Технология молока и молочных продуктов

Кефир готовят из пастеризованного молока путем сквашивания его закваской приготовленных на кефирных грибках или специально подобранных из чистых культурах. Кефирные грибки являются носителем микрофлоры. Это творожные сгустки соединенные между собой.

Примерный состав кефирных грибков следующие: воды 12%, жира 4% белков 75%, золы 6%, молочной кислоты 3%. Микрофлору кефира входят м/к бактерии и молочные дрожжи. К биохимическим процессам при выработке кефира относятся м/к и спиртовое брожение

Кислотность однодневного кефира составляет 85 - 1200Т. При сквашивания кефира образуется этиловый спирт, молочная кислота, СО2. Консистенция кефира однородная, напоминает жидкую сметану. Отделение сыворотки допускается 2 - 3% по объему.

18.4 Основные процессы, происходящие при выработке кумыса

Кумыс - это напиток, изготовленный из кобыльего молока, имеющая лечебное значение.

К основным биохимическим процессам относят м/к и спиртовое брожение. В кобыльем молоке содержится мало казеина (около 1%) поэтому белок в кумысе находится в виде мелких хлопьев. Лечебное назначение кумыса зависит от его состава молочной кислоты, спирта, белка, антибиотиков выделяемых дрожжами и некоторыми м/о. кислотность кумыса составляет 70 - 1200Т

18.5 Основные процессы, происходящие, при выработке сметаны

Пастеризованные и нормализованные по жирности сливки вносят при температуре 20 - 270С закваску чистых культур м/к бактерий. После нарастания кислот до 70 - 900С сметану оставляют в покое для охлаждения и созревания при t-ре 5 - 60С в течении 1 - 2 суток. При сквашивается сливок происходит м/к брожение, в результате которого образуется большое количество молочной кислоты. В процессе созревания сметану охлаждают и при значительная часть жира (52%) отвердевает и кристаллизуется. Происходит также набухание белка. В результате этого приобретает достаточно густую консистенцию. Кислотность сметаны составляет 55 - 1000Т. Чистый кисломолочный вкус и запах сметаны, а также привкус пастеризации вызываю вещества, образующиеся при пастеризации и сквашивания сливок: сульфгидрильные группы, диацетил, молочная и уксусная кислота, ацетат, альдегид и др.

18.6 Основные процессы, происходящие при выработке творога

Главными процессами определяющие качество творога являются коагуляция казеина и обработка образования сгустка. При выработке творога молоко свертывается 2 способами:

Кислотный: после внесения в пастеризованное молоко м/к бактерии, кислотность образующего доводят до 75 - 760Т. Затем сгусток обрабатывают, разрезают, перемешивают при нагревании до t-ры 36 - 380С. Цель обработки сгустка: усиление синерезиса.

Кислотно-сычужное свертывание молока происходит под действием образующийся молочной кислоты и внесением сычужного фермента. Кислотно-сычужный сгусток оставляют в покое при нарастании в нем кислот до 58 - 620Т. При этом способе молочно-кислые брожения обеспечивает свертывание молока и происходит отщепление Са от казеината Са, сто приводит к образованию кислого вкуса творога. при выработке свернувшееся белковая масса набухает.

Творог	Содержание жира %	Содержание влаги	Кислотность, 0Т
Жирный Высший сорт 1 сорт	18 18	65 65	200 225
полужирный Высший сорт 1 сорт	9; 5 9; 5	73 73	210 240
нежирный Высший сорт 1 сорт	---- ----	80 80	220 270

19. Сыропригодность молока

19.1 Состав сыра

Сыр - это высокопитательный физиологически полноценный молочный продукт.

Жира в сухом веществе сыра содержится 40 - 50%, что соответствует содержанию его в сыре 25% и 29%. Содержание азотистых веществ в среднем составляет около 28% (26% - 32%). Зольные элементы, витамины и многочисленные соединения образующиеся при биохимических превращениях сырной массы в процессе производства, повышают питательную ценность, обуславливают высокие специфические вкусовые достоинства и эластичность сыров составляет 2500 - 4500 калорий.

Состав сыров следующий:

Сыр	Содержание жира	В % влаги	Поваренной соли
Голландский крупный и лилипут Голландский брусковый, малый, большой, степной Костромской большой и малый Российский Угличский Швейцарский Алтайский Советский Московский Плавленый Рокфор	50 45 45 50 45 50 45 50	43 44 44 43 45 42 48 45	2 - 3,5 2 - 3,5 1,5 - 2,5 1,3 - 1,8 1,5 - 2,5 1,5 - 2,5 1,5 - 3 Не более5

19.2 Основы производства сыра

Процесс производства сыра подразделяются на 2 стадии: свертывание молока (обработка сгустка и зерна, формования, прессование, посолка), созревание сыра. Производство сыра основано на сложных биохимических процессах, сопровождается распадом составных частей молока. Основными агентами этих изменений является ферменты м/к бактерий и сычужный фермент. Одновременно в молоке и сыре происходят физико-химические изменения: образование геля, синерезис и т.д. Техническими регуляторами биологических, биохимических и физических процессов производства сыра, служат качество молока, состав микрофлоры и технологический режим. В настоящее время известно более 400 наименований сыров, объединяемых в 3 группы:

Сычужные

Кисломолочные

Переработанные

При выработке сычужных сыров молоко свертывают сычужным ферментом.

При выработке к/м сыров молоко свертывают молочной кислотой. Сычужные сыры объединяют в 3 группы:

Твердые сыры с низкой t-й 2 нагревания

Твердые сыры с высокой t-й 2 нагревания

Мягкие сыры

19.3 Молоко, предназначенное для производства сыра

Качество сыра зависит от качества молока. Молоко должно быть удовлетворительным по органолептическим свойствам, натуральным, плотностью не менее чем 1,027 г/см3, свежим, кислотностью 16-18оТ, по степени чистоты не ниже 1 гр., по бактериальной обсемененности и по редуктаз. пробе не ниже 1 класса. Пригодность молока для производства сыра называется сыропригодностью. Сыропригодность характеризуется дополнительным комплексом показателей химического состава, калоидно-химическими, гигиеническими и биологическими свойствами. Молоко полученное в течение первых 7 дней после отела - молозиво, и 7 дней до отела - стародойное молоко непригодно для выработки сыра. Большое значение, как показатель сыропригодности молока имеет сычужная свертываемость.

