Курсовая Технология жидких кисломолочных продуктов и напитков
Работа добавлена на сайт bukvasha.net: 2015-10-25Поможем написать учебную работу
Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
от 25%
Подписываем
договор
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ МОЛОДЕЖИ И СПОРТА
ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ МОЛДОВЫ
Кафедра технологии и организации общественного питания
Курсовая работа
По технологии переработки молока на тему:
«Технология жидких кисломолочных продуктов и напитков»
Выполнила:
Студентка гр. TL – 052
Волык Э.
Проверила:
Старший преподаватель Попеску Л.
Кишинев 2009
Содержание
Введение
1.
Ассортимент жидких кисломолочных продуктов.
Термины и определения…………………………………..3
2.
Показатели качества готового продукта………….5
3.
Общая технология………………………………………….8
4. Теоретические основы производства………………10
5. Влияние различных факторов на процесс производства..14
6. Пороки………………………………………………………17
Список литературы.
Введение
Национальный кисломолочный продукт — это кисломолочный продукт, имеющий исторически сложившееся наименование на территории страны, зависящее от вида закваски и специфичной технологии.
К кисломолочным продуктам относятся жидкие кисломолочные продукты и напитки, а также творог и творожные изделия и сметана. К жидким кисломолочным продуктам и напиткам относятся ниже перечисленные продукты.
1.
Ассортимент жидких кисломолочных продуктов
[2].
Простокваша
— национальный кисломолочный продукт, изготавливаемый сквашиванием молока чистыми культурами лактококков и/или термофильных молочнокислых стрептококков, общее содержание которых в готовом продукте в конце срока годности составляет не менее 107 КОЕ в
Мечниковская простакваша
— национальный кисломолочный продукт, изготавливаемый сквашиванием молока чистыми культурами термофильных молочнокислых стрептококков и молочнокислой болгарской палочки, общее содержание которых в готовом продукте в конце срока годности составляет не менее 107 КОЕ в
Ряженка— национальный кисломолочный продукт, изготавливаемый сквашиванием топленого молока чистыми культурами термофильных молочнокислых стрептококков, общее содержание которых в готовом продукте в конце срока годности составляет не менее 107 КОЕ в
Варенец — национальный кисломолочный продукт, изготавливаемый сквашиванием стерилизованного или подвергнутого тепловой обработке при температуре (97 ± 2) °С в течение от 40 до 80 мин молока чистыми культурами термофильных молочнокислых стрептококков, общее содержание которых в готовом продукте в конце срока годности составляет не менее 107 КОЕ в
Кефир — национальный кисломолочный продукт смешанного молочнокислого и спиртового брожения, изготавливаемый сквашиванием молока закваской, приготовленной на кефирных грибках без добавления чистых культур молочнокислых бактерий и дрожжей, содержание молочнокислых микроорганизмов в готовом продукте в конце срока годности составляет не менее 107 КОЕ в
Ацидофилин
— национальный кисломолочный продукт, изготавливаемый сквашиванием молока чистыми культурами молочнокислой ацидофильной палочки, лактококков и закваской, приготовленной на кефирных грибках в равных соотношениях, общее содержание молочнокислых микроорганизмов в готовом продукте в конце срока годности составляет не менее 107 КОЕ в
Айран — национальный кисломолочный продукт смешанного молочнокислого и спиртового брожения, изготавливаемый сквашиванием молока чистыми культурами термофильных молочнокислых стрептококков, молочнокислой болгарской палочки и дрожжей, содержание молочнокислых микроорганизмов в готовом продукте в конце срока годности составляет не менее 107 КОЕ в
Кумыс
— национальный кисломолочный продукт смешанного молочнокислого и спиртового брожения, изготавливаемый сквашиванием кобыльего молока чистыми культурами болгарской и ацидофильной молочнокислых палочек и дрожжей, содержание молочнокислых микроорганизмов в готовом продукте в конце срока годности составляет не менее 107 КОЕ в
Йогурт — кисломолочный продукт с повышенным содержанием сухих обезжиренных веществ молока, изготовляемый путем сквашивания протосимбиотической смесью чистых культур термофильных молочнокислых стрептококков и молочнокислой болгарской палочки, содержание которых в готовом продукте в конце срока годности составляет не менее 107 КОЕ в
1.1.
Классификация жидких кисломолочных продуктов и напитков
Кисломолочные напитки в зависимости от молочного сырья, из которого их производят, подразделяются на продукты:
• из натурального молока;
• из нормализованного молока;
• из восстановленного молока;
• из рекомбинированного молока;
• из их смесей.
Кисломолочные напитки в зависимости от массовой доли жира подразделяют на продукты:
• обезжиренные (м. д. ж., %, 0,1);
• нежирные (м. д. ж., %, 0,3; 0.5; 1,0);
• маложирные (м. д. ж., %, 1,2; 1,5; 2,0; 2,5);
• классические (м. д. ж., % 2,7; 3,0; 3,2; 3,5; 4,0; 4,5);
• жирные (м. д. ж., %, 4,7; 5,0; 5,5; 6,0; 6,5; 7,0);
• высокожирные (м. д. ж., %, 7,2; 7,5; 8,0; 8,5; 9,0; 9,5).
