
- •Оглавление
- •Предисловие
- •1. История и перспективы развития молочной промышленности
- •1.1. История развития молочной промышленности
- •1.2. Основные отрасли и ассортимент выпускаемой продукции
- •1.3. Общая ретроспектива молочного производства
- •1.4. Роль молока и молочных продуктов в питании человека
- •1.5. Современное состояние молочной промышленности
- •1.6. Направления научных исследований в молочной промышленности
- •Вопросы для самостоятельной работы:
- •Контрольные вопросы и задания:
- •2. Молочное сырье
- •2.1. Виды молочного сырья для молочной промышленности
- •2.2. Показатели, характеризующие качество молочного сырья, их основные характеристики
- •2.2.1. Физико-химические показатели
- •Определение массы нетто молока-сырья осуществляют объемным или весовым методом.
- •2.2.2. Органолептические показатели
- •2.2.3. Технологические показатели
- •2.2.4. Санитарно-гигиенические показатели
- •2.2.5. Показатели натуральности молока
- •2.2.6. Понятия «анормальное молоко», «молозиво»,
- •2.3. Требования госТа, предъявляемые к качеству молока натурального коровьего - сырья
- •2.3.1. Транспортирование и хранение
- •2.3.2. Условия приемки, передачи и оплаты за молоко
- •2.3.3. Нормативы качества сливок и белково-углеводного сырья
- •2.4. Санитарно-гигиенические условия получения доброкачественного молока
- •2.4.1. Бактерицидная фаза молока, способы ее продления
- •2.4.2. Первичная обработка молока на фермах
- •2.4.3. Посторонние вещества в молоке и их характеристика
- •2.4.4. Пороки молока
- •2.4.5. Факторы, влияющие на состав и свойства молока
- •3. Механическая обработка молочного сырья
- •3.1. Фильтрование как наиболее простой метод очистки молока от механических примесей
- •3.2. Центробежная очистка молока
- •3.3. Сепарирование молока
- •3.3.1. Основные закономерности процесса сепарирования молока
- •3.3.2. Факторы, влияющие на эффективность процесса сепарирования
- •3.4. Гомогенизация молочного сырья
- •I Натуральный (исходный) Мицелла жировой шарик Казеина
- •3.4.2. Формирование адсорбционных оболочек жировых шариков
- •3.4.3. Факторы, влияющие на процесс гомогенизации
- •3.4.4. Изменение состава и свойств молока в результате гомогенизации
- •3.4.4. Оборудование для дробления жировых шариков
- •3.5. Мембранные методы обработки молочного сырья
- •3.5.1. Назначение, сущность и характеристика
- •3.5.2. Характеристика мембран
- •Вопросы для самостоятельной работы:
- •4. Материальный баланс и нормализация в производстве молочных продуков
- •4.1. Основные уравнения материального баланса
- •4.2. Нормализация в производстве молочных продуктов
- •5. Тепловая и вакуумная обработка молочного сырья
- •5.1. Тепловая обработка молочного сырья
- •5.1.1. Термизация
- •5.1.2. Пастеризация молочного сырья
- •5.1.3. Стерилизация молока
- •5.1.4. Ультравысокотемпературная обработка
- •5.2. Нетрадиционные способы обработки молока с целью снижения его бактериальной обсемененности
- •5.3. Вакуумная обработка молочного сырья
- •5.4. Охлаждение и замораживание молока и молочных продуктов
- •6.2. Основные принципы подбора заквасочных культур
- •6.3. Технология приготовления заквасок в производственных условиях
- •6.4. Контроль качества лабораторной и производственной заквасок и активизированного бактериального концентрата
- •7. Санитарная обработка оборудования и тары
- •7.1. Влияние санитарно-гигиенического состояния оборудования и тары на качество молочных продуктов
- •7.2. Виды загрязнений и способы их удаления
- •7.3. Требования к моющим и дезинфицирующим средствам и их виды
- •7.4. Факторы, влияющие на эффективность мойки
- •7.5. Способы и режимы мойки и дезинфекции инвентаря, оборудования и тары
- •7.6. Требования к качеству воды
- •7.7. Контроль качества санитарной обработки
- •8. Технический контроль на предприятиях молочной промышленности
- •8.1. Цели и задачи контроля
- •8.2. Основные термины и определения
- •8.3. Организация контроля
- •Вопросы для самостоятельной работы:
- •9. Упаковка молока и молочных продуктов
- •9.1. Классификация упаковки и тары
- •9.2. Выбор упаковки и тары
- •9.2.1. Упаковка из стекла
- •9.2.2. Тара из полимерных материалов
- •9.2.3. Комбинированная, картонная и бумажная тара
- •9.2.4. Металлическая тара
- •9.2.5. Биоразлагаемая упаковка
- •9.3. Основные направления развития производства и применения различных видов упаковочных материалов и тары
- •10. Проблемы качества молока и экологической безопасности молочной продукции
- •10.1. Основные определения
- •10.2. Проблемы качества молока и экология
- •10.3. Экологическая характеристика молока и молочных продуктов
- •Промышленная экологическая обстановка
- •Молочные продукты
- •10.5. Основные предпосылки разработки мер улучшения экологии молочных продуктов
- •10.6. Взаимодействие предприятий молочной промышленности с окружающей средой
- •Молочное предприятие
- •10.7. Научные проблемы экологии
- •Список литературы
- •Общая технология молочной отрасли
- •650056, Г. Кемерово, б-р Строителей, 47
6.2. Основные принципы подбора заквасочных культур
Выбор отдельных видов и штаммов микроорганизмов для включения их в состав промышленного бактериального препарата проводится с учетом особенностей технологии производства кисломолочных продуктов.