Сычужная свертываемость - это способность за определенный период времени образовывать под действием сычужного фермента достаточно плотный сгусток.

По продолжительности свертываемости молока установлено три типа молока:

1) продолжительность свертывания по сычужной пробе не менее 10 мин;

2) продолжительность свертывания по сычужной пробе 10-15 мин;

3) продолжительность свертывания по сычужной пробе более 15 мин.

Лучшим является молоко 2 типа, на переработку которого рассчитан технологический режим. Молоко 1 и 3 типов требует внесения изменений в технологию производства.

20. Сычужное свертывание молока

20.1 Ферменты применяемые для свертывания молока

При производстве сыра молоко можно свертывать преимущественно сычужным ферментом и значительно реже пепсином. Сычужный фермент извлекают из желудка молодых жвачных животных. Активность ферментов в условных единицах - это количество молока в граммах, свертывающегося под действием 1гр сычужного порошка в течение 40 мин при температуре 35оС. Фермент пепсин используется для свертывания молока в производстве творога, брынзы и ограниченного количества сыра. Извлекают пепсин из слизистой оболочки желудков свиней и взрослых жвачных животных. Пепсин может вызывать явление горечи в сырах на ранних стадиях созревания. Активность пепсина по свертыванию молока по сравнению с сычужным ферментом проявляется при более низком значении рН.

20.2 Сущность действия сычужного фермента

Сычужный фермент быстро свертывает молоко при слабо-кислых р-й (рН6,6). Получение такого сгустка является одним из основных моментов производства сыра. Сычужный фермент разлагает казеин в небольшой степени. При сычужном свертывании молока наблюдается ферментативная фаза и фаза коагуляции белка под влиянием иона Са. Молекулярный вес казеина при этом не изменяется. За счет приростов в казеине щелочных групп изоэлектрическая точка будет находиться в пределах рН от 5 до 5,5. При свертывании молока и обработки сгустка внесенный сычужный фермент в основном переходит в сыворотку.

20.3 Условия влияющие на продолжительность свертывания молока. Плотность сычужного сгустка

Продолжительность свертывания - это время от момента внесения в молоко фермента до появления первых признаков образования геля. Далее следуют период структурообразования, появление плотного сгустка молока. Плотность сгустка со временем возрастает, одним из основных условий нормальной скорости свертывания молока и образования сгустка необходимой прочности является достаточное содержание Са находящегося в ионизированном состоянии. Общее содержание Са в молоке находится в пределах 116-136 мгр/л. Оптимальная температура сычужной свертываемости молока 40-41оС, при температуре ниже 10оС молоко сычужным ферментом не свертывается, при температуре выше 45оС длительность свертывания молока увеличивается, при температуре выше 50оС образуются лишь хлопья белка. При тепловой обработке молока кроме всех изменений наблюдается снижение концентрации ионизированного Са. Пастеризация при температуре 63оС в течение 30 мин незначительно влияет на свертываемость молока. Пастеризация при температуре 70оС и выше увеличивает продолжительность процесса. При низкой кислотности молока наблюдается образование вялого, недостаточно плотного сгустка, а при повышенной кислотности - излишне плотный сгусток. Повышение рН среды замедляет процесс свертывания молока.

Продолжительность свертывания	рН среды
40 мин 72 мин 140 мин 400 мин	6,32 6,62 6,92 7,47

21. Биохимические и физико-химические процессы при обработке сгустка сырной массы и созревание сыров

21.1 Обработка сгустка

Важной операцией при изготовлении сыра является обработка сгустка. Цель ее состоит в том, чтобы удалить из сгустка избыток сыворотки и оставить такое ее количество, которое необходимо для дальнейшего течения биохимических процессов и получения сыра определенного типа и качества. Изменяя содержание сыворотки в сырном зерне, регулируют микробиологические процессы при созревании сыра. Чем больше удаляется сыворотки и с ней молочного сахара, тем медленнее протекают эти процессы, и наоборот.

На скорость и степень выделения сыворотки влияют следующие факторы:

состав молока

пастеризация

кислотность и др.

Состав молока, а именно количество в молоке жира и растворимых солей кальция, по-разному влияет на содержание влаги в сырной массе. Мелкие жировые шарики не препятствуют выделению из сгустка сыворотки, легко выходят из него и представляют собой основную массу потерь жира при производстве сыра. Крупные жировые шарики могут закупоривать капилляры и задерживать отделение сыворотки. Следовательно, чем жирнее молоко, тем хуже его сгусток выделяет влагу.

Пастеризация молока изменяет физико-химические свойства белков и солей (денатурируют сывороточные белки, повышается гидрофильность казеина и т. д.). Поэтому сгусток, полученный из пастеризованного молока, при прочих равных условиях обезвоживается медленнее, чем сгусток из сырого молока. Молочнокислый процесс, начавшийся в исходном молоке, активно продолжается во время свертывания и обработки сырной массы. При этом количество молочнокислых бактерий и сырном зерне значительно выше, чем в сыворотке. Накопившаяся и сырном зерне молочная кислота снижай электрический заряд белков и тем самым уменьшает их гидрофильные свойства.

21.2 Формование и прессование сыра

Сырную массу при формовании соединяют в монолит, придают ему форму сыра и осуществляют дальнейшее выделение сыворотки. При самопрессовании и прессовании сырная масса уплотняется, удаляется свободная сыворотка, захваченная оо время формования, образуются микроструктура и замкнутая поверхность сыра. Размеры сыра, способ формования, продолжительность прессования и величину давления выбирают в зависимости от вида вырабатываемого сыра. Форма и размеры сыра, степень уплотнения сырной массы существенно влияют на процессы образования рисунка, посолки, согревания и усушки сыра.

Во время формования и прессования сыра молочнокислый процесс продолжается, объем микрофлоры увеличивается, следовательно, повышается кислотность сырной массы и происходит ее обезвоживание. Температура сыра во время технологических операций должна быть в пределах 18--20°С. Более низкая температура замедляет молочнокислый процесс и выделение сыворотки, что может отрицательно сказаться на качестве готового продукта. После прессования сыр должен иметь не только оптимальное содержание влаги, но и уровень активной кислотности (низкая и излишне высокая кислотность ухудшает качество сыра). Поэтому влажность и рН сыра после прессования устанавливают в зависимости от вида вырабатываемого сыра.