2.Показатели качества готового продукта
[3].
По органолептическим показателям кисломолочные напитки должны соответствовать требованиям, указанным в табл.1
Таблица 1
Органолептические показатели кисломолочных напитков
| Наименование показателя | Характеристика |
| Вкус и запах | Чистые, кисломолочные без посторонних привкусов и запахов |
| Цвет | Молочно-белый (светло-кремовый у ряженки), равномерный по всей массе |
| (Консистенция и внешний вид | Однородная, с нарушенным или ненарушенным сгустком, без газообразования (в кисломолочных продуктах, где используется микрофлора кефирных грибков, допускается газообразование) |
По физико-химическим показателям кисломолочные напитки Должны соответствовать требованиям, указанным в табл. 2
Таблица 2
Физико-химические показатели кисломолочных продуктов
| Наименование показателя | Норма для кисломолочного напитка | |||||
| Обезжиренного | нежирного | маложирного | классического | жирного | высоко-жирного | |
| Кислотность, °Т, не более | От 85 до 130 | |||||
| Массовая доля белка, %, не менее | 2,8 | 2,6 | ||||
| Температура при выпуске с предприятия, °С | 4 + 2 | |||||
Фосфатаза в продукте не допускается.
Содержание токсичных элементов, антибиотиков, пестицидов и радионуклидов в продукте не должно превышать допустимых уровней, указанных в табл.3
Таблица 3
Нормы содержания в кисломолочных продуктах токсичных элементов
| Показатели | Допустимые уровни, мг/кг (л), не более |
| Токсичные элементы: | |
| свинец | 0,1 |
| мышьяк | 0,05 |
| кадмий | 0,03 |
| ртуть | 0,005 |
| Микотоксины: | |
| афлатоксин М, | 0,0005 |
| Антибиотики: | |
| левомицетин | не допускается |
| тетрациклиновая группа | не допускается |
| стрептомицин | не допускается |
| пенициллин | не допускается |
| Пестициды: | |
| гексахлорциклогексан (а, Р, у-изомеры) | 0,05 |
| ДДТ и его метаболиты | 0,05 |
| Радионуклиды: | |
| цезий-137 | 100 |
| стронций-90 | 25 |
Микробиологические показатели кисломолочных напитков показаны в табл. 4
Таблица 4.
Микробиологические показатели кисломолочных напитков
Наименование продукта | Количество молочнокислых микроорганизмов, КОЕ/г, не более | Масса продукта (г, см3),в которой не допускаются | Дрожжи, плесени, КОЕ/г, не более | ||
| БГКП(колиформы) | Патогенные в т.ч. сальмонеллы | S.aureus | |||
| Жидкие кисломолочные продукты, вт. ч. йогурт со сроком годности не более 72 часов | — | 0,01 | 25 | 0,1 | — |
| Жидкие кисломолочные продукты, в т. ч. йогурт со сроком годности более 72 часов | не менее 1 * 107 (для термически обработанных продуктов не нормируется) | 0,1 | 25 | 1,0 | дрожжи — 50 (кроме напитков, изготовляемых с использованием заквасок, содержащих дрожжи), плесени—50 |
| Жидкие кисломолочные продукты, обогащенные би-фидобактериями, со сроками годности более 72 часов | не менее 1*107; бифидо бактерии — не менее 1 * 106 | 0,1 | 25 | 1,0 | дрожжи — 50 (кроме напитков, изготовляемых с использованием заквасок, содержащих дрожжи), плесени — 50 |
| Ряженка | — | 1,0 | 25 | 1,0 | __ |
Для изготовления кисломолочных напитков применяется следующее сырье:
молоко коровье сырое не ниже второго сорта по ГОСТ Е52054; молоко цельное сухое высшего сорта по ГОСТ 4495; молоко сухое обезжиренное по ГОСТ 10970; сливки сухие по ГОСТ 1349; масло сливочное несоленое по ГОСТ 37; закваски на чистых культурах молочнокислых микроорганизмов, выпускаемых по ТУ 9229-369-0019785-04 «Закваски, бактериальные концентраты, дрожжи и тест-культуры»; вода питьевая по СанПиН 2.1.4.1074 (для рекомбинированного или восстановленного молока).
3.Общая технология кисломолочных продуктов
[3].
Молоко и другое сырье принимают по массе и качеству, установленному ОТК (лабораторией) предприятия, а также на оснований сертификационных документов фирм-поставщиков.
Сразу же после приемки молоко
1. подогревают до температуры 35...40 °С и очищают на центробежных молокоочистителях или другом оборудовании без подогрева. Для очистки сырого молока рекомендуется также использовать бактериофугу со специально встроенным герметичным сепаратором для удаления бактерий из молока.
