Технология продуктов городских молочных заводов. Лабораторный практикум. Учебное пособие

Лабораторная работа № 3

ТЕХНОЛОГИЯ КИСЛОМОЛОЧНЫХ НАПИТКОВ С ГОМОФЕРМЕНТАТИВНЫМ БРОЖЕНИЕМ

Цель работы: изучить технологию кисломолочных напитков с гомоферментативным брожением.

Оборудование, материалы, реактивы: баня водяная, тер-

мометр, конические колбы на 250 см3 (2 шт.), цилиндр мерный на 100 см3, 250 см3, пипетка на 10 см3, бюретка, ареометры для молока, жиромеры (бутирометры) типа 1-6, 1-7, пробки резиновые, груши резиновые, центрифуга с частотой вращения не менее 1000 с-1, дозаторы для серной кислоты и изоамилового спирта, пипетка на 10,77 см3, раствор с массовой концентрацией сернокислого кобальта 25 г / дм3, раствор с молярной концентрацией гидроксида натрия 0,1 моль / дм3, раствор с массовой долей фенолфталеина 1 %, кислота серная плотностью 1810 – 1820 кг / м3, спирт изоамиловый, стакан стеклянный на 1 дм3, колбы конические на 500 см3 (2 шт.), термостат, закваска производственная, молоко.

Теоретические сведения

Кисломолочный напиток «Южный» готовят из цельного пастеризованного молока, сквашенного термофильными стрептококками и болгарской палочкой в соотношении 4:1. Продукт вырабатывается резервуарным способом. Производство продукта осуществляется по следующей технологической схеме (рисунок)

Вкус напитка приятный, кисломолочный, более кислый, чем кефира, что объясняется участием болгарской палочки в его сквашивании. Запах приятный, хорошо выраженный, чистый, кисломолочный. Консистенция однородная, сметанообразная.

Кисломолочный напиток «Снежок» вырабатывается из пастеризованного нормализованного молока, сквашенного чистыми культурами болгарской палочки и термофильного стрептококка с добавлением сахара или плодово-ягодных сиропов и пюре.

Вкус напитка приятный, кисломолочный, без посторонних привкусов и запахов с привкусом внесенного наполнителя и сладкий вкус, для напитков вырабатываемых с сахаром. Запах

21

приятный, хорошо выраженный, чистый, кисломолочный. Консистенция однородная с нарушенным сгустком.

Приемка сырья и оценка качества

Охлаждение (t = 2 – 4 ° С)и резервирование

Нормализация

Очистка молока (t = 40 – 45 ° С)

Гомогенизация (t = 60 – 65 ° С, Р = 12,5 МПа)

Пастеризация (t = 85 – 87 ° С, τ = 5 – 10 мин)

Охлаждение (t = 40 – 45°C)

Заквашивание молока

Сквашивание (t = 40 – 45 ° С, τ = 2,5 – 3,5 ч)

Охлаждение (t = 6 – 8°C)

Розлив, упаковка и маркировка

Хранение (t = 0 – 2 ° С, не более 24 ч)

Рисунок. Технологическая схема производства напитка «Южный»

Технологическая схема производства напитка «Снежок» аналогична производству напитка «Южный». Особенностью тех-

22

нологии является охлаждение пастеризованной смеси до температуры 38 – 40 оС.

Для выработки кисломолочных напитков пригодно молоко цельное не ниже второго сорта кислотностью не более 19 оТ, плотностью не менее 1027 кг/м3, молоко обезжиренное кислотностью не более 20 оТ, плотностью не менее 1030 кг/м3, пахта, получаемая при производстве сладкосливочного масла и др.

Способы и режимы нормализации, очистки и гомогенизации (см. лабораторную работу № 1). Гомогенизация придает продукту более плотную, вязкую консистенцию, во время хранения из сгустка не выделяется сыворотка.

