Продукты молочнокислого и спиртового брожения (простокваша; кефир, кумыс, ацидофильные кисломолочные напитки, сметана, творог)

Продукты, получаемые из молока в результате молочнокислого брожения (иногда с участием спиртового брожения), называются кисломолочными.

Различают кисломолочные продукты:

1 группа - продукты простого (молочно-кислого брожения) - это ряженка, простокваша различных видов, ацидофильное молоко, творог, сметана, йогурт,

2 - группа - продукты комбинированного (молочнокислого + спиртового брожения) - это кефир, кумыс и др.

Продукты 1 группы имеют достаточно плотный, однородный сгусток и кисломолочный вкус, обусловленный накоплением молочной кислоты. Продукты 2-группы обладают кисломолочным, освежающим, слегка щиплющим вкусом, обусловленным присутствием этилового спирта и углекислоты, и нежным сгустком, пронизанным мельчайшими пузырьками углекислого газа. Сгусток этих продуктов легко разбивается при встряхивании, благодаря чему продукты приобретают однородную жидкую консистенцию, поэтому их часто называют напитками.

Простокваша. Готовят ее из нежирного пастеризованного или стерилизованного молока в качестве основной закваски используют молочнокислый стрептококк, при развитии которого получается продукт не высокой кислотности (не выше 110^оТ). Простоквашу вырабатывают преимущественно термостатным способом, поэтому она имеет ненарушенный в меру плотный сгусток без пузырьков газа.

В зависимости от используемого молока и вида закваски, особенностей технологии выпускают следующие виды простокваши:

Обыкновенная простокваша выпускается жирностью 1%; 2,5%; 3,2% и нежирная. Готовится из пастеризованного молока, сквашенного чистыми культурами мезофильного стрептококка при температуре 32-35^оС. Обыкновенная простокваша имеет плотный колющейся сгусток, освежающий слабокислый вкус. Продолжительность сквашивания 5-6 часов.

Мечниковская простокваша готовится из пастеризованного молока. Входящие в состав закваски термофильный стрептококк и болгарская палочка ускоряют процесс сквашивания. Простокваша имеет более выраженный вкус и запах, более плотный сгусток, чем обыкновенная.

Ацидофильные продукты. Готовят их из пастеризованного или стерилизованного молока, сквашенного чистой культурой ацидофильной палочки, с добавлением разных видов молочнокислых бактерий и дрожжей. Ацидофильные продукты отличаются от других диетических кисломолочных продуктов наиболее выраженными лечебными свойствами, так как ацидофильная палочка легко приживается в кишечнике, подавляя рост патогенных бактерий. При лечении антибиотиками полезны ацидофильные напитки. Некоторые рассы ацидофильных бактерий придают продуктам слегка слизистую нежную консистенцию.

Выпускаются ацидофильные продукты в следующем ассортименте:

Ацидофилин - может быть жирный (3,2 и 2,5%), жирный сладкий, нежирный и нежирный сладкий. Готовят из молока, сквашенного чистыми культурами ацидофильной палочки, молочнокислого стрептококка, с добавлением кефирной закваски. Кислотность 75 - 130^оТ.

Ацидолакт - готовят из цельного молока, подвергнутого высокой температурной обработке и сквашенного закваской, включающей ацидофильные палочки двух расс и термофильный стрептококк. Продукт имеет чистый кисломолочный вкус, вырабатывают ацидолакт - 1 - с массовой долей жира 3,2% и ацидолакт - 2 - 2,5%. Консистенция продукта должна быть однородная гомогенная, внешний вид - с натуральным сгустком. Допускается отстой сыворотки не более 5% от объема, цвет продукта молочно-белый, кислотность 80-100^оТ. Срок хранения при температуре не выше 6^оС не более 72 часов. Рекомендован для детей младшего и школьного возраста, предназначен для профилактического и лечебного питания детей старше 6 месяцев с целью предупреждения лечения нарушений питания, заболеваний органов пищеварения, проявлений пищевой аллергии, бактерионосительства.

