Технология продуктов животного происхождения. Технология молока и молочных продуктов. Учебное пособие

ваниям, установленным нормативными правовыми актами, действующими на территории государств, принявших стандарт.

Вопросы для самоконтроля

1.Приведите количественную и качественную характеристику белков молока.

2.В чем заключаются особенности состава молочного жира? В каком виде он находится в молоке?

3.Охарактеризуйте углеводы молока.

4.Какие минеральные вещества и витамины содержит

молоко?

6.Что включает в себя первичная переработка молока?

7.Какие органолептические показатели должно иметь молоко согласно ГОСТу?

8.По каким физико-химическим показателям проводят оценку качества молока при приемке на предприятие?

9.На чем основано разделение молока на сорта при

приемке?

10.Охарактеризуйте ассортимент молочных продуктов .

2.2. Производство пастеризованного молока и стерилизованного молока, сливок

Пастеризованное молоко представляет собой однородную жидкость без осадка и отстоя сливок. Оно имеет чистый вкус и запах, без посторонних, не свойственных свежему молоку, привкусов и запахов. Цвет – белый, со слегка желтоватым оттенком. Пастеризованное молоко вырабатывается из нормализованного по массовой доле жира или сухих веществ молока, подвергнутого тепловой обработке, а затем охлажденного.

Технологическая схема производства молока пастеризованного приведена на рис. 6.

41

Рис. 6. Технологическая схема производства молока пастеризованного

Отобранное по качеству молоко нормализуют по массовой доле жира. Нормализацию проводят двумя способами: смешением и в потоке.

Нормализованное по массовой доле жира молоко подогревают до 40 – 45°С и очищают на центробежных молокоочистителях.

Цель очистки молока: удалить различные механические примеси, которые не только загрязняют продукт, но и создают благоприятные условия для развития микроорганизмов, а также защищают микроорганизмы от действия температур при пастеризации молока.

Молоко затем подогревается до 60 – 65 °C и гомогенизируется. Цель гомогенизации: раздробление жировых шариков на

42

более мелкие, равномерное распределение их в молоке, при этом улучшается однородность продукта, повышается его вязкость, а способность к отстаиванию сливок, развитию окислительных процессов в гомогенизированном молоке значительно уменьшается. Также гомогенизированное молоко легче и полнее усваивается, так как молочный жир в нем тонко диспергирован.

После гомогенизации молоко пастеризуют при температуре (76±2) °C с выдержкой 20 с. Цель пастеризации – уничтожение болезнетворных микроорганизмов и резкое снижение общего количества бактерий, находящихся в молоке и вызывающих его порчу. Спороносная микрофлора при пастеризации не уничтожается, но активность прорастания спор резко снижается. При этом должно быть достигнуто наиболее полное сохранение составных частей молока.

После пастеризации молоко охлаждают до (4 – 6) °C и разливают в пакеты из полиэтиленовой пленки. Молоко до розлива может храниться не более 6 ч.

Пастеризованное молоко хранят при (0 – 8) °C не более 36 ч с момента окончания технологического процесса в соответствии с действующими санитарными правилами для особо скоропортящихся продуктов, в том числе на предприятии-изготовителе не более 18 ч.

Пастеризованные сливки – это продукт, вырабатываемый из коровьего молока путем сепарирования, прошедший тепловую обработку и предназначенный для непосредственного употребления. Сливки вырабатывают с массовой долей жира от 8,0 до 40,0 % и массовой долей СОМО 6,0; 7,2 и 7,8 %, кислотностью 16, 18

и 19 ºТ.

Стерилизованные продукты по сравнению с пастеризованными, обладают в хранении более высокой стойкостью. Последняя приобретается в результате высокотемпературной обработки молока – стерилизации, в процессе которой уничтожаются не только вегетативная, но и споровая микрофлора.

В производстве стерилизованных продуктов особое значение приобретают такие показатели качества сырья, как бактериальная обсемененность и термоустойчивость.

43

На стерилизацию направляют молоко, содержание бактерий в 1 см3 которого составляет не более 500 тыс.

