1.6.2 Термостатный способ производства йогурта

Технологический процесс производства йогурта термостатным способом состоит из следующих операций: приемка и подготовка сырья и материалов, нормализация по жиру и сухим веществам, очистка, гомогенизация, пастеризация и охлаждение смеси, внесение плодово-ягодных наполнителей, заквашивание, розлив, упаковывание, маркирование, сквашивание и охлаждение. Все технологические операции до внесения плодово-ягодных наполнителей осуществляют так же, как при резервуарном способе производства йогурта.

Наполнители вносят в охлажденную до температуры сквашивания смесь при постоянном перемешивании, которое заканчивают через 15 мин после их внесения. Заквашивание проводят так же, как и при резервуарном способе. Заквашенную смесь разливают в стеклянную тару вместимостью 200, 250, 400 и 500 см³, а также в стаканчики, пакеты и коробочки аналогичной вместимости. После розлива продукт направляют в термостатную камеру с температурой 40±2 °C для сквашивания в течение 3-4 ч в зависимости от активности закваски. После сквашивания продукт должен иметь прочный сгусток кислотнотью 95-100 °Т. После окончания сквашивания продукт транспортируют в холодильную камеру для охлаждения до 6 °C составляет не более 4 сут с момента окончания технологического процесса [10].

2. Технологическая часть

В данной выпускной квалификационной работе рассматривается технологическая линия производства питьевого биойогурта 1,5% на базе ОАО «САМАРАЛАКТО», машинно-аппаратурная схема которой приведена в Приложении 1.

Общие технологические стадии производства йогурта:

1. Приемка молока

2. Обработка молока

3. Сепарирование

4. Обработка обезжиренного молока

5. Обработка сливок

6. Нормализация смеси по массовой доле сухих веществ

7. Обработка нормализованной смеси

8. Охлаждение

9. Внесение закваски

10. Перемешивание

11. Сквашивание

12. Охлаждение

13. Фильтрование

14. Дозирование фруктово-ягодного наполнителя

15. Перемешивание

16. Фасовка

17. Охлаждение и созревание

18. Хранение

На заводе приемка молока осуществляется в соответствии с требованиями ГОСТ 13264-88 «Молоко коровье. Требования при закупках». Согласно ГОСТу молоко коровье получено от здоровых животных, отфильтровано и охлаждено в хозяйстве не позднее чем через 2 ч после дойки до температуры не выше 8 С. На предприятие его привозят в автомолцистерне 1, и при сдаче-приемке оно имеет температуру не выше 10 ºС.

По внешнему виду и консистенции молоко должно быть однородной жидкостью белого или кремового цвета, без хлопьев и осадков, плотностью не менее 1027 кг/м³. В зависимости от физико-химических и микробиологических показателей сырое молоко подразделяется на три сорта в соответствии с требования, указанными в табл. 7.

Таблица 7

Физико-химические и микробиологические показатели молока

Показатель	Норма для сортов
	высшего	первого	второго
Кислотность, Т	16-18	16-18	16-20
Степень чистоты по эталону, не ниже группы	I	I	II
Бактериальная обсемененность, тыс/см3	До 300	От 300 до 500	От 500 до 4000
Содержание соматических клеток, тыс/см3, не более	500	1000	1000

При приемке молока определяют в каждой партии органолептические показатели, температуру, плотность, массовую долю жира, кислотность и эффективность тепловой обработки, а массовую долю белка, бактериальную обсемененность и сычужно-бродильную пробу – не реже 1 раза в декаду [11].

После того как убедились, что молоко соответствует всем показателям, оно подается насосом 2 в теплообменник 3, где происходит охлаждение до 4±2 °C, и затем оно поступает в резервуар для сырого молока 4, где ожидает дальнейшей обработки. Далее молоко проходит через пастеризационно-охладительную установку (ПОУ) 5, где подогревается до 55-62 °C.

Сырое молоко содержит в среднем до 6% растворенных различных газов. При производстве молочных продуктов они удаляются из молока путем вакуумной деаэрации. Для этого молоко после ПОУ 5 подают в деаэратор 6, в котором оно очищается от газовых примесей, включая посторонние запахи. Подвергнувшееся деаэрации молоко, температура которого составляет 55-62 °С, сепарируется. Для этого оно поступает в сепаратор 7, там происходит разделение молока на две фракции различной плотности: высокожирную (сливки) и низкожирную (обезжиренное молоко). Процесс сепарирования осуществляется под действием центробежной силы в барабане сепаратора. Молоко, распределяясь в барабане между тарелками в виде тонких слоев, перемещается с небольшой скоростью, что создает благоприятные условия для наиболее полного отделения высокожирной фракции (жировых шариков) за короткое время.

Обезжиренное молоко поступает в сепаратор-бактофуга 8, где при температуре 78±2 °C происходит удаление споровых микроорганизмов и бактерий, что ведет к снижению общей бакосеменности в 8-9 раз. После этого обезжиренное молоко возвращается в ПОУ 5, где происходит препастеризация, выдерживание 30 с при 78±2 °C и охлаждение до 4±2 °C. Затем оно подается в резервуар для обезжиренного молока 9 для временного хранения при 4±2 °C.

После сепаратора сливки переходят в буферный резервуар для сырых сливок 10, затем поступают в ПОУ 5, где происходит пастеризация при температуре 105±2 °C, затем выдерживание 30 с и охлаждение до 6±2 °C. Охлажденные сливки отправляются в резервуар для пастеризованных сливок 11.