21.3 Посолки сыра

Одним из важнейших технологических факторов, влияющих на качество сыра, является степень его посолки. Хлорид натрия регулирует микробиологические и биохимические процессы при созревании сыра, формирует вкус, образование корки продукта, влияет на его консистенцию, рисунок и выход.

Во время поселки, вследствие разности концентрации хлорида натрия, происходит диффузия соли в сыр из рассола с одновременным выделением из него влаги. Процесс диффузии соли происходит медленно, поэтому по слоям сыра (от первого наружного до пятого центрального) она распределяется неравномерно. Выравнивание концентрации соли по слоям происходит через 1,5 - 3 мес, в зависимости от вида сыра.

На количество соли влияют, содержание шипи и сыре, ею размеры, способ и продолжительность поселки, концентрация, температура рассола и другие факторы. С повышением концентрации рассола увеличивается содержание соли и уменьшается содержание влаги в сыре после посолки. Концентрация рассола ниже нормы приводит к набуханию (ослизнению) поверхности сыра. Для твердых сыров концентрация хлорида натрия в рассоле должна быть не ниже 20%, для мягких и рассольных 16--18%.

Температуру рассола необходимо поддерживать в пределах 8--12°С. С повышением температуры рассола (выше 12°С) увеличивается содержание хлорида натрия и уменьшается количество влаги в сыре.

21.4 Изменение составных частей сыра

Лактоза. Лактоза в процессе созревания сыров подвергается воздействию молочнокислых бактерий и довольно быстро, через 5--10 дней, полностью сбраживается. Основной продукт сбраживания лактозы -- молочная кислота. Динамика ее накопления зависит от многих факторов, в том числе от состава бактериальных заквасок. Гетероферментативные молочнокислые бактерии (лактококки, стрептококки и палочки) почти полностью превращают молочный сахар в молочную кислоту. Лейконостоки и ароматообразующий лактококк являются слабыми кислотообразователями и помимо молочной кислоты накапливают побочные продукты -- спирт, органические кислоты, углекислый газ, ацетоин, диацетил.

Титруемая кислотность сыров возрастает быстро в первые часы и дни после выработки, в дальнейшем она повышается очень медленно. В конце созревания кислотность может понизиться вследствие накопления щелочных продуктов распада белков.

Белки. Биохимические изменения белков лежат в основе созревания сыров. Под действием сычужного фермента, плазмина и ферментов молочнокислых бактерий белки сырной массы распадаются с образованием многочисленных азотистых соединений. Сычужный фермент вызывает первичный распад параказеина* на белковоподобные вещества, дальнейшее их изменение осуществляют плазмин и ферменты молочнокислых бактерий.

Главным источником протеолитических ферментов, а следовательно, и основным фактором созревания сыра являются молочнокислые бактерии.

В процессе созревания сыра параказеин постепенно распадается на растворимые в воде белковые вещества (высокомолекулярные полипептиды), затем на средне- и низкомолекулярные полипептиды и пептиды, три- и дипептиды и, наконец, на аминокислоты. Одновременно идет отщепление аминокислот, три- и дипептидов от полипептидов.

Следовательно, ферментативный распад параказеина сопровождается образованием растворимых в воде азотистых соединений, количество которых непрерывно увеличивается. Степень зрелости сыров условно выражают в процентах (в виде отношения растворимого азота к общему азоту) или в градусах Шиловича (в градусах буферности). Чем глубже происходит распад белков, тем выше буферность и степень зрелости сыра. Для советского сыра она составляет 240 - 280 град, для голландского и ярославского 80--95, а для российского 55-100 град.

При распаде белков в сырах накапливаются свободные аминокислоты. Методом хроматографического разделения в сырах обнаружено 12 - 19 свободных аминокислот Качественный и количественный состав свободных аминокислот зависит от вида, влажности, возраста сыра, состава бактериальных заквасок и других факторов.

Молочный жир. Во всех сырах происходит гидролиз жира, Катализируемый липолитическими ферментами. Однако степень распада жира в твердых и мягких сырах неодинакова. В мягких сырах гидролиз протекает более интенсивно, в твердых -- значительно слабее (за исключением швейцарского и советского сыров, в которых жир существенно изменяется).

Источником липаз в твердых сырах является микрофлора бактериальных заквасок и препаратов -- молочнокислые палочки, стрептококки и пропионовокислые бактерии. Во всех видах сыров обнаружены свободные жирные кислоты -- масляная, валериановая, капроновая, каприловая, каприновая. В твердых сырах их содержание незначительно, в мягких сырах многие из них обусловливают характерные острый вкус и запах.

21.5 Изменение содержание влаги и мин веществ

Все сыры в процессе поселки и созревания теряют то или иное количество влаги. Эти потери влаги закономерны. Большая часть влаги (5-- 1% массы сыра) извлекается из сыра при поселке. После посолки во время выдержки сыра в камерах сырохранилиша потери влаги (усушка сыра) продолжаются. Распределение влаги в сыре по слоям головки неодинаково. Влажность повышается от периферии к центру, а твердость, наоборот, понижается.

Общее количество минеральных веществ в процессе созревания сыра изменяется в результате выделения солей с сывороткой при поселке и выщелачивании во время мойки сыра.

21.6 Формование (рисунка) структуры, консистенции формы сыра

Структура, консистенция и рисунок сыра характеризуют правильность прохождения биохимических и физико-химических процессов при выработке сыра и, следовательно, качество готового продукта.

Структура. Под структурой плотного продукта понимают размеры и пространственное расположение отдельных частиц или компонентов. Каждый вид сыра имеет свою, характерную для него микроструктуру, но в целом у всех сычужных сыров она состоит из одних и тех же структурных элементов. К ним относятся макрозерна, имеющие включения в виде микрозерен и отделенные друг от друга прослойками с макропустотами. Макрозерна представляют собой сырные зерна, полученные после разрезки и обработки сгустка и соединенные между собой при формовании и прессовании сыра. Размер макрозерен определяется видом сыра -- в мягких сырах он в 2-- 3 раза больше, чем в твердых. В результате прессования сырные зерна деформируются, поэтому в корковом слое они сплющиваются и имеют более вытянутую форму, чем в центральной части. Сырные зерна, прилегающие к глазкам, также сильно деформированы.