Для производства твердых сычужных сыров важнейшим признаком пригодности бактерий считается характер протеолиза. Имеет значение и скорость преобразования лактозы, от чего зависит рН сырной массы. Другим важным для сыроделия признаком является способность ингибировать развитие микроорганизмов группы кишечной палочки и маслянокислых бактерий, вызывающих соответственно раннее и позднее вспучивание твердых сыров при созревании. Необходимо учитывать также способность не вызывать появление признаков горечи, возможность стабильного формирования типичного для каждого вида сыра вкусового букета. Для производства «советского» и «швейцарского» сыра в состав заквасок включают культуры пропионовокислых бактерий, благодаря которым появляется пряный привкус.
Подбор отдельных штаммов и заквасок для кисломолочных продуктов осуществляется по следующим показателям:
соответствие микробиологической чистоты штаммов и заквасок по микроскопическому препарату (отбраковка образцов, загрязненных посторонней микрофлорой);
активность штаммов и заквасок, характеризуемая продолжительностью сквашивания и органолептической оценкой (характер сгустка, вкус, запах);
влагоудерживающая способность (влагоотдача);
предел кислотообразования, определяемый по титруемой кислотности;
устойчивость к поливалентному бактериофагу;
антибиотическая и антагонистическая активность по отношению к условно-патогенной и патогенной микрофлоре.
Для производства творога, сметаны, обыкновенной простокваши используют закваску, состоящую из мезофильных, термофильных и ароматообразующих стрептококков. При подборе заквасок для творога применяют штаммы, образующие плотный колющийся сгусток с хорошей влагоотдачей и приятным кисломолочным вкусом, обладающие умеренной предельной кислотностью и выраженной антибиотической активностью.
Для приготовления «Южной» и «Мечниковской» простокваши, йогурта, напитка «Снежок» используются закваски, состоящие из термофильного стрептококка и болгарской палочки. Указанные закваски должны сквашивать пастеризованное молоко за 3,5-4,5 часа, иметь плотную консистенцию без отделения сыворотки, вкус перепастеризованного молока и слабый аромат.
Для выработки сметаны и кислосливочного масла молочнокислые бактерии должны обладать способностью продуцировать диацетил, ацетальдегид, ацетон и другие вещества, ответственные за типичный вкус и запах этих продуктов.
Для получения заквасок, используемых в производстве рассольных сыров, предпочтение отдается солеустойчивым видам молочнокислых бактерий.
6.3. Технология приготовления заквасок в производственных условиях
Объемы выпуска бактериальных препаратов недостаточны для обеспечения производства ферментированных продуктов. Это вынуждает предприятия, потребляющие бактериальные препараты, организовывать получение культур в специальных заквасочных отделениях. Кроме этого, высокая стоимость препаратов чистых культур и необходимость их реактивации после замораживания, сушки, транспортирования и хранения также вызывает необходимость изготовления производственных заквасок прямо на заводах.
На молочные заводы закваски поступают из специальных микробиологических лабораторий в жидком или сухом виде. Жидкие закваски более активны, но срок годности их ограничен.
На предприятиях молочной промышленности из заквасок, полученных из лабораторий чистых культур, приготавливают вначале лабораторную, затем производственную закваску (рис. 9).
Приготовление лабораторных заквасок и активизация БК проводят в специально выделенном помещении при бактериологической лаборатории. Для приготовления лабораторной закваски применяют стерилизованное цельное или обезжиренное молоко, а для производственной - пастеризованное или стерилизованное молоко. Стерилизация молока осуществляется при температуре (1212) С с выдержкой 5-30 мин в зависимости от вида емкости. Стерилизованное молоко охлаждают до оптимальной температуры развития микрофлоры, вносят сухую или жидкую закваску и выдерживают в термостатах при данной температуре. После образования сгустка (через 14-20 часов) закваску охлаждают и хранят при температуре 4-6 C.
Из лабораторной закваски на чистых культурах приготавливают первичную производственную закваску на стерилизованном или пастеризованном молоке. Молоко пастеризуют при температуре (951) C с выдержкой в течение (451) мин, охлаждают до требуемой температуры, вносят закваску и оставляют до образования сгустка. После пастеризации молоко запрещается перекачивать в другую емкость во избежание загрязнения его посторонней микрофлорой. Сквашенную закваску используют сразу или хранят. Продолжительность хранения лабораторной и производственной заквасок на стерилизованном молоке при температуре 3-6 С не должна превышать 72 часов после охлаждения, а при температуре 8-10 C - 24 часов. Производственную закваску на пастеризованном молоке после охлаждения следует хранить не более 24 часов.