Под термоустойчивостью понимают свойство молока выдерживать воздействие высоких температур без видимой коагуляции белков. Термоустойчивость молока определяется термоустойчивостью казеина, которая связана с солевым равновесием в молоке. Под солевым равновесием понимают такое распределение солей между истинно растворимыми, коллоиднорастворимыми и связанными с белком формами, которые обеспечивают устойчивое состояние казеина в молоке.

Устойчивость казеина в молоке связана с соотношением растворимых форм следующих солей: катионов кальция и магния, с одной стороны, и анионов фосфорной (фосфатов) и лимонной (цитратов) кислот, с другой стороны.

Повышение концентрации ионов кальция и магния приводит к снижению термоустойчивости молока, что обусловлено переходом части растворимых солей кальция и магния в связанное с белком состояние, вследствие чего уменьшается отрицательный заряд мицелл казеина и нарушается гидратная оболочка. В результате мицеллы казеина легко образуют солеобразные связи друг с другом, соединяясь в более крупные агрегаты, которые легко коагулируют при воздействии высоких температур.

И наоборот, снижение в молоке концентрации ионов кальция и магния способствуют переходу части катионов, связанных с мицеллой казеина, в растворимое состояние, происходит дезагрегация мицелл, что способствует повышению термоустойчивости молока.

Молоко или сливки, направляемые на стерилизацию, обязательно контролируют на термоустойчивость по алкогольной пробе, основанной на воздействии этилового спирта на белки, последние полностью или частично денатурируют при смешивании равных объемов молока или сливок со спиртом.

Технологический процесс выработки стерилизованного молока и сливок включает приемку и подготовку сырья, пастеризацию или подогрев, внесение солей-стабилизаторов (при необходимости), гомогенизацию, стерилизацию, фасование.

44

Сырьем для стерилизованного молока и сливок является: коровье молоко не ниже первого сорта, с термоустойчивостью по алкогольной пробе не нижеIII группы; обезжиренное молоко и сливки; цельное или обезжиренное сухое молоко высшего сорта. Допускается применять молоко с термоустойчивостью по алкогольной пробе не нижеIV группы, термоустойчивость которого повышают путем добавления солей-стабилизаторов. Оптимальная доза внесения солей-стабилизаторов составляет0,01–0,03 % массы молока. Соли-стабилизаторы вносят в виде водного раствора в сырое или пастеризованное молоко непосредственно перед направлением его на стерилизацию.

Последовательность технологических операций, а также способы и режимы стерилизации и фасования продукта различны в зависимости от применяемых видов оборудования.

Технология стерилизованного молока и сливок предусматривает два способа стерилизации: одноступенчатый и двухступенчатый.

При одноступенчатом способе стерилизация осуществляется один раз или в потоке путем прямого либо косвенного -на грева с последующим асептическим фасованием продуктов в пакеты, или в таре после фасования продукта.

так как наряду с дроблением жировых шариков при гомогенизации дробятся частицы денатурированного белка. Технологический процесс производства стерилизованного молока способом стерилизации в потоке при прямом нагреве осуществляется следующим образом. Подготовленное к стерилизации молоко нагревают до температуры 74–78 °С с выдержкой 20 с, при необходимости охлаждают до 2–6°С и хранят или направляют на стерилизацию. Молоко стерилизуют в инжекторе путем введения в продукт пара при температуре140–142°С с выдержкой 2–4 с, затем

45

молоко направляется в вакуум-камеру, где при разрежении (0,06±0,01) МПа температура молока снижается до76–78 °С вследствие самоиспарения части воды. После вакуумирования оно поступает на асептический гомогенизатор, в котором гомоге-

(давление стерильного воздуха 0,09±0,04 МПа) в пакеты из комбинированного материала.