2.После этого молоко направляют на переработку или охлаждают до температуры (4 ± 2) °С и хранят в резервуарах промежуточного хранения. Хранение молока, охлажденного до температуры 4 °С, до переработки не должно превышать 12 ч, охлажденного до температуры 6°С-6ч.
3.Отобранное по качеству молоко нормализуют по массовым долям жира и белка с таким расчетом, чтобы они в готовом продукте были не менее, чем предусмотрено стандартом.
Нормализацию, а также подготовку масла сливочного, восстановление сухих молочных продуктов осуществляют таким образом, как было показано в технологии питьевого молока.
4. Нормализованную смесь подогревают до температуры (43 ± 2) °С и очищают на центробежных молокоочистителях или фильтрах.
5. Очищенное молоко гомогенизируют при давлении (15,0 ±2,5) МПа при температуре от 45 до 85 °С. При производственной необходимости допускается гомогенизировать молоко при температуре пастеризации.
Вместо полной гомогенизации допускается применять раздельную гомогенизацию молока. При применении раздельной гомогенизации нормализованное по жиру и подогретое во второй секции регенерации пластинчатого пастеризатора до температуры 55...65 °С молоко сепарируют. При этом массовая доля жира в полученных сливках составляет от 16 до 20 %. Полученные сливки гомогенизируют на двухступенчатом гомогенизаторе при давлении: в первой ступени от 8 до 10 МПа, во второй — от 2 до 2,5 МПа. Гомогенизированные сливки в потоке смешиваются с обезжиренным молоком, выходящим из сепаратора-сливкоотделителя, и направляются в секцию пастеризации.
В целях улучшения вкуса кисломолочных напитков рекомендуется также гомогенизировать молоко, предназначенное для их производства, с массовой долей жира менее 2,5 %.
6. Очищенную и гомогенизированную смесь пастеризуют при температуре (92 ± 2) °С с выдержкой от 2 до 8 минут или (87 ± 2) °С с выдержкой от 10 до 15 минут. Допускается выдержка молока при этих температурах от 30 до 40 минут. При производстве ряженки молоко пастеризуют при температурах от 95 до 99 °С с выдержкой от 3 до 4 часов до выраженного светло-кремового цвета, а варенца — при тех же температурах с выдержкой от 60 до 80 минут.
При производстве ряженки необходимо учитывать степень бактериальной загрязненности, состав, термоустойчивость сырья и т. д. Допускается предварительная пастеризация нормализованной смеси при температуре (76 ± 2) °С с последующим нагревом до температуры 95...99 °С с выдержкой от 3 до 4 часов до выраженного светло-кремового цвета. Причем во время топления смесь перемешивают 1—2 раза в час для предотвращения образования пенок.
7.После пастеризации и выдержки молоко охлаждают до температуры заквашивания: (40 ± 2) °С или (30 ± 2) °С в производстве простокваши; (42 ± 2) °С в производстве Мечниковской простокваши, йогурта, ряженки, варенца и др.; (37 ±2) °С в производстве ацидофильных кисломолочных напитков; от 18 до 25 °С в производстве кефира и т. д., то есть до температуры, оптимальной для развития микрофлоры, использующейся при производстве того или иного кисломолочного напитка. Хранение незаквашенной смеси при температуре заквашивания не допускается.
При резервуарном способе производства заквашивают и сквашивают молоко в резервуарах для кисломолочных напитков с охлаждающей рубашкой, снабженных специальными мешалками, обеспечивающими равномерное и тщательное перемешивание молока с закваской и кисломолочного сгустка. Во избежание вспенивания, влияющего на отделение сыворотки при хранении кисломолочных напитков, молоко в резервуар подают через нижний штуцер.
Закваску готовят в соответствии с действующей технологической инструкцией по приготовлению и применению заквасок и бактериальных концентратов для кисломолочных продуктов на предприятиях молочной промышленности, утвержденной в установленном порядке.
Закваску в молоко вносят в потоке с использованием насоса-дозатора одновременно с молоком, или спустя некоторое время от начала наполнения резервуара, или после наполнения резервуара. Объемная доля закваски по отношению к объему заквашиваемой смеси, приготовленной на стерилизованном или пастеризованном молоке, составляет 3...5 %. Во время внесения закваски молоко обязательно перемешивают для равномерного распределения закваски в объеме продукта и недопущения образования хлопьев белка. Молоко с внесенной закваской перемешивают в течение 10... 15 минут.
При резервуарном способе производства после перемешивания заквашенное молоко оставляют в покое для сквашивания. Допускается производить повторное перемешивание через 1...1,5 часа после заквашивания.
При термостатном способе производства заквашивают молоко в резервуарах для кисломолочных напитков с охлаждающей рубашкой, снабженных специальными мешалками, обеспечивающими равномерное и тщательное перемешивание молока с закваской. Заквашенное молоко немедленно разливают в потребительскую тару при непрерывном перемешивании. Розлив из каждого резервуара должен быть закончен в течение 45...60 минут во избежание образования хлопьев свернувшегося белка. Смесь сквашивают в термостатной камере при температуре, указанной ниже.
