Современные технологии продуктов животного происхождения. Лабораторный практикум. Учебное пособие

Рис. 2. Принципиальная схема комбинированной сушильной установки фирмы «Niro Atomizer» (Дания):

1 – сушилка дисковая распылительная; 2 – инстантайзер (сушилка вибрационная конвективная); 3 – калорифер; 4 – вентилятор; 5 – фильтр; 6 – циклон; 7 – вибросито; 8 – охладитель воздуха

Плотность такого сухого цельного молока составляет620700 кг/м3, тогда как молоко обычной сушки имеет плотность450550 кг/м3, а агломерированное – 320-420 кг/м3.

Получение сухих молочных продуктов методом двухстадийной сушки позволяет снизить удельные энергозатраты на сушку на 20 % и более и получить сухие молочные продукты с улучшенными качественными показателями.

Методы определения скорости растворения(диспергируе-

мости). Навеску сухого молока размешивают ложкой в100 см3 воды. Температура воды для сухого обезжиренного молока и сухого цельного быстрорастворимого молока составляет(20±2) ºС, для необработанного сухого цельного молока(40±2) ºС. Полученную смесь фильтруют через сито с размером ячеек 210 мкм. В фильтрате восстановленного молока высушиванием в сушильном шкафу определяют содержание сухих веществ. Диспергируемость продукта рассчитывают как процент сухих веществ, перешедших в раствор.

41

Для определения диспергируемости используют также упрощенную методику, при которой перемешивание проводят до тех пор, пока все комочки сухого молока полностью не диспергируются; диспергируемость равна времени перемешивания в -се кундах до полного растворения комочков.

Методы определения смачиваемости. Смачивание сухого молока предшествует его диспергированию и растворению. На практике широкое распространение получили метод Моора и его модификация, рекомендованная международной организацией по продовольствию при ООН – ФАО в качестве стандарта.

Метод Моора: в специальную воронку, закрытую снизу стеклянной пластинкой, насыпают 1,7 г сухого молока. Под воронкой находится химический стакан, наполненный 25 см3 дистиллированной воды, имеющей температуру (20±2) ºС. Затем пластинка убирается, сухое молоко высыпается в воду и фиксируется время его полного погружения.

По методу ФАО в специальную воронку из антистатической пластмассы (высота воронки 100 мм, диаметр 40 мм) насыпают 10 г сухого обезжиренного молока или 13 г сухого цельного молока, дно воронки при этом закрывают стеклянным пестиком длиной приблизительно 130 мм. В химический стакан на 400 см3 диаметром 70 мм и высотой 135 мм наливают 100 см3 дистиллированной воды с температурой(20±2) ºС для сухого обезжиренного молока и сухого цельного быстрорастворимого молока с добавками ПАВ или с температурой(40±2) ºС для сухого цельного молока. Стакан с водой размещают под воронкой, поднимают пестик и одновременно включают секундомер. Секундомер выключают, когда весь порошок смочится водой(погрузится под ее поверхностью).

Смачиваемость оценивается по времени, необходимому для полного смачивания сухого молока. Сухое молоко считается быстрорастворимым, если оно смачивается в течение15 с. При времени смачивания более 15 с результаты рассматриваются только как приблизительные, а при времени смачивания больше 1 мин результаты становятся невоспроизводимыми. В силу этого методы Моора и ФАО в основном пригодны для дифференцирования обычного продукта от быстрорастворимого.

42

Порядок выполнения работы

1.Ознакомиться с устройством распылительной сушильной установки, применяемой для получения быстрорастворимого сухого молока.

2.Провести органолептическую оценку сухих молочных консервов. Органолептические показатели (вкус и запах, цвет и консистенцию) определить осмотром и дегустацией анализируемых сухих молочных продуктов в восстановленном виде.

3.Сухое цельное агломерированное молоко подвергнуть термообработке, нагревая до температуры 55-60 ºС, а затем один образец этого молока быстро охладить до температуры3-4 ºС, а другой – до температуры 25-27 ºС. Время охлаждения – 15 мин.

4.У подготовленных двух образцов и исходного(к н- трольный образец) определить смачиваемость и относительную скорость растворения. Все исследуемые образцы должны иметь температуру 20-22 ºС. Полученные данные записать в табл. 1.

Таблица 1

Результаты испытаний образцов сухого молока

5. Определить физико-химические показатели: содержание влаги, жира, индекс растворимости, кислотность и группу чистоты по общепринятым методикам. Установить их соответствие требованиям и нормам, предъявляемым к сухим молочным продуктам. Полученные данные записать в табл. 2. При обнаружении в сухих продуктах несоответствия органолептических и физико-

43

химических свойств требованиям стандарта, указать факторы, вызывающие их отклонения от нормы и меры предупреждения обнаруженных пороков.