Чтобы получить необходимое количество вторичной и последующей лабораторной заквасок, производят их пересадки (рис. 9). Для этого в стерилизованное обезжиренное молоко вносят определенную дозу первичной закваски (0,1-7 %). Далее поступают так же, как при приготовлении первичной закваски. Пересадку лабораторной закваски производят через день, но не более 10 раз.
Бактериальные закваски (сухие или жидкие)
Первичная (лабораторная) закваска
Вторичная (пересадочная)
Производственная закваска
Производство ферментированных молочных продуктов
Рис. 9. Поэтапная схема приготовления производственной закваски
Для приготовления кефирной закваски используют натуральные или сухие кефирные грибки. Сухие грибки восстанавливают, т.е. активизируют, помещая их в обезжиренное, пастеризованное и охлажденное до 18-22 C молоко и выдерживая при указанной температуре до образования сгустка (20-24 часа). Кефирные грибки отделяют от готовой закваски и помещают в свежее пастеризованное и охлажденное молоко. Для полного восстановления активности микрофлоры сухих кефирных грибков достаточно 2-3 пересадки. Сухие кефирные грибки при восстановлении увеличиваются по весу в 5 раз.
Культивирование кефирных грибков (приготовление кефирной закваски) осуществляется в заквасочниках типа Г6-03-40, ОЗУ-350, ОЗУ-630 и ВДП. В этом случае весь процесс приготовления закваски проводят в одной емкости.
Для получения грибковой закваски кефирные грибки помещают в пастеризованное и охлажденное до (202) С обезжиренное молоко из расчета 1 часть грибков на 30-50 частей молока. По мере роста кефирных грибков 1-2 раза в неделю их отделяют с таким расчетом, чтобы соотношение между количеством грибков и молока оставалось постоянным (130-150).
Промывка кефирных грибков водой или пастеризованным молоком не рекомендуется, так как это приводит к вымыванию полезной микрофлоры грибков, снижению активности закваски, появления неспецифического вкуса закваски. При возникновении пороков кефирной закваски менять кефирные грибки не рекомендуется. Регулируя условия культивирования можно устранить возникшие пороки.
Жидкие закваски представляют собой чистые культуры, находящиеся в активном состоянии и выращенные в стерильном молоке. Срок годности их составляет 2 недели при температуре хранения 3-6 С. При длительном транспортировании без соблюдения режима охлаждения активность культур, входящих в жидкие закваски, быстро снижается.
С целью повышения сроков хранения заквасок, их активности и увеличения в заквасках количества бактериальных клеток вырабатываются сухие закваски, а также жидкий и сухой бактериальный препарат. Жидкий бактериальный препарат приготавливается путем культивирования молочнокислых бактерий в питательной среде, их концентрирования (центрифужным способом) и смешивания полученной биомассы с защитной средой.
Сухой бактериальный препарат вырабатывается из жидкого препарата (с защитной средой) путем его сублимационной сушки.
Способ сублимационной сушки заключается в высушивании бактериального препарата в замороженном состоянии при глубоком вакууме. При этом содержание микробных клеток в 1 г сухого бактериального препарата повышается до сотен миллиардов клеток, а срок хранения увеличивается до 4-х месяцев.
Сухие закваски вырабатывают из жидких путем их сушки методом распыления или сублимации. При производстве сухих заквасок с помощью распылительных сушилок активность чистых культур сохраняется до 3-х месяцев. При сублимационном способе сушки сохраняемость живых клеток достигает 90 % в течение нескольких месяцев и даже лет.
Сухие бактериальные закваски и препараты в отличие oт жидких являются наиболее транспортабельными и могут сохраняться в течение длительного времени. При использовании сухого бактериального препарата упрощается схема приготовления заквасок беспересадочным способом. Сухой бактериальный препарат активизируется путем растворения его в стерилизованном обезжиренном молоке и выдержки в течение 1,5-3 часа при оптимальной температуре развития бактериальных клеток. После активации бактериальный препарат направляется непосредственно в производство или для получения первичной производственной закваски, приготовленной на пастеризованном молоке.
Культуры прямого заквашивания (DVS) выпускают сухими и глубокозамороженными. Перед использованием культуры DVS не требуется предварительно активизировать или подвергать какой-либо обработке. Число жизнеспособных клеток в 1 грамме составляет минимально 51010 КОЕ.
Интенсивные исследования в области селекции микроорганизмов позволили разработать стандартизированные культуры с четко определенными свойствами. Концентрированные культуры DVS обладают рядом преимуществ перед обычными заквасками, полученными путем пересадок:
постоянство состава (не нарушается соотношение между штаммами);
простота в обращении;
высокая активность;
отсутствие риска загрязнения бактериофагом.
Одно из главных достоинств культур DVS - получение ферментированных продуктов высокого качества с большими сроками хранения. Перед использованием пакет надрезают в указанном месте и содержимое высыпают непосредственно в ванну с молоком.
Использование культур для непосредственного заквашивания молока позволяет значительно интенсифицировать технологический процесс, вести тщательный контроль по ходу технологического процесса производства и готовой продукции.