Температура и продолжительность сквашивания в производстве кисломолочных напитков различна в зависимости от микрофлоры применяемой закваски. Режимы одинаковы при производстве одного и того же вида кисломолочного напитка резервуарным или термостатным способами производства. Окончание сквашивания определяют по характеру сгустка и его кислотности. Сгусток должен быть ровным, достаточно плотным и не выделять сыворотку. Температура и продолжительность сквашивания:
• в производстве простокваши — в течение от 5 до 7 часов при температуре (30 ± 2) °С и от 3 до 4 часов при температуре (40 ± 2) °С
при использовании сухого бакконцентрата лактококков молоко сквашивают при температуре (30 ± 2) °С от 8 до 10 часов, при использовании сухого бакконцентрата термофильного лактококка — при температуре (40 ± 2) °С от 6 до 8 часов; I • в производстве ряженки, йогурта, мечниковской простокваши, варенца и т. п. — в течение от 4 до 6 часов при температуре (40 ± 2) °С или при использовании сухого бакконцентрата — в течение 8... 10 часов при температуре (40 ± 2) °С;
в производстве ацидофильных кисломолочных напитков — в течение 7...9 часов при температуре (37 ± 2) °С;
в производстве кефира — в течение от 8 до 12 часов при температуре от 18 до 25 °С. Кроме того, в производстве кефира производят созревание сквашенной смеси в течение от 9 до 13 часов при температуре (14 ± 2) °С.
Сквашивают заквашенные смеси до образования молочно-белкового сгустка и кислотности: от 75 до 80 °Т в производстве простокваши; от 65 до 70 °Т — в производстве ряженки; от 85 до 100 Т — в производстве кефира и т. д.
8. По окончании сквашивания при резервуарном способе производства включают подачу ледяной воды температурой (2 ± 2) °С в межстенное пространство резервуара для частичного охлаждения сгустка до температуры: в производстве простокваши — 25...35 °С, в производстве ряженки — (22 ± 5) °С; при производстве кефира — (14 ± 2) °С
При резервуарном способе производства через период времени от 60 до 90 минут после подачи воды включают мешалку и перемешивают сгусток от 10 до 30 минут в зависимости от конструкции мешалки и вязкости сгустка для получения однородной консистенции сгустка. При хранении кисломолочных напитков с неоднородной, комковатой консистенцией может выделяться сыворотка. Дальнейшее перемешивание при необходимости ведут периодически, включая мешалку на 5... 15 минут.
При производстве кефира перемешанный и охлажденный до температуры (14 ± 2) °С молочный сгусток оставляют в покое для созревания на время от 9 до 13 часов. Допускается направлять на розлив перемешанный и частично охлажденный сгусток с последующим созреванием и охлаждением упакованного кефира в холодильной камере. С момента заквашивания до окончания созревания должно пройти не Менее 24 часов.
2 до 5 минут — в производстве кефира или в течение от 5 до 15 минут — в производстве ряженки и простокваши.
При перемешивании, перекачивании и розливе кисломолочного сгустка рекомендуется избегать интенсивного механического воздействия (длинных узких трубопроводов, насосов, приводящих к значительному повреждению сгустка и пр.), подсоса воздуха, отрицательно влияющих на качество готового продукта. Разливать сквашенный сгусток желательно самотеком при минимальном перепаде уровней по высоте.
Перемешанный сгусток при помощи насоса, предназначенного для вязких жидкостей, подают на розлив в потребительскую тару. При наличии пластинчатых охладителей сгусток перед розливом можно охладить до температуры (4 ± 2) °С.
9.Упаковку и маркировку кисломолочных напитков производят в соответствии с требованиями действующего стандарта на данный продукт. Продолжительность розлива сквашенного продукта из одной емкости не должна превышать 2 часов.
Упакованный кисломолочный напиток при необходимости доохлаждают в холодильной камере до температуры (4 ± 2) °С, после чего технологический процесс считается законченным и продукт готов к реализации.
При термостатном способе производства по окончании сквашивания упакованный продукт помещают в холодильную камеру и охлаждают до температуры (4 ± 2) °С. В случае производства кефира в холодильной камере в течение 8... 13 часов происходит созревание молочно-белкового сгустка. После этого технологический процесс считается законченным и продукт готов к реализации.
4. Теоретические основы производства
[1]
Производство кисломолочных продуктов - сложный биохимический процесс, в результате которого образуется свойственный только данному кисломолочному продукту вкус и запах, консистенция и внешний вид. Кисломолочные продукты получают сквашиванием термически обработанного молока, сливок, пахты, сыворотки или их смесей.