Прослойки между макрозернами состоят из белково-сывороточного вещества и образуются в результате слияния оболочек сырных зерен, прилегающих друг к другу. На они видны в виде светлых линий, окружающих макрозерна. Толщина прослоек в твердых сырах в среднем равна 11 мкм (в мягких -- 30--35 мкм). В процессе созревания она несколько уменьшается, но прослойки обнаруживаются в сырахлюбого возраста.

В макрозернах содержатся различные включения -- микрозерна. К ним относятся жировые микрозерна, кристаллические отложения солей кальция и колонии микроорганизмов.

Жировые микрозерна -- это жировые капли диаметром около 11 мкм, представляющие собой молочный жир, деэмульгированный в процессе выработки и созревания сыра.

Кристаллические отложения солей кальция (кристаллические микрозерна) обнаружены во всех твердых сырах. Они представляют собой фосфат кальция, отщепленный от параказеина в процессе созревания. Отложения солей имеют округлую форму и размер около 19 мкм.

Консистенция. Консистенция -- важный элемент в общем органолептическом восприятии, получаемом при употреблении плотного пищевого продукта. Она включает такие понятия, как мягкость, жесткость, зернистость, связность, пластичность и т.д. Консистенция формируется в процессе созревания продукта.

Огромное влияние на консистенцию сыра оказывают состояние влаги в сыре, ее связь с сухим веществом.

Рисунок. В процессе созревания сыра вследствие биохимических реакций выделяются газы: углекислый газ, водород, аммиак и др.

Аммиак образуется при дезаминировании аминокислот. Часть его вступает в соединение с кислотами, часть накапливается в свободном состоянии и улетучивается, о чем свидетельствует запах аммиака в сырохранилищах.

Углекислый газ. Он образуется при сбраживания молочного сахара и солей молочной кислоты.

21.7 Образование вкусовых и ароматических веществ сыра

Биохимические процессы, протекающие во время созревания сыра, приводят к значительным изменениям его основных составных частей. Важная роль в создании вкуса сыра принадлежит летучим жирным кислотам и карбонильным соединениям (альдегидам, кетонам), образующимся при распаде молочного сахара, аминокислот и жира. Пример уксусная, пропионовая, масляная, муравьиная кислоты. На вкус сыров существенно влияют продукты распада белковых веществ - пептиды и аминокислоты. В состав ароматической композиции сыров входят также амины -- продукты декарбоксилирования аминокислот, сернистые органические соединения (сероводород и др.), образующиеся при распаде серосодержащих аминокислот, молочная кислота, лактоны, эфиры, хлорид натрия и другие химические соединения.

22. Состав сливок и сливочного масла

22.1 Физико-химические и органолептические показатели сливок. Применение для выработки масла

Сливки предназначены для выработки масла сортируют по органолептическим, физико-химическим и бактериологическим показателем.

Показатели	Сорт сливок
	1	2
Вкус и запах	Чистый, свежий, сладковатый свободный от всяких привкусов и запахов.	Слабовыраженный кормовой вкус и запах.
Консистенция	Однородная, отсутствие комочков масла, засоренности, не замороженные сливки	Однородная, немного комочков масла от засоренности, следы замораживания
Кислотность 0Т при жирность сливок % 20-25 26-31 32-37 38-43	16 15 14 13	20 19 17 16
Проба на кипячение	Отсутствие хлопьев белка	Наличие отдельных хлопьев белка
Проба на редуктазу, продолжительность обесцвечивания	С выше 3-х часов	Менее 3-х часов
Температура сливок	10	10

22.2 Состав сливочного масла

Сливочное масло - это высококалорийный, концентрированный продукт обладающий хорошей усвояемостью и высокими вкусовыми достоинствами.

Вырабатывают масла двумя способами:

Сбивание

Сепарирование

Отличаются по физико-химическим процессам и свойствам готового продукта.

Химический состав масла

Содержание, %	Несолен.	соленое	любитель	топленое	шоколад	фрукт	медовое
Влага Жира Соли Сахара Какао Сахара, меда	16 82,5 - - - -	16 81,5 1,5 - - -	20 78 - - - -	1 98 - - - -	16 62 - 18 2,5 -	18 62 - 16 - -	18 52 - - - 25

Содержание соли в масле

Соль применяют для придания соленого вкуса и повышение стойкости масла при его хранении. Посолкой масла также задерживают рост вредной микрофлоры.

Газы: Более высокое содержание в воздухе масле полученное методами сбивания. Газы благоприятно отражается на структуре масла. Излишне высокое содержание газа в масле получается при длительной обработке его на вальцах. Стойкость такого масла понижается, из-за усиления окислительных процессов.

Витамины: А, Е, С, В1 и В2. Калорийность масла высокая 7800ккал.

22.3 Изменение сливок при пастеризации

Пастеризация при высокой температуре проводят для: достижение эффективного уничтожения микрофлоры, для разрушения ферментов липазы.

При высокой температуре пастеризации осаждается альбумин и изменяется белки с образование сульфгидрильных групп, которые снижают ОВП плазму сливок. Пир пастеризации изменяется также жировая фаза сливок, т.е. при нагревании сливок в центробежных пастеризаторах с вытеснительным барабаном образует комочки жира и размельчают жировые шарики. Образование жировых комочков облегчает получение при сепарировании ВЖС пониженной влажности. Температура пастеризации сливок для выработки масла составляет 85-90оС. При наличии в сливках посторонних привкусов температуру повышают до 92-95оС. Если обнаружен металлический привкус то температуру снижают до 75оС с выдержкой во избежание его усиления.

22.4 Состав сливок и состояние жира и плазмы в них

В состав сливок в основном входят: жир, белок, молочный сахар и зола.

Жир 20% 35%

Белка 3,1% 2,7%

Молочного сахара 4,1% 3,6%

Зола 0,6% 0,5%

Жир в сливках также как и в молоке находится в состоянии эмульсии ( и он расплавленный) или суспензии, если он твердый. Эмульсия жира стабилизатора лецитино-белковой оболочкой жировых шариков. В оболочках жировых шариков находятся основное количество фосфатидов молока (60%) с оболочками. СОМО сливок содержит несколько больше белка, чем СОМО молока за счет белкового компонента оболочек и белков адсорбированного на внешней поверхности оболочек жировых шариков.

