: резервуарный и термостатный.

Производство  кисломолочных продуктов резервуарным способом схематически изображено на рисунке 2.

Приёмка молока осуществляется согласно ГОСТу 1326488. Молоко охлаждают до 4°С с целью предотвращения развития микрофлоры и порчи молока. Резервирование молока не должно продолжаться более 8 часов. Перед очисткой молоко подогревают до 40…45°С. Нормализация молока по массовой доли жира осуществляется в потоке или смешением. Нормализованное молоко гомогенизируют с целью исключения отстоя жира, получения продукта с однородной консистенцией. Пастеризация проводится при температуре 90...95°С в течение 300 сек.

Пастеризованную нормализованную смесь охлаждают  до температуры заквашивания. Заквашивание осуществляется специально подобранными заквасками из термофильных или мезофильных молочнокислых бактерий, бифидобактерий. В зависимости от вида продукта и закваски продолжительность сквашивания составляет 3…12 часов, температура сквашивания - 20…43°С. Для кефира, в состав которого входят дрожжи, необходимо созревание в течение 10-12 часов, в течение которых происходит формирование специфического вкуса продукта. Готовый продукт охлаждают и направляют на розлив.

Рисунок 2 –  Схема производства кисломолочных  продуктов резервуарным способом

Далее рассмотрим производство кисломолочных продуктов  термостатным способом.

Схема технологического процесса термостатным способом изображена на рисунке 3.

Рисунок 3 - Схема технологического процесса термостатным способом

Молоко после  пастеризации охлаждается до температуры  заквашивания, поступает в резервуар  вместе с закваской. Смесь тщательно  перемешивается мешалкой 15-20 мин. и  поступает на линию розлива. Время  розлива одного резервуара не должно превышать 30 мин. Разлитая и укупоренная  заквашенная смесь поступает  в термостатную камеру, температура  воздуха в которой поддерживается на уровне температуры сквашивания  определенного кисломолочного продукта[5].

Окончание сквашивания определяется по кислотности  и плотности сгустка.

Упакованный продукт поступает в холодильную  камеру с температурой 6…80С, где  охлаждается при этой температуре. При необходимости продукт здесь  же и созревает.

Сравнение резервуарного и термостатного  способа производства.

Резервуарный  способ более экономичен. Он исключает  наличие больших площадей под  термостатные и хладостатные камеры, снижается доля ручного труда, большая возможность автоматизировать и механизировать процесс.

При резервуарном способе увеличивается съем продукции  с 1 м кв. площади, сокращаются расходы  на выработку готового продукта.

Но при  резервуарном способе процесс гомогенизации  является обязательным, что подразумевает  большие энергозатраты. Гомогенизация обязательна в виду того, что сквашивание производится в больших емкостях и необходимо предотвратить отстой жира. Кроме того, гомогенизация позволяет несколько увеличить вязкость готового продукта, что важно, т.к. при данном способе производства продукт имеет нарушенную консистенцию из-за перекачивания сгустка насосами на розлив.

При термостатном способе производства процесс гомогенизации  не требуется, готовый продукт имеет  ровный плотный сгусток и однородную гомогенную консистенцию[6].

1.4. Влияние отдельных операций  на качество кисломолочных продуктов

 

Важнейшая роль в обеспечении качества и  безопасности готовой молочной продукции  принадлежит качеству исходного  молока-сырья. На предприятиях молочной промышленности молоко принимают по ГОСТ Р 52054-2003 «Молоко натуральное коровье - сырьё».

Гомогенизация молока в производстве кисломолочных  напитков способствует повышению прочности  и улучшению консистенции белковых сгустков и исключению образования  жировой пробки на поверхности продукта. Этот способ механической обработки служит для повышения дисперсности в них жировой фазы, что позволяет исключить отстаивание жира во время хранения молока, развитие окислительных процессов, дестабилизацию и подсбивание при интенсивном перемешивании и транспортировании[7].

Диспергирование жировых шариков, то есть уменьшение их размеров и равномерное распределение  в молоке, достигается воздействием на молоко значительного внешнего усилия в специальных машинах - гомогенизаторах.

Эффективность гомогенизации молока определяется рабочим давлением, температурой и  кислотностью молока. Увеличение давления гомогенизации приводит к уменьшению среднего диаметра и диапазона распределения  по размерам жировых шариков молока. Понижение температуры приведёт к повышению вязкости молока и, как  следствие, к образованию скоплений  молочного жира и их отстаиванию. При повышении кислотности молока снижается эффективность гомогенизации, так как уменьшается стабильность белков и образуются белковые агломераты, затрудняющие диспергирование жировых шариков.

Важным фактором, влияющим на качество кисломолочных  продуктов - является тепловая обработка. Во время тепловой обработки молока при определённых режимах происходит комплексообразование между казеином и сывороточными белками, что приводит к повышению гидрофильности казеина. Доля сывороточных белков в молоке составляет около 0,65%, основная часть из которых (0,4%) принадлежит в-лактоглобулину. Процесс тепловой денатурации в-лактоглобулина протекает в две стадии с различной энергией активации. В ходе первой происходит развертывание белковых частиц, а вторая заключается в агрегатировании частиц белка в результате формирования новых водородных связей.