После гомогенизации молоко направляют на пастеризацию, которую ведут при режимах: 85 – 87 °C 5 – 10 мин или 90 – 94 ° С с выдержкой 2 – 8 мин. Такой режим не только уничтожает патогенную микрофлору, но и изменяет физико-химические свойства молока. При тепловой обработке в наибольшей степени изменяются сывороточные белки молока. Денатурированные сывороточные белки при сквашивании молока коагулируют вместе с казеином, образуя прочный сгусток, способный задерживать отделение сыворотки. Более прочный сгусток образуется, когда денатурировано более 95 % сывороточных белков.

Пастеризованная нормализованная смесь охлаждается до температуры заквашивания, характерной для различных видов микроорганизмов.

При сквашивании протекают основные биохимические процессы: гомоферментативное брожение молочного сахара, коагуляция казеина и гелеобразование. При гомоферментативном брожении продуктом брожения на 90 % является молочная кислота и выделяется лишь не большое количество побочных веществ. Процесс молочнокислого брожения каждой гексозы молочного сахара выражается суммарным уравнением:

С6Н12О6 + 2Фн + 2АДФ → 2С3Н6О3 +2 АТФ+Н2О.

Коагуляция казеина – кислотная, под действием молочной кислоты.

23

Время сквашивания зависит от состава закваски, ее активности и температуры процесса. Окончание процесса определяют по кислотности сгустка, характерной для каждого продукта.

По достижении необходимой кислотности сгусток охлаждают до 15 – 20 °C, чтобы доохлаждение разлитого в пакеты напитка до 8 °C протекало в холодильных камерах.

Особенности технологии производства напитков представлены в табл. 1

Продуктовые расчеты

Рассмотрим пример продуктового расчета 1000 кг кисломолочного напитка с массовой долей жира 2,5 %, расфасованного в пакеты из полиэтиленовой пленки по 0,5 дм3.

По массе готового продукта определяют массу нормализованного молока с учетом предельно допустимых потерь молока при приемке, обработке и расфасовке по формуле

Мн = Мгп · Р / 1000,

дукта, кг/т.

Мн = 1000 · 1011,7 / 1000 = 1011,7 кг.

Массу бактериальной закваски рассчитывают по формуле

Мз = Мн · Кз / 100,

24

жира 1,5, 2,5, 3,2 % и определить потребность в сырье. При производстве напитка “ Снежок” использовать рецептуру (табл. 2)

3. Составить 1 дм3 нормализованной смеси для производства кисломолочного напитка резервуарным способом. Смесь разлить в две термостойкие колбы по 0,5 дм3 и пастеризовать по вариантам:

4.Пастеризованную нормализованную смесь охладить до температуры заквашивания и внести в колбы по 5 % закваски. Смесь хорошо перемешать с закваской, закрыть колпачками из фольги, пронумеровать и поставить в термостаты при температурах сквашивания (см. табл. 1).

5.Провести процесс сквашивания нормализованной и пастеризованной смеси. Окончание сквашивания определить по образованию достаточно прочного сгустка, а также по кислотности

(см. табл. 1).

6.По окончании сквашивания продукт охлаждают ледяной водой 30 – 60 мин, а затем сгусток перемешивают до получения однородной консистенции. Дальнейшее перемешивание осущест-

26

вляется периодически в целях охлаждения сгустка до заданной температуры – 8 ° С.

7.При необходимости в частично (до 25 – 30 ° С) или полностью охлажденный сгусток вносят плодово-ягодные наполнители, перемешивают сгусток и подают на розлив.

8.Определить качество готового продукта (титруемую кислотность).

9.Оформить результаты в виде табл. 3. Сделать выводы о влиянии температуры пастеризации при производстве кисломолочных напитков на их качество.

Контрольные вопросы и задания

1.Какие требования предъявляются к качеству кисломолочных напитков?

2.Какие режимы пастеризации молока применяются при производстве кисломолочных напитков и почему?

3.Как готовится закваска для кисломолочных напитков?

4.В чем сущность биохимических процессов, протекающих при сквашивании сгустка?

5.Технология кисломолочных напитков с бифидобакте-

риями.

