Производство кисломолочных продуктов

Введение

Тысячелетиями молоко и молочные продукты были постоянной пищей человека, но промышленное производство с его машинами и механизмами, множеством рабочих долго не вторгалось в эту область - уж очень деликатными  продуктами были молоко и его производные: сливки, сметана, творог, сыр. Одним замечательных свойств молока является его способность к сквашиванию. Вроде бы испорченный продукт через некоторое время вдруг приобретает совершенно новый вкус и приятный аромат. Заслуженной популярностью пользуются у миллионов людей различных стран мира кисломолочные напитки, т. е. молоко, сквашенное различными видами молочнокислых бактерий.        Кисломолочные напитки обладают приятным, слегка освежающим и острым вкусом, возбуждают аппетит и тем самым улучшают общее состояние организма. Кисломолочные напитки, полученные в присутствии спиртового брожения, обогащенные незначительным количеством спирта и углекислотой, улучшают работу дыхательных и сосудодвигательных центров, слегка возбуждают центральную нервную систему. Все это повышает приток кислорода в легкие, активизирует окислительно-восстановительные процессы в организме.           Установлено, что этот продукт содержит свыше ста ценнейших компонентов. В него входят все необходимые для жизнедеятельности организма вещества: белки, жиры, углеводы, минеральные соли, витамины. Эти компоненты молока хорошо сбалансированы, благодаря чему легко и полностью усваиваются.        Включение молочных продуктов в пищевой рацион повышает его полноценность и способствует лучшему усвоению всех компонентов.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1 Исторические сведения продукте

Заслуженной популярностью  пользуются у миллионов людей  различных стран мира кисломолочные  напитки, т. е. молоко, сквашенное различными видами молочнокислых бактерий. Кисломолочные  продукты, и, в частности, напитки имеют многовековую историю. Народы Греции и Рима, Индии и Ближнего Востока, Закавказья уже в далекой древности употребляли кисломолочные напитки, которые приготовляли из коровьего, овечьего или ослиного молока. У скифов был известен кумыс - кисломолочный напиток из кобыльего молока. Русские издавна готовят простоквашу и варенец, грузины - мацони, казахи - кумыс, украинцы - ряженку, болгары - йогурт - все это кисломолочные продукты.          Занимаясь разведением скота, люди заметили, что скисшее молоко дольше хранится, имеет приятный освежающий вкус. Они стали употреблять такое молоко и убедились, что оно оказывает благоприятное влияние на человеческий организм. Через века дошла до наших дней индийская пословица: «...пей кислое молоко и проживешь долго». Таким образом стали появляться у разных народов национальные кисломолочные напитки: простокваша и варенец в России, ряженка на Украине, мацун в Армении, мацони в Грузии, чал в Туркмении, курунга в Северо-Восточной Азии, айран и кефир на Северном Кавказе, кумыс в Башкирии, Татарии, лебен в Египте, ягурт в Болгарии, Греции, Турции, Румынии, погребное молоко в Норвегии и т. д. Можно полагать, что кисломолочные напитки были первыми продуктами, приготовляемыми из молока.        Ассортимент кисломолочных продуктов у разных народов настолько широк, что и не перечислить [1].

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2 Кисломолочные продукты и изделия из них

Кисломолочные продукты (молочнокислые продукты) — группа молочных продуктов, вырабатываемых из цельного коровьего молока, молока овец, коз, кобыл и других животных или его производных (сливок, обезжиренного молока и сыворотки) путём ферментации [2].   Различают две группы кисломолочных продуктов: продукты, получаемые в результате только молочнокислого брожения, и продукты, получаемые в результате смешанного брожения - молочнокислого и спиртового. Представителями первой группы являются обыкновенная и мечниковская простокваша, ряженка, ацидофильное молоко. Эти напитки характеризуются кисломолочным вкусом и достаточно плотным и однородным, без пузырьков газа сгустком. Ко второй группе относятся кефир, кумыс, ацидофильно-дрожжевое молоко. Эти напитки также обладают кисломолочным вкусом, но более острым - из-за содержания небольшого количества спирта и углекислого газа они обладают освежающим эффектом, а сгусток пронизан мелкими пузырьками газа.            В кисломолочных продуктах - а к ним относятся кроме напитков - сыры, сметана, сыворотка, - многие из питательных веществ молока становятся еще полезнее: лучше усваиваются, например, белки, так как протеолитические ферменты, выделяемые молочной микрофлорой, частично расщепляют белки, что увеличивает полноту и скорость их усвоения. Лучше усваиваются также минеральные вещества, а из углевода (лактозы) образуются вещества, способствующие повышению диетических свойств этих продуктов. Некоторые штаммы молочнокислых бактерий способны синтезировать витамин С и витамины группы В. Специальным подбором микрофлоры можно еще более повысить по ряду позиций полезные свойства кисломолочных напитков [3]. 