22.5 Кислотность масла и плазмы

Кислотность масла обусловлена кислотность жира и плазмы. Кислотность масла определяют в градусах Кетстофера (0К) показывающих количество в мл. 1Н раствора щелочи необходимое на нейтрализацию 100г жира. При титровании масло растворяют в смеси спирта и эфира. Кислотность плазмы показывает степень выраженности м/к брожения. Для исследования выделяют плазму из масла при раздавливании. Кислотность свежего сладко-сливочного масла составляет 0,6 - 1,2 0К, кисло-сливочного 1,5 - 2,5 0К

23. Физико-химические процессы при производстве масла способом сбивания и сепарирования

23.1 Маслообразование и структура масла

При выработке масла способом сепарирования концентрацию жира осуществляют при помощи центробежной силы. Сепарируя сливки на специальных сепараторах. Получаемых ВЖС содержание жира составляет 83 - 83,5%. Жирность сливок доводят до нормы установленной для сливочного масла. Жир ВЖС находится в виде эмульсии. Жировые шарики окружены лицетино - белковой оболочкой. Наружный слой, который сильно гидролизован. При этом создается тонкая белкво-водная прослойка отделяющая жировые шарики. Для преобразования ВЖС масла необходима дестабилизация эмульсии жира. ВЖС в маслообразователе охлаждаются при интенсивном перемешивании. Поверхностный слой жировых шариков быстро отвердевает. Жир в нем кристаллизуется и при механическом перемешивании оболочки жировых шариков смешиваются полностью или частично. Т.О. ВЖС в непрерывной водной фазе жир растворяется в виде отдельных жировых шариков. При маслообразовании происходит процесс который называется сменой фаз. Структура масла отличается от способа сбивания, следующим:

Более тонкий слой распределение влаги

Менее полное гемульгирование жира в масле.

23.2 Структурно-механические свойства и концентрации масла

При производстве масла способ сепарирования протекают физико-химические процессы, обуславливающие структуру продукта и консистенцию. ВЖС с расплавленным при пастеризации жиром поступает в маслообразователь в цилиндрах которого происходит маслообразование. Процесс протекает в 3 стадии:

Сливки охлаждаются до температуры 22 - 230С при этом продукт остается в виде эмульсии жира в Н2О

ВЖС, при перемешивании охлаждаются до температуры ниже 220С (до 110С) при этом происходит массовые кристаллы глицерида, а также дестабилизация эмульсии и смена фаз ВСЖ превращается в масло.

Продолжительность кристаллизации жира в охлажденном продукте производится одновременно механической обработкой, в результате чего приобретает пластичную консистенцию

Масло, полученное способом сепарирования нередко имеет недостаточную термоустойчивость. При повышении температуры теряет форму. Изменяя термомеханиеческие обработки, в зоне кристаллизации является основной причиной пониженной термоустойчивости.

23.3 Охлаждение и физическое созревание сливок

Жир расплавленный при пастеризации сливок становится твердым при охлаждении последующей выдержкой при низкой t-ре от 1 до 60С. Жировые шарики приобретают твердость и упругость и происходит объединение их в кучки. Это называется физическим созреванием сливок. Охлаждение сливок даже при низкой температуре не вызывают полного отвердевания жира. В хорошем по консистенции сливочное масло содержится 30 - 35% жира твердом состоянии. Такие соотношении достигается при охлаждении сливок до 2 - 100С. Созревание сливок при низкой температуре (2 - 30С) позволяет резко сократить длительность процесса до 1ч.

Применение одновременно с охлаждением кратковременного встряхивания сливкоподготовителя ускоряет отвердевание жира и позволяет исключить выдержку сливок. При созревании сливок лецитино-белковой оболочке жировые шарики изменяются частично разрываются. Частичный разрыв оболочек облегчает в дальнейшем сбивания сливок. Масла следует избегать обогащение сливок воздухом в тонком слое на свету с доступом воздуха.

23.4 Сквашивание сливок

При выработке кислосливочного масла сливки заквашивают чистыми культурами молочнокислых бактерий. Молочнокислые бактерии сбраживают молочный сахар с образованием молочной кислоты и ароматических веществ (диацетила, летучих жирных кислот и др.). Один из главных компонентов запаха кислосливочного масла -- диацетил, содержание которого составляет 0,1 --0,5 мг %. Сквашивание сливок не только придает маслу специфические кисломолочные вкус и запах, но и, вследствие понижения рН плазмы, повышает стойкость продукта при хранении.

В результате сквашивания кислотность плазмы сливок возрастает до 55--65Т* (рН около 4,8--5). Следовательно, рН среды приближается к изоэлектрической точке казеина и жировых шариков. Казеин частично коагулирует, увеличивается вязкость сливок. Снижаются заряд оболочек жировых шариков и степень гидратации оболочечных белков. Оболочки становятся менее эластичными и механически непрочными, поэтому количество свободного жира при сквашивании увеличивается в несколько раз. В сливках появляются скопления жировых шариков (микрозерна) и сбиваются они быстрее, чем свежие сливки.

При выборе степени сквашивания сливок следует учитывать время года, качество сырья, вид вырабатываемого масла и условия его хранения. Например, излишнее повышение кислотности плазмы сливок способствует развитию в соленом масле пороков вкуса (рыбный, олеистый и др.).

23.5 Теоретические основы процессы сбивания

При выработке масла необходимо не только концентрированный жир в сливках, но и диэмульгировать разрушив полностью или частично оболочки жировых шариков. В процессе пастеризации охлаждение и созревание сливок жировые шарики и оболочки не изменяется. При сбивании сливок в маслоизготовителе в результате механического воздействия и физико-химического превращения образовавшийся масло имеющие другую структуру, чем сливки. Масло при расплавлении разделяется на жир и плазму при сбивании сливок в маслоизготовителе периодического действия образовавшийся воздушные пузырьки. Через 5 - 10 минут после начала перемешивания V воздуха достигает 90% от количества сливок. Процесс производства масла в маслоизготовителе непрерывного действия условно подразделяют на 3 стадии.

Физическое созревание сливок при котором происходит кристаллизация фосфотидов в оболочках жировых шариков. Жир в шариках кристаллизуется частично.