6.Технология простокваши, состав заквасок, режимы сквашивания, наполнители, способы производства.

7.Технология восстановленного молока.

8.Технология йогурта. Обоснование режимов производ-

ства.

27

Лабораторная работа № 4

ТЕХНОЛОГИЯ КЕФИРА

Цель работы: изучить технологию кефира резервуарным и термостатным способом.

Оборудование, материалы, реактивы: баня водяная, тер-

мометр, конические колбы на 250 см3 (2 шт.), цилиндр мерный на 100 см3, 250 см3, пипетка на 10 см3, бюретка, ареометры для молока, жиромеры (бутирометры) типа 1-6, 1-7, пробки резиновые, груши резиновые, центрифуга с частотой вращения не менее 1000 с-1, дозаторы для серной кислоты и изоамилового спирта, пипетка на 10,77 см3, раствор с массовой концентрацией сернокислого кобальта 25 г / дм3, раствор с молярной концентрацией гидроксида натрия 0,1 моль / дм3, раствор с массовой долей фенолфталеина 1 %, кислота серная плотностью 1810 – 1820 кг / м3, спирт изоамиловый, стакан стеклянный на 1 дм3, колбы конические на 500 см3 (2 шт.), термостат, закваска производственная, молоко.

Теоретические сведения

В промышленности выпускается кефир с массовой долей жира 1,5, 2,5 3,2 %, резервуарным способом. Технологическая схема производства кефира приведена на рисунке.

Требования к молоку, из которого вырабатывают кефир (см. лабораторную работу № 1). Более высокие требования предъявляются к плотности молока цельного, которая должна быть не менее 1028 кг/м3.

Способы и режимы нормализации, очистки и гомогенизации (см. лабораторную работу № 1). Гомогенизация придает продукту более плотную консистенцию, а в размешенном состоянии более вязкую, во время хранения из сгустка не выделяется сыворотка.

После гомогенизации молоко направляют на пастеризацию, которую ведут при режимах: 85 – 87 °C 5 – 10 мин. Такой режим не только уничтожает патогенную микрофлору, но и изменяет физико-химические свойства молока. При тепловой обработке в наибольшей степени изменяются сывороточные белки молока.

28

ный сгусток образуется, когда денатурировано более 95 % сывороточных белков.

Молоко после секции регенерации, охлажденное до температуры заквашивания 20 – 25 °C, подается в резервуары для кисломолочных продуктов. Сюда же через смеситель поступает закваска, приготовленная на кефирных грибках, в количестве

5 – 10 %.

Кефирные грибки представляют собой очень стойкий симбиоз микроорганизмов. В их состав входят молочнокислые стрептококки, молочнокислые палочки, уксуснокислые и ароматообразующие бактерии, а также дрожжи.

Кефир – кисломолочный продукт смешанного брожения. При сквашивании кроме молочнокислого брожения в нем протекает и спиртовое брожение. Начальным этапом всех типов брожения является расщепление молочного сахара на глюкозу и галактозу. Далее брожению подвергается глюкоза. Гетероферментативное молочнокислое брожение идет по пентофосфатному пути, которое можно представить в виде реакции:

С6Н12О6 + Фн + АДФ® С3Н6О3 + С2Н5ОН + СО2 + АТФ.

Спиртовое брожение глюкозы в первой стадии превращения ее в пировиноградную кислоту идет по гликолитическому пути, затем пировиноградная кислота подвергается декарбоксилированию с образованием углекислого газа и уксусного альдегида. Уксусный альдегид далее вступает во взаимодействие с НАД×Н2, в результате образуется этанол

2СН3СОСООН® 2СН3СНО+2СО2

2СН3СНО+2НАД×Н2®2С2Н5ОН+2НАД

Одновременно с брожением молочного сахара, важнейшими процессами, происходящими при сквашивании, являются коагуляция казеина и гелеобразование. Коагуляцию казеина вызывает образующая при молочнокислом брожении лактозы молочная

30