Ацидофильно-дрожжевое молоко - получают сквашиванием цельного или обезжиренного молока ацидофильной палочкой и дрожжами. Оно имеет острый кисломолочный вкус с легким спиртовым привкусом, консистенция слабо тягучая допускается газообразования в виде отдельных глазков и незначительное отделение сыворотки. Вырабатывается жирное (2,5 и 3,2% жира) и нежирное ацидофильно-дрожжевое молоко. Наиболее ценной в лечебном отношении ацидофильный продукт. Кислотность 80-120^оТ.

Ацидофильное молоко - готовится из пастеризованного молока сквашиванием его только ацидофильной палочкой. Консистенция слегка тягучая сметанообразная. Выпускается жирное, нежирное, с добавлением ванили и корицы.

Ацидофильная простокваша готовится из пастеризованного молока заквашенного чистыми культурами молочнокислого стрептококка с добавлением ацидофильной палочки, которая лучше приживается в кишечнике, слизистой или неслизистой расс. При большем количестве палочковидных форм вкус продукта становится излишне кислым. При наличии слизистых расс ацидофильной палочки сгусток иногда бывает слегка тягучим. Кислотность простокваши 80-100^оТ.

Кефир. Это диетический и лечебный кисломолочный продукт. Вырабатывается сквашиванием коровьего пастеризованного молока закваской, приготовленной на кефирных грибках, которые обуславливают молочнокислое и спиртовое брожение. Оптимальной температурой при изготовлении кефира считается 20-22^оС. При этом сквашивание продолжается 14-16 часов. В процессе производства в кефире накапливаются антибиотические вещества.

Поскольку новый ГОСТ еще не вступил в действие, кефир выпускают по прежним нормативным документам в следующим ассортименте:

Одна из важных операций при сыроделии - свертывание молока сычужным ферментом. Этот фермент находится в сычуге желудка жвачных. Фермента особенно много и он наиболее активен в сычуге молодняка, питающегося молоком матери. Из желудка взрослых жвачных и свиней получают пепсин, обладающий меньшей свертывающей силой, но большей протеолитической активностью.

Под свертывающей силой понимается то количество частей молока, которое свертывается одной частью фермента в течение 40 минут при температуре 35°. Сычужный порошок обладает силой 1: 100 000, пепсин - 1: 50 000.

Сычужный порошок добывают обычно из сычугов телят и каракульских ягнят, забиваемых на смушек.

Из одного сычуга теленка можно получить 10 г порошка стандартной крепости (100 тыс. единиц), а из сычуга ягненка - 2 г. Разработан метод добывания сычуга от живых телят при помощи фистулы. От одного теленка за 5 месяцев получают 2-3 кг сычужного порошка стандартной крепости. После обратной операции теленок может быть использован или для воспроизводства стада, или на откорм.

Испытание фермента, полученного от живых телят, и обычного - от забитых телят показало преимущество первого, и, в частности, стойкость его растворов при замораживании или нагревании (в известных пределах). Активность его по свертыванию молока также оказалась высокой.

При свертывании молока белок казеин переходит из коллоидного состояния в гель (студень). Характер воздействия сычужного фермента на молоко окончательно не установлен. Изучение белков молока в естественном состоянии представляет трудности, связанные с их денатурацией.

Было высказано несколько теорий. По одной из них сычужный фермент, находясь в растворе в виде положительно заряженных частичек, концентрируется на поверхности частиц казеина и тем самым понижает их отрицательный заряд.

Дальнейшее снижение заряда частиц казеина производят находящиеся в молоке ионы кальция, что приводит к соединению частиц казеина. Наступает процесс медленной коагуляции. Теперь казеин превратился в параказеин, не изменив своего химического состава. При этом частички параказеина соединяются в хлопья, затем в нити и сетку, которая пронизывает всю массу - молоко свертывается, образуется гель (студень).

В свертывании молока важное значение имеют соли кальция, а также кислотность молока, температура свертывания и другие факторы.

Перед началом работы определяют крепость сычужного раствора, чтобы рассчитать потребность в нем для свертывания Перерабатываемого молока.

Один из главных процессов сыроделия - это созревание сыра, в результате которого формируются его вкусовые качества. Хотя органолептические качества сыра начинают определяться со времени внесения бактериальной закваски, сычужного фермента и посолки, все же основной процесс происходит в период созревания, продолжающийся у различных видов сыров от месячного до шестимесячного возраста.