По ГОСТ 51917 кисломолочный продукт - это молочный продукт, изготавливаемый сквашиванием молока или сливок кефирными грибками и/или чистыми культурами молочнокислых, пропионово-кислых, уксуснокислых микроорганизмов и/или дрожжей и/или их смесями. Общее содержание молочнокислых микроорганизмов в готовом продукте в конце срока годности - не менее 107 КОЕ в
Технологический процесс получения кисломолочных продуктов включает следующие общие операции:
- нормализацию молочного сырья по жиру, в производстве кефира - дополнительно по белку, йогурта – по массовой доле сухих веществ молока;
- тепловую обработку,
- гомогенизацию,
- заквашивание и сквашивание,
- охлаждение
- расфасовку.
При производстве кисломолочных продуктов осуществляются как биохимические, так и физико-химические процессы
- брожение молочного сахара,
- коагуляция казеина
- гелеобразование.
БИОХИМИЧЕСКИЕ И ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ ПРИ ПРОИЗВОДСТВЕ КИСЛОМОЛОЧНЫХ ПРОДУКТОВ
Кисломолочные продукты играют важную роль в питании людей, особенно детей, лиц пожилого возраста и больных. Диетические свойства кисломолочных продуктов заключаются прежде всего в том, что они улучшают обмен веществ, стимулируют выделение желудочного сока и возбуждают аппетит. Наличие в их составе микроорганизмов, способных приживаться в кишечнике и подавлять гнилостную микрофлору, приводит к торможению гнилостных процессов и прекращению образования ядовитых продуктов распада белка, поступающих в кровь человека
БРОЖЕНИЕ МОЛОЧНОГО САХАРА
Важнейшим биохимическим процессом, протекающим при выработке кисломолочных продуктов, является брожение молочного сахара, вызываемое микроорганизмами бактериальных заквасок. Его скорость и направление определяют консистенцию, вкус и запах готовых продуктов по характеру брожения молочного сахара кисломолочные продукты можно разделить на две группы. К первой группе относят продукты, в основе приготовления которых лежит главным образом молочнокислое брожение (простокваша, йогурт, ацидофилин, творог, сметана), ко второй группе — продукты со смешанным брожением, при изготовлении которых происходит молочнокислое и спиртовое брожение (кефир, кумыс, ацидофильно-дрожжевое молоко).
При молочнокислом брожении каждая молекула пировиноградной кислоты, образующаяся из молекулы глюкозы, восстанавливается с участием окислительно-восстановительного фермента лактатдегидрогена-1 до молочной кислоты:
В результате из одной молекулы лактозы образуются четыре молекулы молочной кислоты:
По нарастанию кислотности молока при молочнокислом брожении можно рассчитать, какое количество молочного сахара было сброжено. Например, кислотность молока увеличилась на 60Т (кислотность свежего молока была 17°Т, после сбраживания молочного сахара — 77Т). 1˚Т соответствует I см3 0,1 н. раствора щелочи или 1 см30,1 н. раствора молочной кислоты, что составляет 90/(10 1000) =
Из суммарной реакции молочнокислого брожения следует, что из 1 моля молочного сахара образуется 4 моля молочной кислоты, т. е. из
Многие молочнокислые бактерии при сбраживании сахара кроме молочной кислоты образуют ряд других химических веществ, придающих кисломолочным продуктам специфические вкус и аромат. К ним относятся летучие кислоты (уксусная, пропионовая и др.), карбонильные соединения (диацетил, ацетоин, ацетальдегид), спирт и углекислый газ.
В зависимости от продуктов, накапливаемых в процессе брожения, все молочнокислые бактерии подразделяют на гомоферментативные и гетероферментативные. Молочнокислые бактерии (lac. lactis, Lac. cremoris, Lac. diacetilactis, Str. thermophilus, L. bulgaricus, L. acidophilus), образующие в качестве основного продукта брожения молочную кислоту, относят к гомо-ферментативным; бактерии (Leuc. cremoris, Leuc. dextranicum и др.), которые кроме молочной кислоты в значительных количествах образуют и другие продукты брожения, — к гетероферментативным.
Путем определенного комбинирования различных видов молочнокислых бактерий и регулирования температуры сквашивания можно получить продукт с нужными вкусовыми, ароматическими достоинствами, консистенцией и диетическими свойствами.
Уксусный альдегид с участием окислительно-восстановительного фермента алкогольдегидрогеназы восстанавливается в этиловый спирт:
Суммарно спиртовое брожение лактозы можно представить в следующем виде:
Способность дрожжей вырабатывать спирт и углекислый газ зависит от многих факторов: вида используемых дрожжей, количества молочного сахара в исходном сырье, температуры, рН среды и др.
КОАГУЛЯЦИЯ КАЗЕИНА И ГЕЛЕОБРАЗОВАНИЕ
Накопление молочной кислоты при молочнокислом брожении лактозы имеет существенное значение для образования белкового сгустка, определяющего консистенцию кисломолочных продуктов. Сущность кислотной коагуляции сводится к следующему. Образующаяся (или внесенная) молочная кислота снижает отрицательный заряд казеиновых мицелл, так как Н-ионы подавляют диссоциацию карбоксильных групп казеина, а также гидроксильных групп фосфорной кислоты. В результате с этого достигается равенство положительных и отрицательных зарядов и изоэлектрической точке казеина (рН 4,6—4,7).