Образование масленого зерна при сбивании сливок. Удары мешалок в маслоизготовителе столкновение жировых шариков вызывают разрушение и удаление оболочек жировых шариков. В результате интенсивного механического воздействия быстро формируются масленые зерна.

Обработка масленого зерна при которой происходит механическое перемешивание также образование пласто масла дробление капель пахты и влаги и более равномерное их распределение.

23.6 Микроструктура сливочного масла выработанным способом сбивания

После сцеживания пахты и проливной воды масленое зерно обрабатывают для образования сплошного пласта, удаление лишней влаги, дробление капель ее в масле и равномерного их распределения. Плазма в масле находится в виде капелек, размер которых изменяются при обработки на мальцах маслоизготовителя. Структуру масла определяют при сбивании и обработке.

24. Изменение масла в процессе хранения

24.1 Пищевая порча жира

При хранении сливочного масла, особенно в неблагоприятных условиях, молочный жир изменяется, образуется ряд химических соединений, обладающих часто неприятными вкусом и запахом. Изменение химического состава жира, а также разрушение каротина и витаминов обусловливают ухудшение органолептических показателей, снижение пищевой и биологической ценности масла. Изменение вкуса и запаха жира иногда приводит к тому, что продукт становится непригодным к употреблению. Это явление называют пищевой порчей жира.

Порча жира может протекать как под влиянием ферментов (выделяемых главным образом микроорганизмами), так и под действием кислорода воздуха. Действие этих факторов ускоряют повышенные влажность и температура, свет, соли металлов (меди, железа, свинца, цинка). Различают гидролитическую и окислительную порчу жира.

А) Гидролиз -- это процесс расщепления жира на глицерин и жирные кислоты. Конечный результат гидролиза триглицеридов может быть представлен в следующем виде:

В действительности же гидролиз триглицеридов идет в три стадии: триглицерид диглицерид + жирная кислота моноглицерид + жирная кислота глицерин + жирная кислота. Эти стадии протекают последовательно, но с разными скоростями.

Гидролиз жира вызывается, главным образом, ферментом липазой. Однако он может проходить и без ее участия -- при высокой влажности и температуре хранения в результате воздействия на жир кислорода воздуха и света. Гидролиз жира характеризуется накоплением свободных жирных кислот.

Окислительная порча молочного жира протекает при низких температурах в присутствии кислорода воздуха и света. При этом происходит глубокий распад жира с образованием пероксидов, альдегидов, кетонов, оксикислот и других соединений, обладающих неприятным вкусом и запахом. Таким образом, окисление жира сопровождается появлением посторонних нежелательных привкусов, вследствие чего продукт приобретает различные пороки вкуса (прогорклый, салистый и др.). Окислению подвергаются в первую очередь полиненасыщенные жирные кислоты, т. е. наиболее биологически ценная составная часть триглицеридов жира и фосфолипидов. Первичные продукты окисления (гидропероксиды, пероксиды) существенно не влияют на органолептические свойства жиров.

Прогоркание наступает в результате накопления в жирах альдегидов, кетонов, низкомолекулярных кислот. При этом жир (масло) приобретает типичный прогорклый вкус и резкий, неприятный запах. Прогоркание жира может происходить не только под действием кислорода воздуха, но и биохимическим путем -- под действием липаз.

Осаливание жира характеризуется образованием альдегидов и большого количества оксисоединений. Процесс обусловлен действием кислорода воздуха и усиливается при световом воздействии на жиры.

24.2 Факторы, влияющие на стойкость масла при хранении

Под стойкостью масла понимается его способность сохранять длительное время высокое качество. Установлено, что порча масла протекает, главным образом, на границе фаз жир-вода, жир-воздух. Следовательно, стойкость масла при всех прочих равных условиях зависит от степени диспергирования влаги (плазмы) и содержания в нем воздуха. Избыточная обработка масляного зерна отрицательно влияет на стойкость масла -- в нем увеличивается количество воздуха, способствующего окислению жира. Масло, выработанное методом преобразования высокожирных сливок, характеризуется наиболее тонким распределением влаги. Однако оно более подвержено окислительной порче в условиях длительного хранения при низких отрицательных температурах (-18°С). Стойкость масла при хранении зависит от химического состава молочного жира, и в первую очередь, от содержания в нем полиненасыщенных жирных кислот (линолевой, линоленовой и арахидоновой). Их количество зависит от времени года (повышается весной, понижается осенью и зимой) и географической зоны получения молочного жира.

24.3 Пороки масла

Название порока	Причины возникновения	Меры предупреждения
Прогоркание	возникает в результате гидролиза триглицеридов под действием липаз, попадающих из сливок при недостаточной их пастеризации, а также при обсеменении масла психротрофными бактериями и плесневыми грибами. Порок характеризуется образованием неприятных по вкусу и запаху низкомолекулярных жирных кислот, в первую очередь масляной кислоты	Не хранить молоко долго Соблюдать санитарные правила обработки Пастеризовать молоко
Окисленный вкус объединяет несколько пороков -- олеистый, рыбный и металлический привкусы	Данные привкусы вызываются окислением полиненасыщенных жирных кислот, входящих в состав фосфолипидов и триглицеридов молочного жира (скорость окисления фосфолипидов выше, чем молочного жира).	Соблюдать санитарные правила обработки
Осаливание	обусловливается окислением ненасыщенных жирных кислот с образованием альдегидов и оксикислот, например дигидроксистеариновой. Возникает под действием света и кислорода воздуха, ускоряется при повышении температуры, наличии меди, железа и диацетила. Характеризуется специфическим салистым привкусом
Штафф	этот порок поражает поверхностные слои масла, которые становятся более прозрачными и приобретают темно-желтый оттенок. Обусловливается реакциями полимеризации глицеридов ненасыщенных жирных кислот. Часто порок вызывается действием поверхностной микрофлоры масла.