Полученные сливки и обезжиренное молоко перекачиваются насосами 2 и смешиваются в резервуаре для нормализованной смеси 12 в требуемом соотношение при 4-6 °C, этот процесс носит название нормализация. Нормализованная смесь насосом 2 перекачивается в смеситель 13, куда вносятся также сахар и сухое обезжиренное молоко. После нормализации смеси по массовой доле сухих веществ происходит ее рециркуляция при 6-10 °C в течение 20-30 мин. Далее нормализованная смесь насосом подается в теплообменник 3, где подогревается до 66-68 °C. Подогретая смесь, проходя через ячеистый фильтр 14, возвращается в резервуар для нормализованной смеси 12, откуда уже поступает в уравнительный бачок 15. Под действием насоса 2 смесь подается в ПОУ 5, где происходит пастеризация и выдерживание 5 мин при температуре 95±2 °C. Пастеризованная смесь переходит в деаэратор 6. Деаэрация идет при 66-68 °C и давлении минус (13,9-14) кПа. После деаэратора 6 смесь уже поступает в гомогенизатор 16. Гомогенизация происходит при температуре 66-68 °C и давлении 170-200 бар. Гомогенизация - это процесс обработки молока, заключающийся в раздроблении (диспергировании) жировых шариков путем воздействия на молоко значительных внешних усилий. В процессе гомогенизации размеры жировых шариков уменьшаются примерно в 10 раз (до 0,5–1,0 мкм). С повышением давления усиливается механическое воздействие на продукт, возрастает дисперсность жира, а средний диаметр жировых шариков уменьшается. Интенсивность процесса гомогенизации возрастает с повышением температуры, так как при этом жир переходит полностью в жидкое состояние и уменьшается вязкость продукта. При повышении температуры снижается также отстаивание жира. Кроме того, эффективность гомогенизации зависит от свойств и состава продукта (вязкости, плотности, кислотности, содержания жира и сухих веществ). С повышением кислотности молока эффективность гомогенизации уменьшается, так как в кислом молоке понижается стабильность белков, образуются белковые агломераты, затрудняющие дробление жировых шариков. При повышении вязкости и плотности молока эффективность гомогенизации также снижается.

Из гомогенизатора 16 смесь проходит через ПОУ 5, где в потоке охлаждается до 39±1 °C. Смесь проходя по трубам к резервуару для сквашивания 17, соединяется в потоке с закваской, которую засыпают ламинарный бокс 18. В продукты добавляется закваска глубокозамороженная прямого внесения Streptococcus thermophilus, Lactobacillus delbrueckii subsp. Bulgaricus, Bifidobacterium lactis из расчета 100 DCU на 1 т готового продукта, под действием которой происходит свертывание белков и образование пространственной структуры из белков молока с включениями жира и влаги. После внесения закваски, смесь попадает в резервуар для сквашивания 17, где происходит перемешивание заквашенной смеси. Перемешивание осуществляется непрерывно в течение заполнения резервуара и еще 15 минут после его полного заполнения. После этого заквашенная смесь остается там же, где уже и происходит сквашивание при 39±1 °C в течение 6-8 ч. Сквашивание происходит благодаря молочнокислому брожению. При это гидролизуется лактоза молока с образованием галактозы и глюкозы. Галактозаа превращается в глюкозу, как правило, еще до сквашивания. Благодаря лактобактериям, присутствующим в молоке происходит превращение глюкозы в молочную кислоту. Изоэлектрическая точка при образовании сгустка казеина равна 4,6. На этой стадии контролируется значение рН, которое должно быть 4,6±0,05. После сквашивания смесь перемешивается 5-15 мин.

Из резервуара для сквашивания 17 насосом 2 сквашенная смесь охлаждается через пластинчатый охладитель — теплообменник 3 до температуры 14-16 °C и отправляется в резервуар для промежуточного хранения 19, где происходит медленное перемешивание 3 мин каждые 30 мин и 5 мин перед фасовкой, температура при этом должна быть 14-16 °C, а рН 4,3-4,5. Затем смесь насосом 2 подается в щелевой фильтр 20, проходя через него смесь очищается. Степень очистки от твердых примесей молочного фильтра (ширина щели): первая ступень -120 мкм, вторая ступень - 50 мкм.

Из фруктодозатора 21 с помощью насоса 2 поступает фруктово-ягодный наполнитель (ФЯН), в количестве 9±1% черника-злаки, 10±1% злаки, чернослив, клубника, гранат, черника-малина-морошка, который соединяется в потоке со сквашенной молочной смесью. Объединившись, проходят через статическую мешалку 22, где происходит равномерное распределение ФЯНа в объеме продукта.

Биойогурт отправляется на филлер 23, который сочетает в себе процессы выдува, розлива и укупорки. Данное решение исключает необходимость воздушного конвейера, накопление и хранение бутылок, оптимизирует конструкцию линии и уменьшает занимаемую площадь. Сначало происходит сухая стерилизация пэт преформ, затем их выдув, где образуются бутылочки объемом 0,33 л, в которые розливается готовый продукт, потом бутылочки закрываются крышками и на них крепится этикетка. Готовые бутылочки с биойогуртом двигаясь по конвейеру, доходят до машины, где происходит групповая упаковка термоусадочной пленкой по 6 шт. Готовая продукция отправляется на склад готовой продукции 24, где охлаждается и созревается в холодильной камере без обандероливания при температуре 4±2 °C 13-19 ч, затем в холодильной камере с обандероливанием при 4±2 °C 18-24 ч. После охлаждения и созревания продукт считается полностью готовым и остается хранится при температуре 4±2 °C, ожидая своей реализации.

При хранении и смешивании в резервуарах на всех стадиях технологического процесса, в начале, в середине, в конце перемешивания ведется отбор проб, в которых измеряют в лабораториях рН, вязкость, содержание жиров и белков. В готовом продукте также измеряются еще микробиологические показатели, приведенные в табл. 8.

Таблица 8