Созревшие сыра представляет собой ферментативно-микро-биологический процесс, при котором все составные вещества молока претерпевают существенные биохимические изменения. В начале созревания в сыре бурно развиваются микроорганизмы. Максимум их количества приходится на 6-8-й день, затем кривая падает, и минимум наступает к 12-15-му дню. За этот сравнительно короткий период под воздействием микрофлоры молочный сахар полностью сбраживается, в результате чего появляются молочная, уксусная, пропионовая и другие кислоты. Большинство бактерий при повышенной кислотности отмирает (автолиз), при этом освобождаются эндоферменты. При совместном воздействии эндоферментов и сычужного фермента распадается более 60% белка.

В изменении белков определенную роль играют и химические агенты. Например, параказеин образует с молочной кислотой растворимые формы белка, которые легче расщепляются, что ускоряет созревание сыра.

Распад белков идет по стадиям. Сначала белковые молекулы распадаются на крупные осколки коллоидного характера - альбумозы и пептоны, позже появляются пептиды. Последние, в свою очередь, служат источником образования аминокислот, которые дают новые продукты распада - амины, жирные кислоты, углекислый газ, аммиак и др. Если первые стадии распада белковой молекулы проходят быстро и энергично, то последующие и особенно конечные - очень медленно и длительно.

Чем дольше созревает твердый сыр, тем глубже распад составных частей белков.

Следовательно, интенсивность процесса созревания сыров или, иначе, распад белков зависит от следующих факторов: количества молочнокислой микрофлоры в сыре, протеолитической активности молочнокислых бактерий и сычужного фермента (способность расщеплять белок); условий созревания (температура и влажность воздуха в помещении) и содержания влаги в сыре (влажные сыры созревают быстрее, чем более сухие).

Молочный жир во время созревания сыра при нормальных условиях претерпевает небольшие изменения.

В первые дни созревания количество воды в сыре снижается вследствие извлечения ее солью при посолке, испарения и расхода на гидролитические реакции.

Газообразные продукты распада - углекислый газ, аммиак, скапливаясь в отдельных местах сыра, формируют его рисунок в виде главков различной величины и формы.

В результате описанных изменений сыр к концу созревания приобретает специфический вкус и аромат, обусловливаемый количеством и качеством продуктов распада.

Изменения составных частей сырной массы в период созревания зависят от температуры, влажности подвала, режима ухода за сыром, которые можно регулировать, приспосабливая к виду вырабатываемого сыра.

При переработке сырого молока часто сыры вспучиваются и деформируются - в них чрезмерно много образуется пустот. Раннее вспучивание появляется в процессе прессования, а позднее при созревании сыров. Установлено, что в первом случае причиной является наличие в молоке бактерий группы Coll aerogenes, а во втором - маслянокислых бактерий. Чтобы предотвратить вспучивание, в молоко перед свертыванием сычужным ферментом вносят пищевую селитру, то есть калийную соль азотной кислоты (КNO₃). Эта соль нестойкая и в сыре, восстанавливаясь (теряя кислород), превращается в нитриты - соли азотистой кислоты, подавляющие развитие вредных для сыроделия бактерий.

Селитру вносят в молоко в виде водного раствора из расчета не более 30 г на 100 кг молока.

В пастеризованное молоко селитру не вносят.

Связано с развитием микроскопических грибов. Порок наблюдается при выработке масла из непастеризованных сливок, при неудовлетворительном распределении масла в монолите и плохой набивке масла. Для предупреждения плесневения масла необходимо соблюдать санитарно-гигиенические и технологические условия производства и хранения масла.

· Штафф (поверхностное окисление масла)

Особенности пастеризации, сгущения и стерилизации молока

Основная цель пастеризации - уничтожение вегетативных форм микроорганизмов, находящихся в молоке (возбудителей кишечных заболеваний, бруцеллеза, туберкулеза, ящура и др.), сохраняя при этом его биологическую, питательную ценность и качество.