25. Процессы, происходящие при выработке сгущенного молока с сахаром и сгущенного стерилизованного молока

25.1 Основные понятия о сгущенном молоке с сахаром

Производство сгущенного молока с сахаром основано на увеличении концентрации сухих веществ молока путем сгущения и добавления сахарозы. По ГОСТ 2903--78 сгущенное молоко с сахаром должно иметь следующий состав (в %) и свойства: содержание влаги не более 26,5, сахарозы не менее 43,5, сухих веществ молока не менее 28, в том числе жира не менее 8,5; кислотность не более 48°Т; вязкость 3--10 Па*с. Основным показателем, определяющим качество сгущенного молока с сахаром, является консистенция (наиболее часто встречающийся порок продукта -- изменение его консистенции -- загустевание). Консистенция сгущенного молока с сахаром обусловливается составом и свойствами сырья и физико-химическими изменениями составных частей молока во время технологических операций производства продукта -- пастеризации, сгущения молочной смеси и охлаждения продукта (кристаллизации молочного сахара).

25.2 Свойства и состав сгущенного молока

Один из важнейших факторов, влияющих на консистенцию сгущенного молока с сахаром, -- химический состав молока, главным образом, его белково-солевой состав. Для производства продукта наиболее пригодно молоко с низкой величиной соотношения между жиром и СОМО (около 0,425), с мелкими жировыми шариками и казеиновыми мицеллами и оптимальным содержанием кальция (не более 125 мг %). Эти показатели зависят от времени года, стадии лактации, породы, состояния здоровья животных и других факторов.

Вязкость готового продукта зависит от кислотности молока. Повышение кислотности сырого молока (в результате сбраживания бактериями молочного сахара) нарушает солевой баланс молока, снижает тепловую устойчивость казеина.

25.3 Физико-химические изменения при производстве сгущенного молока

При физико-химическом изменении сгущенного молока происходит:

При пастеризации денатурируют сывороточные белки, концентрация которых при сгущении увеличивается. Изменяется структура казеина: он приобретает способность к агрегации. Часть солей молока переходит в нерастворимое состояние -- изменяется соотношение между катионами кальция, анионами фосфорной и лимонной кислот.'Таким образом, режим пастеризации влияет на белково-солевой состав молока и, следовательно, на вязкость сгущенного молока с сахаром и его стойкость к загу-стеванию при хранении. Так, температура пастеризации молока 85--95°С способствует повышению вязкости сгущенного молока с сахаром, а температура выше 100°С -- получению продукта сравнительно жидкой консистенции. Режим пастеризации следует выбирать с учетом сезонных изменений состава и свойств молока. Например, для весенне-летнего периода, когда наблюдается увеличение кислотности, содержания в молоке сухих веществ и повышение склонности продукта к загустеванию, рекомендуется пастеризация при температуре 105--112°С. При данной температуре не происходит резкого увеличения размеров частиц белка, и в дальнейшем получается продукт с низкой вязкостью. В осенне-зимний период при пониженном содержании в молоке сухих веществ следует применять температуру 95--96°С. Она способствует увеличению размера частиц казеина и некоторому повышению вязкости готового продукта. Более высокая температура пастеризации в данный период приводит к получению сгущенного молока слишком низкой вязкости.

Во время сгущения возрастает концентрация солей кальция, в результате чего казеиновые мицеллы укрупняются и соединяются с денатурированными сывороточными белками. Изменению подвергается жировая фаза молока. При пастеризации дробятся жировые шарики, комочки слипшихся шариков разъединяются, снижается скорость отстаивания сливок. Во время сгущения, наряду с дроблением жировых шариков (при увеличении числа мелких шариков размером менее 2 мкм), наблюдается их укрупнение и частичная дестабилизация жировой эмульсии. Кроме того, частично гидролизуются триглицериды молочного жира. При этом выделяются летучие жирные кислоты и лактоны, которые вместе с продуктами распада молочного сахара участвуют в формировании свойственных пастеризованному молоку вкуса и запаха.

В неохлажденном сгущенном молоке с сахаром содержится 11--12% лактозы, которая растворена в 25--26% влаги, образуя при 50--60°С насыщенный раствор. В растворе лактоза присутствует в структурно-изомерных ?- и ?-формах, находящихся в равновесии. При охлаждении продукта после сгущения (до 20°С) раствор лактозы становится пересыщенным, и часть ее выпадает в виде кристаллов.

Быстрое охлаждение сгущенного молока с сахаром до температуры усиленной кристаллизации (18--20°С) способствует образованию большого количества мелких кристаллов лактозы. Длительное охлаждение может привести не только к выпадению крупных кристаллов лактозы, но и к другим порокам продукта.

25.4 Пороки сгущенного молока

Сгущенное стерилизованное молоко, согласно требованиям ГОСТ 1923-78, должно содержать не менее 25,5% сухих веществ, в том числе не менее 7,8% жира (молоко концентрированное стерилизованное -- сухих веществ не менее 27,5%, в том числе жира не менее 8,6%).

Качество сгущенного стерилизованного молока и его стойкость при хранении во многом зависят от качества исходного молока и режимов тепловой обработки.

Термоустойчивость исходного молока

Термоустойчивость является важным технологическим свойством молока, определяющим способность сохранять при высоких температурах свои первоначальные свойства. К факторам, обусловливающим термоустойчивость молока, в первую очередь относят состав казеина, солей и рН. При увеличении в молоке концентрации фосфатов и цитратов уменьшается количество ионов кальция, что приводит к нарушению структуры казеинового комплекса и снижению его устойчивости. ^'' ***

Кроме перечисленных факторов термоустойчивость молока может зависеть от размера казеиновых мицелл -- чем они мельче, тем более термоустойчиво молоко, и наоборот. Мелкие мицеллы содержат, как правило, больше х-казеина и меньше коллоидного фосфата кальция по сравнению с крупными, и поэтому они в меньшей степени склонны к агрегации. Снижению термоустойчивости молока способствует повышенное количество термолабильных сывороточных белков, содержащееся в молоке коров, больных маститом, и в молозиве.

Термоустойчивость молока имеет сезонный характер -- в феврале-марте и октябре-ноябре она снижается в 2--2,5 раза по сравнению с летними месяцами.

Особенности пастеризации, сгущения и стерилизации молока

При выборе режимов тепловой обработки должна преследоваться цель -- минимальное тепловое воздействие на белки и другие составные части молока, т. е. сохранение или даже повышение термоустойчивости исходного молока.