Массовая доля влаги, % не более

Массовая доля жира, %, не менее

Индекс растворимости, см3 сырого осадка

Кислотность, ºТ, не более

Группа чистоты, не ниже

6. Исследовать микроструктуру сухого молока с применением оптического микроскопа при увеличении в50-100 раз. Охарактеризовать форму частиц, измерить их размер (микроскопическое определение гранулометрического состава продукта), а также оценить наличие контакта между частицами – степень агломерации продукта.

Контрольные вопросы

1.Опишите устройство и принцип работы комбинированной сушильной установки фирмы «Niro Atomizer».

2.Какие еще способы сушки вы знаете? Назовите их достоинства и недостатки.

3.По каким показателям оценивается качество сухих молочных продуктов?

4.Какие пороки сухих молочных продуктов возможны при нарушении технологических режимов и условий хранения готового продукта?

44

5.Как влияют режимы сушки и условия хранения на качественные показатели сухих молочных продуктов?

6.Назовите способы повышения скорости восстановления

иулучшения смачиваемости сухого молока.

7.В чем заключается сущность метода определения скорости растворения (диспергируемости) и смачиваемости сухих молочных консервов?

Лабораторная работа № 6. ТЕХНОЛОГИЯ ГРЕЧЕСКОГО ЙОГУРТА

Цель работы: изучение технологии греческого йогурта и способов повышения массовой доли белка в готовом продукте.

Приборы, материалы и реактивы: молоко коровье сырое

1 дм3, молоко обезжиренное 1,0 дм3, молоко сухое обезжиренное, стаканы из термостойкого стекла вместимостью0,6 дм3, колбы мерные на 100 см3 (4 шт.), цилиндр мерный на 250 см3, пипетки на 10 см3, пипетки градуированные на1 см3, пипетки на 10,77 см3, часы песочные, баня водяная, жиромеры молочные, спирт изоамиловый, кислота серная (ρ = 1810-1820 кг/м3), термометр, лактоденсиметр, рН-метр, спиртовые растворы фенолфталеина с массовой долей 1,0 и 2,0 %, водный раствор гидроксида натрия концентрацией 0,1 моль/дм3, раствор сульфата кобальта с массовой долей 2,5 %, бюксы металлические, марля, раствор формалина с массовой долей 38-40 %.

Краткие теоретические сведения

В настоящее время в связи с ситуацией на рынке молочной продукции Российской Федерации и программой импортозамещения значительно вырос интерес к молочным продуктам, большая часть из которых импортировалась из-за рубежа. Примером такого продукта является греческий йогурт. Греческий йогурт (концентрированный йогурт, йогуртовый творог, лабне) – это вид йогурта, концентрированный различными способами для устранения содержащейся в нем сыворотки и придания плотной кон-

45

систенции. Массовая доля сухих веществ в нормализованной смеси, направляемой на производство греческого йогурта, должна быть не менее 21-23 %, в том числе массовая доля белка не менее 5,0-6,5 %. Концентрирование молока осуществляют посредством применения ультрафильтрации, центрифугирования, внесения в нормализованную смесь дополнительных ингредиентов (белков, стабилизаторов и пр.).

Для сквашивания нормализованной смеси используют -за квасочные культуры с таким же видовым составом микроорганизмов, как и при производстве традиционного йогурта. Однако штаммы должны характеризоваться повышенной кислотообразующей активностью, а содержание болгарской палочки должно быть в несколько раз выше относительно термофильного стрептококка. Это обеспечивает быстрое достижение рН сгустка до 4,2-4,3 и формирование традиционного вкуса йогурта. Степень продуцирования экзополисахаридов (ЭПС) штаммами термофильного стрептококка также имеет значение, поскольку применение штаммов с высокой ЭПС-активностью позволяет получить густую вязкую консистенцию продукта. Технологический процесс производства греческого йогурта осуществляется в соответствии с технологической схемой (рисунок).

Подготовленное молоко нормализуют по белку, затем пастеризуют. Режим пастеризации должен обеспечить получение заданных свойств готового продукта, в частности органолептических показателей (вкус, вязкость и плотность сгустка). Эффект пастеризации, обусловленный степенью гибели патогенной микрофлоры, влияет на выбор режимов и способов пастеризации. Высокотемпературная пастеризация нормализованной смеси позволяет провести полное осаждение сывороточных белков для увеличения выхода готового продукта, а также обеспечивает полное снижение бактериальной обсемененности сырого молока.