При кислотной коагуляции помимо снижения отрицательного заря-ми казеина нарушается структура казеинаткальцийфосфатного комплекса (отщепляется фосфат кальция и структурообразующий и кальций). Так как кальций и фосфат кальция являются важными структурными элементами комплекса, то их переход в раствор дополнительно дестабилизирует казеиновые мицеллы
При выработке творога кислотно-сычужным способом на казеин совместно действуют молочная кислота и внесенный сычужный фермент.
Под действием сычужного фермента казеин превращается в параказеин, имеющий изоэлектрическую точку в менее кислой среде (рН 5—5,2).
В изоэлектрической точке казеиновые или пара казеиновые частицы при столкновении агрегируют, образуя цепочки или нити, а затем пространственную сетку, в ячейки или петли которой захватывается дисперсионная среда с жировыми шариками и другими составными частями молока . Происходит гелеобразование. При производстве кисломолочных продуктов и сыра процесс гелеобразования можно условно разделить на четыре стадии: стадия скрытой коагуляции (индукционный период), стадия массовой коагуляции, стадия структурообразования (уплотнения сгустка) и стадия синерезиса.
В коллоидных системах на гелеобразование влияют концентрация дисперсной фазы, размер, форма частиц, температура и т. д. Образующийся сгусток (гель) обладает определенными механическими свойствами: вязкостью, пластичностью, упругостью и прочностью. Эти свойства связаны со структурой системы, поэтому их называют структурно-механическими или реологическими.
Необратимые (необратимо разрушающиеся) связи не обладают свойством восстанавливаться после механического воздействия на сгусток. С ними связано явление синерезиса. Синерезис (рис.1б)— уплотнение, стягивание сгустка с укорачиванием нитей казеина и вытеснением заключенной между ними жидкости. Рис 2. Скорость синерезиса определяется влагоудерживающей способностью казеина и зависит от концентрации в сырье сухих веществ, состава бактериальных заквасок, режимов тепловой обработки гомогенизации, способа свертывании молока и других факторов.
Для кисломолочных напитков и сметаны синерезис — явление нежелательное. Поэтому при их выработке используют бактериальные закваски нужного состава и технологический процесс ведут при режимах, предотвращающих возникновение синерезиса. При производстве творога наоборот, требуется удалить избыток сыворотки из сгустка. Поэтому выбирают такие режимы обработки молока, которые способствовали бы получению плотного, но легко отдающего сыворотку сгустка. Для усилении синерезиса применяют также измельчение, нагревание сгустка и т. д.
Рис.1
Характер связей в структуре сгустка (продукта) можно определить путем измерения так называемой эффективной вязкости — вязкости, обусловленной образованием в продукте внутренних структур. При этом определяют и сравнивают между собой эффективную вязкость неразрушенной η н, разрушенной ηр и восстановленной ηп структур (табл. 5)
Как видно из табл.5 , во время формирования сгустков простокваши и кисломолочных напитков в основном образуются необратимо разрушающиеся (нетиксотропные связи). Тиксотропных связей, характеризующихся самопроизвольным восстановлением после механического воздействия, в них мало. Сметана характеризуется меньшей потерей вязкости при разрушении структуры и большим количеством тиксотропных связей по сравнению с кисломолочными напитками.
Таблица 5
БИОХИМИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ПРОИЗВОДСТВА
ОТДЕЛЬНЫХ ВИДОВ КИСЛОМОЛОЧНЫХ ПРОДУКТОВ
Качество вырабатываемых кисломолочных продуктов зависит от характера образующихся сгустков, а также степени накопления вкусовых и ароматических веществ. Характер сгустков определяется уровнем накопления молочной кислоты, способностью белков формировать пространственные структуры, удерживать влагу и т.д. Образование вкусовых и ароматических веществ зависит от состава бактериальных заквасок, условий сквашивания, созревания и охлаждения продуктов.
КИСЛОМОЛОЧНЫЕ НАПИТКИ
Основной процесс, определяющий консистенцию всех кисломолочных напитков, — гелеобразование. Сгустки этих продуктов различные: в одних случаях сгусток плотный (колющийся), в других — ровный и нежный (сметанообразный) или хлопьевидный и т. д.
При формировании структуры сгустков продуктов в основном образуются необратимо разрушающиеся связи, тиксотропно-обратимых связей в них мало, поэтому столь важно вести технологический процесс при таких режимах, которые бы обеспечивали минимальное отделение от сгустка сыворотки. В первую очередь это относится к режимам пастеризации, гомогенизации и сквашивания молока.
Известно, что синеретические свойства сгустков зависят от температуры пастеризации молока. Для увеличения прочности сгустков и предотвращения выделения сыворотки при хранении простокваши и других кисломолочных напитков рекомендуется применять высокие температуры пастеризации молока (85—87°С с выдержкой в течение 5—10 мин или 90—94°С с выдержкой 2—8 мин).