Для полного уничтожения микроорганизмов молоко обычно стерилизуют при 116--118°С в течение 15--17 мин. Такой режим может выдержать только термоустойчивое молоко. При производстве сгущенного стерилизованного молока применяют антибиотик низин. Он снижает терморезистентность споровых бактерий -- возбудителей микробиологической порчи сгущенного стерилизованного молока (бомбаж, свертывание). Добавление низина позволяет проводить стерилизацию при более низкой температуре и с меньшей выдержкой.

Сухие молочные продукты и зцм

Сухие молочные продукты обладают высокой пищевой ценностью, хорошо сохраняются в обычных условиях. Сухие ЗЦМ успешно используют для выпойки молодняка сельскохозяйственных животных, что позволяет решить проблему недостатка молока на заводах в зимний период, а также снизить риск падежа телят. Производство сухих молочных продуктов и ЗЦМ основано на удалении из молока в процессе сушки влаги (до содержания 4--7%)/При таком содержании влаги подавляется развитие микроорганизмов, так как развитие бактерий возможно только при наличии в среде не менее 25-- 30% влаги, плесеней -- не менее 15%. Качество свежевыработанных сухих молочных продуктов и ЗЦМ (растворимость, консистенция, цвет, вкус) зависит от состава и свойств исходного молока (молочной смеси), а также физико-химических изменений белков, жиров, углеводов, солей во время пастеризации, сгущения, гомогенизации и сушки.

Загустевание относится к основным порокам сгущенного молока с сахаром. Оно появляется во время хранения продукта. В результате самопроизвольного загустевания продукт приобретает излишне вязкую консистенцию и становится нестандартным (продукт, хранившийся от 2 до 12 мес, должен иметь вязкость не более 15 Па * с. Реже порок наблюдается при хранении сгущенного стерилизованного молока, Основные причины порока -- изменение физико-химических свойств белков и нарушение устойчивости коллоидной системы молока.

Комковатая и хлопьевидная консистенция сгущенного молока с сахаром характеризуется наличием мелких хлопьев и комочков казеина, образующихся при частичной коагуляции белка. Появляется в продукте, выработанном из молока повышенной кислотности (например, из молока с примесью молозива и т. д.)

Мучнистая и песчанистая консистенция сгущенных молочных консервов вызывается нарушением процесса кристаллизации лактозы в сгущенном молоке с сахаром. Допускаемые размеры кристаллов лактозы в продукте составляют не более 15 мкм. Медленное нерегулируемое охлаждение продукта может привести к образованию кристаллов размером 16--20 мкм или более (см. табл. 35) и, как следствие, появлению порока. Необходимо строго соблюдать режимы охлаждения сгущенного молока с сахаром.

Пониженная растворимость сухих молочных продуктов наблюдается при сильной денатурации сывороточных белков в процессе сушки.

Потемнение молочных консервов возникает при образовании большого количества меланоидинов в результате реакции между аминогруппами белков и альдегидной группой лактозы и глюкозы.

Прогорклый вкус обусловлен гидролизом жира под действием оставшейся после пастеризации липазы.

Салистый и другие (рыбный, металлический и др.) привкусы возникают при хранении сухих молочных продуктов и ЗЦМ.

26. Процессы, происходящие при выработке сухого молока

26.1 Основные понятия о сухих молочных продуктах

К сухим молочным продуктам относят: сухое цельное молоко без сахара и с сахаром, сухое обезжиренное молоко и пахту, сухие сливки без сахара и сахаром, к/м продукты, сухой смесь для мороженого и сухие продукты для детского питания. Сухие молочные продукты применяют в разных отраслях промышленности и должны соответствовать следующие требованием содержании влаги 4%, жира 25%, растворимость осадка для высшего сорта 0,2мл., для первого сорта 0,4%, кислого 1000Т, сухих сливках содержание влаги от 4,7%, жира 42%

26.2 Процессы, происходящие при выработке сухого молока

В высушенных продуктах при содержании влаги не менее 10% м/о не размножаются, физико-химические процессы замедляются. При высушивание молока получается стойкий при хранении продукт, сухое молоко получают путем высушивания свежего пастеризованного молока и его подразделяются на молоко распылительной сушки (воздушная) и молоко пленочной сушки, полученные на вальцованных сушилках (контактная сушка). Перед сушкой молоко сгущают, при контакте сушке молоко наносят на горячую полированную поверхность вальцов с температурой 106 - 1180С и высушивают. Температура сушки после испарения влаги превышает 1000С, при этом белок денатурируется, в результате чего растворимость сухого молока остается относительно пониженной. При распылительной сушке молоко в распылительной башне встречается с потоком горячего воздуха при t-ре 145-1550С и быстро высушивается.

Значительное изменение молока при этой t-ре не происходит, и растворимость сухого молока достигает 48%. Молоко пленочной сушки состоит из кусочки пленки, а распылительной из крупных частиц.

Физико-химические изменения:

Пастеризация температуру устанавливают в зависимости от методов сушки, при пленочной сушке t-ра 75 - 770С, при распылительной 90 - 950С, дальнейшее повышение t-ры способствует денатурации белков и выпадения фосфата Са, а также понижению растворимости молочных продуктов.

Степень сгущения - влияет на качество готового продукта от степени сгущения, зависит вязкость направляемого на сушку молока. При выработке сухого молока распылительным способом молоко сгущают до концентрации сухих веществ 43 - 48%, режим сгущения влияет на n молока и дисперсность жира.

Гомогенизация молока данный процесс способствует снижению содержания свободного жира сухих молочных продуктов до 2-6%, низкая t-ра гомогенизации (менее 500С) повышает вязкость смеси, а высокие t-ры 55-600С давление 10-15мПа

Сушка молока процесс изменяется первоначальные свойства молока: денатурация сывороточные белки выпадает Фосфат Са, выделяются из жировых шариков свободный жир. Во время сушки разрушаютя фосфаты и часть витаминов (С на 20%, В12 10-35%, В6 3-4%)

26.3 Влияние сушки на качество готового продукта

Пороки сухого молока

Пониженная растворимость сухих продуктов.

Повышенная влажность молочных продуктов приводит к уменьшению растворимости за счет денатурации белков и образование плохо растворимых меланоидинов.

Потемнение молочных консервов.

Образование мелонаидинов в сухом молоке сопровождается потемнением продукта, появление неприятных специфических привкусов и запахов и понижение растворимости.

27. Молочно - белковые концентраты