Эффективность действия пастеризации зависит от двух основных параметров: температуры, до которой нагревают молоко, и выдержки его при данной температуре. В зависимости от этого различают пастеризацию молока с выдержкой и без выдержки.

Продолжительность выдержки и температура пастеризации связаны между собой зависимостью, при которой продолжительность выдержки уменьшается с повышением температуры пастеризации.

Техническая реализация процесса выдержки осуществляется в специальных устройствах (выдерживателях) в пастеризационно-охладительных установках. По конструкции выдерживатель представляет собой камеру, через которую непрерывным потоком проходит молоко в практически изотермических условиях. Камера выдерживателя может быть выполнена в виде трубы большого диаметра определенной длинны, цилиндрической емкости с рубашкой, трубчатого змеевика и др. Кроме температуры и продолжительности выдержки на эффективность пастеризации существенно влияют степень очистки, кислотность, общая обсемененность микроорганизмами, вспениваемость молока и другие факторы.

Пастеризуемое молоко должно быть предварительно очищено на фильтрах или сепараторах-молокоочистителях. При пастеризации неочищенного молока загрязняется теплопередающая поверхность аппаратов (особенно пластинчатых) и снижается эффективность действия температуры.

Для пастеризации можно использовать молоко кислотностью не более 22°Т, так как при большей кислотности белки молока при нагревании свертываются и их часть осаждается на теплопередающей поверхности аппаратов, образуя слой пригара. Молоко кислотностью более 27°Т не подлежит пастеризации, поскольку оно полностью свертывается под действием высокой температуры. В молоке с высокой начальной бактериальной обсемененностью и после пастеризации остается большое количество микроорганизмов. Обсемененность молока перед пастеризацией должна быть 10⁶ клеток в 1 см³.

Сгущение молока и молочных продуктов происходит в ходе выпаривания путем удаления части воды испарением. При этом по мере удаления воды из выпарного аппарата в виде пара концентрация нелетучих сухих веществ в продукте повышается. При выпаривании между отдельными компонентами молока сохраняется то же соотношение, что и перед его сгущением. Движущей силой выпаривания является разность температур теплоносителя (греющего пара) и кипения концентрируемого продукта.

Для нагревания молока до температуры кипения используют водяной пар, который называют греющим или первичным в отличие от вторичного пара, образующегося из выпариваемого продукта. Выпаривание происходит при кипении, т.е. в условиях, когда давление пара под продуктом равно давлению в рабочем объеме аппарата (корпуса) вакуум-выпарной установки.

Выпаривание проводят при избыточном давлении и под вакуумом. При избыточном давлении вторичный пар имеет высокую температуру, поэтому его часто используют для нагревания в различных теплообменных аппаратах, работающих под меньшим давлением. В этом случае эффективность выпарной установки возрастает. Однако повышение температуры и давления вторичного пара связано с соответствующим увеличением расхода греющего пара и стоимости установки.

При выпаривании под вакуумом температура в точке кипения жидких пищевых продуктов снижается, что позволяет использовать для обогрева вакуум-выпарных установок пар низкого давления. Этот способ широко применяют для выпаривания молока. Достоинствами выпаривания под вакуумом являются сокращение потерь теплоты в окружающую среду и увеличение полезной разности температур греющего пара и кипящего продукта. Это позволяет уменьшить поверхность теплообмена и габаритные размеры аппарата.

По мере концентрирования изменяются физико-механические свойства продукта: температура кипения, теплопроводность, теплоемкость, вязкость и др. С ростом концентрации сухих веществ уменьшаются теплопроводность, теплоемкость продукта и увеличивается вязкость. При этом улучшаются условия теплоотдачи от поверхности нагрева аппарата к кипящему продукту, что необходимо учитывать при определении режимов обработки, а также при расчете, конструировании и эксплуатации выпарных установок.

Для более полного использования теплоты вторичного пара, образующегося в вакуум-аппарате, установки комплектуют тепловым насосом. В частности, применяют пароструйные инжекторы, которые устанавливают на однокорпусные установки или на первый корпус многокорпусных установок. Основным параметром, характеризующим эффективность работы инжектора, является коэффициент инжекции. Он показывает, какое количество вторичного пара может быть сжато В инжекторе до необходимых параметров 1 кг греющею пара.