Рекомендуемые технологическими инструкциями режимы гомогенизации (давление 12,5—17,5 МПа, температура 55—65°С) положительно влияют на свойства сгустков.
Продолжительность сквашивания молока при выработке продуктов определяется видом бактериальной закваски и температурой сквашивания. Окончание сквашивания обычно устанавливают по получению достаточно прочного сгустка и титруемой кислотности 75—85°Т. При производстве кисломолочных напитков резервуарным способом необходимо получить сгусток с максимальным количеством тиксотропно-обратимых связей, поэтому перед перемешиванием и охлаждением сгустка следует контролировать водородный показатель (рН): он должен быть для кефира 4,5—4,4, ацидофилина — 4,7—4,55, ряженки — 4,45—4,35. Дополнительно проверяют вязкость сгустка по продолжительности истечения из пипетки вместимостью 100 см3 при 20° С или с помощью капиллярного вискозиметра.
Специфические кисломолочные вкус и запах продуктов формируются главным образом в период их сквашивания и созревания. Дополняют вкус и запах продуктов соединения, образующиеся при тепловой обработке молока (при выработке варенца и ряженки они играют основную роль).
Основные вкусовые и ароматические вещества кисломолочных продуктов — молочная и уксусная кислоты, диацетил, ацетальдегид (его высокая концентрация характерна для йогурта) и др. Освежающий, слегка острый вкус кумысу и кефиру придают этиловый спирт и углекислый газ. Удержание спирта в напитках определяется видом дрожжей, температурой и продолжительностью созревания. В кумысе оно составляет 1 — Н'6, в кефире — 0,01—0,03%. Для них также характерен распад белков (протеолиз), поэтому освобождающиеся аминокислоты и пептиды могут принимать участие в формировании вкуса этих продуктов.
5
. ВЛИЯНИЕ СОСТАВА МОЛОКА, БАКТЕРИАЛЬНЫХ ЗАКВАСОК И ДРУГИХ ФАКТОРОВ НА БРОЖЕНИЕ
ЛАКТОЗЫ И КОАГУЛЯЦИЮ КАЗЕИНА [3]
Качество кисломолочных продуктов, главным образом их консистенция, зависит от состава и свойств молока, вида и активности бактериальных заквасок, режимов пастеризации, гомогенизации, сквашивания, созревания и других факторов.
- Состав и свойства исходного сырья обусловливают скорость свертывания белков молока и прочность полученных сгустков. От них зависит также развитие микроорганизмов бактериальных заквасок, сбраживающих молочный сахар.
Состав и свойства молока изменяются в течение года, стадии лактации, при заболеваниях животных и т. д. Из практики работы молочных заводов известно, что осенью и особенно весной наблюдается медленное сквашивание молока. Это может быть вызвано снижением его биологической ценности. Например, весной в молоке понижается содержание витаминов (биотина, ниацина, В6 и др.), свободных аминокислот (валина, лейцина, фенилаланина и др.) и микроэлементов (Mn, Co, Fe и др.), которые необходимы для размножения молочнокислых бактерий. Кроме того, причиной несквашивания молока в это время года может быть наличие в нем антибиотиков и других веществ, подавляющих развитие молочнокислых бактерий. Плохо развиваются молочнокислые бактерии в стародойном молоке и в молоке, полученном от коров больных маститом.
Весной ухудшаются и технологические свойства молока — снижаются скорость образования и плотность кислотного сгустка. Это объясняется уменьшением содержания в молоке сухих веществ, казеина, размера казеиновых мицелл, повышением кислотности молока.
· Индивидуальные особенности и породы животных
Способность молока к сычужному свертыванию обусловливается концентрацией белков, солей кальция и зависит от индивидуальных особенностей и породы животных, корма, стадии лактации и других факторов. Плохо свертывается молоко в начале и конце лактации, а также при заболевании животных.
· Время хранения
Свойства молока (и свойства полученного из него сгустка) изменяются при хранении. Так, после длительного хранения молока (сырого и пастеризованного) при низких температурах увеличиваются вязкость и прочность кислотного сгустка, синерезис замедляется. Следовательно, молоко, хранившееся при низких температурах, целесообразно направлять на производство кисломолочных напитков и не следует использовать. для выработки творога
· Состав заквасок.
От состава заквасок зависит не только вкус кисломолочных продуктов но и их консистенция. Основной компонент микрофлоры заквасок всех кисломолочных продуктов, обеспечивающий формирование сгустка, — молочный лактококк (Lac. lactis). Включение в состав заквасок энергичных кислотообразователей обусловливает получение плотною колющегося сгустка с интенсивным отделением сыворотки, а малоэнергичных кислотообразователей — более нежного сгустка. Введение закваски Str. thermophilus, Lac. cremoris и термофильных палочек способствует повышению вязкости продукта, придает сгустку эластичные - свойства, препятствует выделению сыворотки.
Следовательно, путем подбора состава заквасок, можно регулировать свойства сгустка и обеспечить оптимальную консистенцию и вкус кисломолочных продуктов.