Кисломолочные продукты делят на:       - продукты молочнокислого брожения (творог, сметана, простокваша, ряженка, ацидофилин, йогурт)         - продукты смешанного брожения, молочнокислого и спиртового (кефир, ацидофильно-дрожжевое молоко, кумыс, курунга, шубат).     В первых бактерии расщепляют молочный сахар с образованием молочной кислоты, под действием которой казеин молока коагулирует (выпадает в виде хлопьев), в результате чего усваиваемость, по сравнению с молоком, значительно повышается.        В продуктах смешанного брожения наряду с молочной кислотой из молочного сахара образуются спирт, углекислый газ, летучие кислоты, также повышающие усвояемость продукта. По содержанию белков и жира кисломолочные продукты почти не отличаются от цельного молока.  Также часто кисломолочные продукты обогащаются различными пробиотическими культурами. Самый известный пример — бифидок, который отличается от кефира добавлением бифидобактерий.       Региональные разновидности:        - Катык (в Башкортостане, Узбекистане, Татарстане, Азербайджане), чургот (в Таджикистане), мацун (мацони) и тан (в Армении), мацони (в Грузии), чекизе, йогурт, гамык (в Туркмении), айран (в Казахстане, Киргизии) — кисломолочный продукт, получаемый в результате жизнедеятельности болгарской палочки. От обычной простокваши отличается тем, что, во-первых, готовится из кипячёного молока (иногда из топлёного), во-вторых, готовый продукт получается более густым по консистенции. Наличие культуры болгарской палочки обеспечивается особой технологией приготовления.  - Айран (практически везде), сузме чал (в Туркмении), шалап (в Казахстане), чалап (в Киргизии) — разведённый водой катык.    - Сузьма (в Башкирии, Узбекистане, Татарстане), чакка (в Таджикистане), сузьме (в Туркмении) — продукт, получаемый путём отцеживания и нередко подсаливания катыка, фактически представляет собой концентрированый катык.              - Курт (в Узбекистане), ҡорот (в Башкирии), курут (в Таджикистане), корт (в Татарстане), ак-гурт (в Туркмении) — высушенная и подсолённая сузьма, иногда с добавкой перца.          - Тарак (у бурятов), чегень (Алтай), хойтпак, ти-рык (Тува), тарг (Калмыкия). От катыка отличается тем, что в его образовании участвует швейцарская палочка, развивающаяся в условиях высокогорья. Кроме того, этот вид продукта как правило делается из разных видов молока, что говорит о его возникновении среди преимущественно скотоводческих народов, у которых была необходимость применения остатков молока разных видов животных.  - Каймак — кисломолочное изделие, подобное сметане, в разных регионах под ним могут понимать разные продукты, от собственно сметаны, до топлёной сметаны или просто сливок и снятых с молока пенок [4].  

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3 Технология производства кисломолочных продуктов    

При производстве кисломолочных напитков применяются два способа: термостатный и резервуарный. При термостатном способе производства кисломолочных напитков сквашивание молока и созревание напитков производится в бутылках в термостатных и хладостатных камерах.  При резервуарном способе производства заквашивание, сквашивание молока и созревание напитков происходит в одной емкости. Кисломолочные напитки, выработанные резервуарным способом, после созревания и перемешивания разливают в стеклянную или бумажную тару, поэтому сгусток у них по сравнению с термостатным способом нарушенный – имеющий однородную сметанообразную консистенцию.    Чтобы получить продукт с плотной однородной консистенцией необходимо поддерживать температуру сквашивания, оптимальную для данного продукта. Продолжительность сквашивания молока зависит от вида получаемой кисломолочной продукции и колеблется в пределах от 4 до 16 часов. Окончание сквашивания определяют по характеру сгустка и по кислотности, которая должна быть немного ниже кислотности готового продукта.           Охлаждение и созревание осуществляют при температуре не выше 6 в течение нескольких часов (6-8). За это время происходит набухание белков молока, что ведет к образованию более плотного сгустка, ослабевает или полностью прекращается молочнокислый процесс.     При производстве продуктов смешанного брожения во время охлаждения и созревания приостанавливается развитие молочнокислых микроорганизмов, но развиваются дрожжи, в результате чего в этих кисломолочных напитках накапливаются спирт, углекислота.        Готовую продукцию контролируют на наличие бактерий группы кишечной палочки и по микроскопическому препарату от одной-двух партий не реже одного раза в 5 дней.         Особого внимания требует оборудование, непосредственно соприкасающееся с продуктом в процессе, производства. Перед началом технологического процесса следует провести тщательную санитарную обработку такого оборудования. При ухудшении санитарных показателей готового продукта осуществляют тщательный анализ и дополнительный контроль хода технологического процесса для установления причин вторичного обсеменения продукта, проверяют качество закваски, а также санитарно-гигиеническое состояние цеха.      Кисломолочные продукты выпускают также с плодово-ягодными наполнителями и витаминизированные.Контроль готовой продукции проводят по методам, принятым для кисломолочных напитков с плодово-ягодными наполнителями. При производстве кисломолочных напитков с наполнителями нужно быть особенно внимательными во избежание выработки продукции негарантированного качества [5].