Технология выпаривания при производстве молочных консервов заключается в подборе температур испарения воды из молока в корпусах вакуум-выпарной установки. В процессе выпаривания увеличивается содержание сухих веществ молока, а количество воды в продукте уменьшается.

Отношение конечной концентрации какого-либо компонента молока к его начальной концентрации принято называть степенью сгущения. При выработке консервов сгущенных с сахаром и стерилизованных степень сгущения составляет 2,5-3, а сухих консервов - 4-5. Сгущение молока приводит к увеличению титруемой кислотности, так как повышается концентрация солей и других компонентов, обладающих кислыми свойствами. Частицы казеина при сгущении сближаются. Это создает условия для более легкой коагуляции казеина, и продукт становится менее термоустойчивым.

Технологические режимы выпаривания при производстве молочных консервов различны. При изготовлении консервов с сахаром пастеризованное молоко и сахарный сироп или их смесь перед направлением в вакуум-выпарную установку фильтруют. Температура кипения молока в вакуум-аппарате установки циркуляционного типа в течение всего процесса сгущения должна быть не выше: для однокорпусной установки 55-58°С (в середине варки) и 60-63°С (в конце варки); для двухкорпусной 70 - 80 ^оС (в первом корпусе) и 50-52°С (во втором корпусе). При непрерывном способе изготовления консервов с сахаром и наполнителями (кофе и др.) нормализованную и пастеризованную смесь сгущают в первом и третьем корпусах вакуум-выпарной установки при 78 и 48 ^оС, а затем во втором и четвертом корпусах при 60 и 50°С.

Температура кипения молока в пароотделителях вакуум-выпарной установки в первом корпусе не должна превышать 78 - 80 ^оС, во втором - 65-67, в третьем - 48-56°С. Сгущение молока рекомендуется проводить до достижения плотности 1061 - 1063 кг/м³ (при 20°С) при производстве сгущенного стерилизованного молока и 1066-1068 кг/м³ для концентрированного молока и молока с наполнителями.

Стерилизация молока. Тепловую обработку молока при температуре более 100°С с последующей его выдержкой при этой температуре называют стерилизацией. Зависимость температуры стерилизации и продолжительности ее воздействия имеет тот же характер, что и при пастеризации. При стерилизации молока уничтожаются как вегетативные, так и споровые формы микроорганизмов. Кроме этого стерилизованные продукты приобретают определенную стойкость при хранении. Недостатком стерилизованного молока является то, что его пищевая и биологическая ценность ниже, чем пастеризованного, в результате влияния высокой температуры, особенно при продолжительном воздействии.

Стерилизацию применяют при производстве питьевого молока, сливок и сгущенных стерилизованных молочных консервов.

Для выработки стерилизованного молока используют молоко коровье сырое не ниже I сорта по ГОСТ 13264; сливки с массовой долей жира не более 30 % и кислотностью не более 15 Т; молоко коровье обезжиренное кислотностью не более 19°Т; молоко цельное сухое высшего сорта распылительной сушки по ГОСТ 4495 кислотностью не более 18°Т; молоко сухое обезжиренное распылительной сушки по ГОСТ 10970 кислотностью не более 19^оТ.

Термоустойчивость применяемого сырья по алкогольной пробе должна быть не ниже III группы по ГОСТ 25228. С целью повышения термоустойчивости молока допускается применять соли-стабилизаторы: калий лимоннокислый одноводный по ГОСТ 5538; калий фосфорнокислый двузамещенный по ГОСТ 2493; калий фосфорнокислый двузамещенный пищевой по ТУ 113-25-123; натрий лимоннокислый 5,5-водный по ГОСТ 22280; натрий фосфорнокислый двузамещенный по ГОСТ 4172 и другие, разрешенные к применению.

В молочной отрасли применяют два вида стерилизации: длительную в таре при температуре 103-125°С и выдержке 15-20 мин в аппаратах периодического, полунепрерывного и непрерывного действия; кратковременную в потоке при температуре 135-150 ^оС с выдержкой 2-4 с и асептическим розливом в пакеты.