Одноступенчатый способ стерилизации в потоке при косвенном нагреве осуществляется на технологических линиях, включающих пластинчатый (линия «Стеритерм») или трубчатый (линия «Элекстер») теплообменники для стерилизации молока. При косвенном нагревании молока до температуры стерилизации денатурированные белки оседают на стенках теплообменных аппаратов или их частицы выделяются в выдерживателях(стабилизаторах), установленных перед секцией стерилизации. Для выде-

ления частиц денатурированных белков можно использовать также сепараторы. Поэтому при стерилизации молока с применением косвенного нагрева молоко гомогенизируют обычно перед стерилизацией при температуре 65-75 °С.

Одноступенчатый способ стерилизации в таре(бутылках) применяют с использованием стерилизаторов периодического действия. Нормализованное молоко нагревают до(75±5) °С, гомогенизируют при этой температуре и давлении(22,5±2,5) МПа, разливают в бутылки. Стерилизация укупоренных бутылок проводится в автоклавах при температуре (116±1) °С с выдержкой 20–30 мин или при температуре(120±1)°С с выдержкой 15 мин. После стерилизации молоко в бутылках охлаждается водой в автоклаве до температуры (65±5) °С и направляется в камеру для доохлаждения. Хранить стерилизованное молоко в бутылках следует при температуре от 1 до 20 °С не более 2 мес со дня выработки, а сливки – не более 30 сут.

При двухступенчатом способе технологический процесс после общих операций осуществляется в следующей последовательности: подогрев, гомогенизация, предварительная стерилизация и охлаждение в потоке, промежуточное хранение, подогрев перед розливом, розлив и укупоривание, стерилизация молока в

46

бутылках и охлаждение. Схема технологической линии производства стерилизованного молока в бутылках(двухступенчатый способ). Подготовленное для стерилизации молоко и сливки подогревают до (65±5) °С, гомогенизируют при указанных режимах, затем стерилизуют в потоке при температуре(137±2) °С с выдержкой 20 с, охлаждают до (35 ±5) °С и резервируют в промежуточной емкости. Перед розливом молоко или сливки нагревают до 70–80 °С и направляют на розлив в нагретые бутылки (60–70 °С). Укупоренные бутылки поступают на стерилизацию в башенный стерилизатор непрерывного действия. В секциях нагрева водой бутылки со стерилизованным продуктом подогревают до 90 °С, затем они поступают в секцию стерилизации, в ко-

(45 ±5) °С. Охлажденные бутылки с продуктом направляют в камеру хранения для доохлаждения до 20 °С.

Стерилизованные сливки – это сливки, подвергнутые тепловой обработке при температуре выше100 °С и предназначенные для непосредственного употребления. Вырабатывают стерилизованные сливки с массовой долей жира 10%, кислотностью не выше 19 °Т.

2.3.Производство кефира

Воснове получения кисломолочных напитков лежит процесс сквашивания молока, по характеру которого напитки условно делят на две группы: полученные в результате только

молочнокислого брожения и смешанногомолочнокислого

испиртового.

Кпродуктам молочнокислого брожения относятся простокваши (простокваша обыкновенная, ряженка, варенец), йогурт, напитки типа «Снежок», ацидофильное молоко и др. К продуктам смешанного брожениякефир, кумыс, ацидофильнодрожжевое молоко и др.

Сырьем для получения кисломолочных напитков служит цельное и обезжиренное коровье молоко, сливки, пахта, сгущен-

47

ное молоко, стерилизованное сгущенное и сухое молоко. Кроме коровьего используют молоко других животных(овец, коз, кобыл). Некоторые напитки вырабатывают с добавлением сахара, джемов, фруктово-ягодных сиропов, корицы и др.

Качество кисломолочных напитков зависит от качества применяемой закваски. Она должна иметь плотный однородный сгусток, приятный вкус и запах, оптимальную кислотность (у стрептококковых - не более 80 °Т, палочковидных - 100 °Т).

При выработке кисломолочных продуктов применяют молочнокислые стрептококки: мезофильные с оптимальной температурой развития 30-35 °С и термофильные, имеющие оптимальную температуру развития 40-45 °С.