Пастеризованное молоко немедленно охлаждают в регенеративной секции пастеризационной установки до температуры заквашивания 43 °С. Сквашивание молока производят при температуре 43 °С с использованием термофильных культур.

46

Рис. Технологическая схема греческого йогурта

47

По достижении требуемой кислотности и образовании сгустка йогурт немедленно охлаждают – при резервуарном способе производства в универсальных резервуарах или в пластинчатых охладителях до температуры40 °С. Сепарирование проводят для достижения концентрации, благодаря которой продукт сохраняет характерный йогуртовый вкус, формируется плотная текстура. Затем направляют на охлаждение до8-20 °С, при необходимости вносят сливки, стабилизаторы, фрукты. Готовый продукт фасуется (традиционная упаковка – пластиковые стаканчики и другие емкости из полимеров) и охлаждается до 5 °С.

Применение ультрафильтрации. Для получения греческого йогурта используются два способа ультрафильтрации(УФ): УФ исходного молока с последующим сквашиванием УФ-ретентата с содержанием сухих веществ, необходимым для конечного продукта, и УФ сгустка при 40 °С для получения концентрата с содержанием сухих веществ около24 г/100 г. При использовании первого способа УФ-ретентат можно сквашивать в потребительской таре (так же, как при получении натурального густого йогурта), и плотность продукта будет значительно больше по сравнению с плотностью подобного продукта, полученного традиционным способом (с применением тканевых мешков) или путем ультрафильтрации подогретого йогурта. Для получения больших объемов фильтрованного йогурта имеется широкая гамма -УФ установок.

При ультрафильтрации наиболее высокая скорость потока наблюдалась при температуре > 50 °С, но общее количество жизнеспособных микроорганизмов йогуртовой закваски было ниже, чем в лабне, подвергнутом УФ при температуре > 45 °С. УФ при повышенных температурах (> 45 °С) увеличивает скорость засорения УФ-мембран, а это при больших масштабах может тормозить процесс производства, поскольку оборудование необходимо чаще промывать. Можно рекомендовать проводить УФ йогурта при 4,5 -5,0 °С, так как при этой температуре продукт может быть получен в кратчайшее время и его плотность оказывается такой же, как и у традиционного.

48

Не стоит применять культуры со слизеобразующими штаммами (в частности, Leuconostoc) из-за риска образования биопленки на мембранах, которая может привести к появлению микробио-

логической порчи, а также к уменьшению выхода готового продукта.

Порядок выполнения работы

1.Провести оценку качества обезжиренного молока-сырья (кислотность, плотность, массовая доля сухих веществ, жира, белка, вязкость).

2.Провести расчет компонентов нормализации по массовой

доле белка (табл. 1) и составить нормализованную смесь объемом

0,5 дм3.

Таблица 1

Рецептура на йогурт с массовой долей жира1,5 %

Наименование компонента Содержание, кг/1000 кг готового продукта

3.Подготовленную смесь пропастеризовать при температуре t = 90-96 ºC с выдержкой 3-6 мин. Затем охладить до 43 ºС и внести закваску термофильных молочнокислых микроорганизмов. Сквашивание осуществляют при температуре 40 ºС в течение 4-5 ч. Каждые 30 мин на протяжении всего процесса скваши-

вания в смеси и сгустке необходимо определять кислотность и вязкость.

4.По достижении сгустком кислотности80-85 ºТ его отправляют на сепарирование и последующее охлаждение и фасование.

5.В готовом продукте нужно определить массовую долю жира, массовую долю белка, кислотность, вязкость. Составить отчет о работе (табл. 2).

49

Контрольные вопросы

1.В чем заключаются особенности производства греческого йогурта?

2.Назовите и охарактеризуйте основные способы отделения сыворотки от полученного сгустка при производстве греческого йогурта.

3.Какие технологические операции применяют в производстве греческого йогурта? Охарактеризуйте режимы и назначение этих процессов.

4.В чем заключается отличие закваски, применяемой для производства греческого йогурта, от традиционной закваски для йогурта?

5.Какие технологические факторы влияют на выход и качество готового продукта?

6.Какие установки применяют для сепарирования и ультрафильтрации белкового сгустка при производстве греческого йогурта? В чем заключаются особенности их эксплуатации в данном случае?

7.Какие требования по органолептическим, физикохимическим и микробиологическим показателям предъявляют к греческому йогурту?

8.По каким показателям контролируют технологический процесс и качество готового продукта?

50