· Тепловая обработка
Тепловая обработка молока влияет на скорость образования сгустка, структурно-механические свойства и синерезис.
По данным ВНИМИ и ВНИИМСа, с повышением температуры пастеризации увеличивается прочность кислотного и кислотно-сычужного сгустков (табл.6 ).
Таблица 6.
| |
При повышении температуры пастеризации молока (с 63 до90'
C
) снижается интенсивность отделения сыворотки от сгустка Увеличение прочности сгустков и ухудшение выделения сыворотки из них после высоких температур тепловой обработки можно объяснить повышением содержания в сгустке денатурированных сывороточных белков, которые увеличивают жесткость пространственной структуры и влагоудерживающую способность казеина.
Таким образом, путем регулирования режимов тепловой обработки молока можно получить сгусток с нужными реологическими свойствами т. е. улучшить консистенцию кисломолочных продукта
· Гомогенизация молока
При выработке кисломолочных напитков перед заквашиванием рекомендуется гомогенизировать молоко (для кефира и йогурта, получаемых резервуарным способом, она обязательна). В результате гомогенизации повышается дисперсность жира, измельченный жир в сгустках распределяется более равномерно, увеличивается прочность сгустка, при этом несколько повышается вязкость продуктов и снижается выделение сыворотки.
Вместе с тем гомогенизация молока повышенной (выше 10%) жирности и сливок способствует значительному увеличению вязкости сгустков и снижению их способности отделять сыворотку. При этом рост вязкости образующихся сгустков зависит от величины давления и способа гомогенизации сырья.
Структурно-механические и синеретические свойства сгустков существенно зависят от способа коагуляции белков
· Вид коагуляции
Сгустки, образующиеся при кислотной коагуляции белков, менее прочны по сравнению с кислотно-сычужными (пространственную структуру кислотных сгустков поддерживают слабые связи, структуру кислотно-сычужных дополнительно стабилизируют и укрепляют кальциевые мостики, образующиеся между частями параказеина); они состоят из более мелких белковых частиц и хуже выделяют сыворотку. Однако наряду с увеличением прочности кислотно-сычужных сгустков возрастают их хрупкость, степень дисперсности и способность отделять сыворотку во время обработки.
· Продолжительность и температура свертывания
Продолжительность и температура свертывания (сквашивания) молока являются важными факторами, влияющими на консистенцию кисломолочных продуктов. Продолжительность сквашивания молока обычно устанавливают по нарастанию кислотности, вязкости или прочности полученного сгустка. Особенно важно определить момент готовности сгустка при производстве напитков резервуарным способом. Иногда наблюдаются жидкая консистенция продуктов и отстой сыворотки. Это вызвано неправильным выбором момента перемешивания сгустка. Сыворотка выделяется при перемешивании сгустка в том случае, когда он имеет минимальную вязкость и проявляет незначительные тиксотропные свойства.
Кроме того, от температуры и продолжительности сквашивания молока зависит накопление в продуктах веществ, придающих им определенный вкус и аромат (летучих кислот, диацетила, ацетальдегида и др.).
Для прекращения молочнокислого брожения и упрочнения структуры образовавшегося сгустка кисломолочные продукты охлаждают до 8°С и хранят при этой температуре. Продукты смешанного брожения перед охлаждением подвергают созреванию, для развития дрожжей и ароматобразующих бактерий. В процессе созревания и выдерживания в холодильной камере в продуктах накапливаются ароматические вещества, спирт и углекислый газ, происходит также частичный распад белков под влиянием протеолитических ферментов молочнокислых бактерий и дрожжей. При этом образуются различные растворимые полипептиды и свободные аминокислоты, влияющие на консистенцию, вкус и запах продуктов.
При выработке сметаны дополнительной целью охлаждения и созревания является отвердевание жира, способствующее улучшению структуры и консистенции продукта.
5.ПОРОКИ КИСЛОМОЛОЧНЫХ ПРОДУКТОВ
[3].
| Вид порока | проявление | Причина возникновения |
| консистенция | отделение сыворотки в кисломолочных напитках, жидкая консистенция сметаны, крошливая, резинистая, мажущаяся консистенция творога | нарушение технологических режимов производства или развитие посторонней микрофлоры |
| Вкус и запах | прогорклый и салистый вкус | . Прогорклый вкус развивается при хранении продуктов, обусловлен распадом жира под действием липаз, выделяемых плесневыми грибами. Салистый вкус появляется при длительном хранении сметаны. Он вызывается окислительной порчей жира. Развитие порока ускоряют воздействие света и наличие металлов (меди, железа). |
Список используемой литературы
1.К. К. Горбатова «БИОХИМИЯ МОЛОКА И МОЛОЧНЫХ ПРОДУКТОВ» Санкт-Петербург • ГИОРД • 2004
2.Н. А. Тихомирова «Технология и организация производства молока и молочных продуктов»2007 Москва ДеЛи принт
3.Калинина