Для придания продукту сметанообразной консистенции в закваску вводят сливочный стрептококк(оптимальная температура развития 30 °С). В состав некоторых заквасок входят ароматобразующие стрептококки, имеющие оптимальную температуру развития 25-30 °С. В процессе своей жизнедеятельности они кроме молочной кислоты образуют летучие кислоты, диоксид углерода, спирты, эфиры, диацетил, сообщающие продукту специфический запах, придающие определенные свойства консистенции. Все эти микроорганизмы могут повышать кислотность продуктов до 80-120 °Т.

Более сильными кислотообразователями являются молочнокислые палочки. Из них в производстве заквасок широко применяют болгарскую и ацидофильную палочки с оптимальной температурой развития 40-45 °С и предельной кислотностью сквашивания молока до 200-300 °Т.

В состав заквасок для получения продуктов смешанного брожения включают молочные дрожжи, обеспечивающие спиртовое брожение, в результате которого напитки приобретают слегка острый щиплющий вкус и пенистую консистенцию.

Существуют два способа производства кисломолочных напитков – резервуарный и термостатный рис. 7.

48

Рис. 7. Векторные схемы производства кефира термостатным и резервуарными способами

Резервуарный способ. Технологический процесс производства напитков резервуарным способом состоит из следующих технологических операций: подготовки сырья, нормализации, гомогенизации, пастеризации и охлаждения, заквашивания, сквашивания в специальных емкостях, охлаждения сгустка, созревания сгустка (кефир, кумыс), фасования.

Термостатный способ. Технологический процесс производства кисломолочных напитков термостатным способом состоит из тех же технологических операций, что и при производстве резервуарным способом, осуществляемых в такой последовательности: подготовка сырья, нормализация, пастеризация, гомогенизация, охлаждение до температуры заквашивания, заквашивание, фасования, сквашивание в термостатных камерах, охлаждение сгустка, созревание сгустка (кефир, кумыс).

Кисломолочные продукты вырабатываются в основном резервуарным методом, при котором сквашивание и созревание проводится в резервуарах с перемешиванием.

49

Нормализованное молоко пастеризуют при температуре 85-87 °С с выдержкой 5-10 мин. Для более полного уничтожения посторонней микрофлоры, разрушения ферментов, лучшего развития микрофлоры закваски и улучшения консистенции продукта применяют более жесткий режим тепловой обработкитемпературу повышают до 90-92 °С и выдерживают при этой температуре 2-3 сек.

Тепловая обработка обычно совмещается с гомогенизацией молока при температуре55-60 °С и давлении 12,5-17,5 МПа. Это способствует получению более однородной и плотной консистенции, а в размешанном состоянии - более вязкой, предупреждению отстоя сливок при лучшем удержании сыворотки.

Затем молоко охлаждают до оптимальной температуры сквашивания и немедленно вводят закваску, чтобы предотвратить развитие посторонней микрофлоры. Закваску вносят в смеситель с помощью дозатора в количестве 1-5 % в зависимости от ее активности. Молоко сквашивается при температуре заквашивания до образования нежного, достаточно плотного сгустка, без признаков отделения сыворотки и до кислотности, которая несколько ниже, чем в готовом продукте. По окончании сквашивания продукт немедленно охлаждают при легком перемешивании в той же емкости. При этом несколько изменяются свойства образованного сгустка. С понижением температуры молочнокислый процесс ослабевает, протекает медленно и постепенно достигает оптимальной кислотности для данного вида продукта, а при 8-10 °С практически прекращается. Сгусток уплотняется вследствие набухания белков и уменьшения свободной влаги.

Продукты смешанного брожения после охлаждения подвергают созреванию. При этом молочнокислый процесс затухает, в кислой среде активизируются дрожжи, и происходит спиртовое брожение. Созревание длится в зависимости от вида продукта от 12 час до 3 сут при температуре 8-10 °С. После созревания продукт фасуют и отправляют на хранение в холодильные камеры.

В промышленности выпускается кефир с массовой долей жира 1,5; 2,5; 3,2 %, резервуарным способом (рис. 8).

50