 Резервуарный способ производства кисломолочных продуктов

Общая схема  технологического процесса:     1.Приемка сырья;             2. Охлаждение, резервирование;       3.Подогрев            4.Очистка, нормализация;         5.Подогрев;           6.Гомогенизация ;         7.Пастеризация;          8.Охлаждение до температуры заквашивания;    9.Заквашивание;          10.Сквашивание;          11.Охлаждение:          12.Созревание (или без созревания);      13.Охлаждение;          14.Розлив:           15.Хранение до реализации.        

Описание общих  операций технологического процесса.   Приёмка молока осуществляется согласно ГОСТ Р 52054-2003. Молоко охлаждается до 4°С с целью предотвращения развития микрофлоры и порчи молока. Резервирование молока не должно продолжаться более 12 часов. Перед очисткой молоко подогревают до 40…45°С. Нормализация молока по массовой доли жира осуществляется в потоке или смешением. Нормализованное молоко гомогенизируют с целью исключения отстоя жира, получения продукта с однородной консистенцией. Пастеризация проводится при температуре 90...95 °С с выдержкой от 2 до 8 мин. Пастеризованную нормализованную смесь охлаждают до температуры заквашивания. Заквашивание осуществляется специально подобранными заквасками из термофильных или мезофильных молочнокислых бактерий, бифидобактерий. В зависимости от вида продукта и закваски продолжительность сквашивания составляет 4…12 часов, температура сквашивания - 20…43°С.          Для кефира, в состав которого входят дрожжи, необходимо дополнительное созревание в течение 12-14 часов, в течение которых происходит формирование специфического вкуса продукта. Готовый продукт охлаждают и направляют на розлив [6].

Производство кисломолочных  продуктов термостатным способом

Схема технологического процесса:       1.Приемка сырья;         2.Охлаждение, резервирование;                    3. Подогрев;                   4. Очистка, нормализация;                                     5. Подогрев;                                                                                               6. Гомогенизация (не является обязательной при данном способе производства);                                         7. Пастеризация;                               8. Охлаждение до температуры заквашивания;                                  9. Заквашивание;                                 10. Перемешивание;                                                       11. Розлив в потребительскую тару;                                    12. Сквашивание в термостатной камере;                                         13. Охлаждение;                                            14. Созревание (или без созревания);                        15. Хранение до реализации      

Описание технологического процесса.       Молоко после пастеризации охлаждается до температуры заквашивания, поступает в резервуар вместе с закваской. Смесь тщательно перемешивается мешалкой 15-20 мин. и поступает на линию розлива. Время розлива одного резервуара не должно превышать 30 мин.        Разлитая и укупоренная заквашенная смесь поступает в термостатную камеру, температура воздуха в которой поддерживается на уровне температуры сквашивания определенного кисломолочного продукта. Окончание сквашивания определяется по кислотности и плотности сгустка.     Упакованный продукт поступает в холодильную камеру с температурой 6…8°С, где охлаждается при этой температуре. При необходимости продукт здесь же и созревает [6].

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4 Оборудование для производства кисломолочных продуктов

 Линия для производства кисломолочных продуктов резервуарным способом

Оборудование  этой линии:                 1 Танк для хранения молока или компонентов               2 Модуль растворения сухого молока                3 Пастеризатор молока                    4 Модуль внесения добавок                     5 Модуль внесения закваски (ферментов)                                  6 Ферментатор (заквасочник)                    7 Пластинчатый охладитель                    8 Танк для хранения молока или компонентов                9 Фасовочный аппарат                                                10 CIP мойка

Описание технологического процесса         Нормализованное в приемно-аппаратном цехе молоко подается на пастеризационную установку с интегрированными деаэратором и гомогенизатором. Смесь деаэрируется при 68°C, гомогенизируется при 60°C и пастеризуется при температуре 94-96°C. Минимальная выдержка, которая составляет 5 мин, в некоторых случаях может достигать до 30 минут. Высокая температура пастеризации и продолжительная выдержка – это предпосылка получения максимально качественного сгустка. Пастеризованный продукт охлаждается до необходимой температуры заквашивания и подается в заквасочник (ферментатор), где происходит процесс сквашивания. В это время, дозировано в потоке подается необходимое количество заквасочных культур и жидкие добавки (например, стерильный джем). Процессы, в заквасочнике (ферментаторе) протекают контролировано, в стерильных условиях, согласно технологии производства кисломолочных продуктов.     Готовый продукт охлаждается и поступает на промежуточное хранение до момента фасовки. Для сохранения сгустка, продукт транспортируется объемными насосами или под давлением стерильного воздуха. Фасовка производится в асептических условиях в упаковку, выбранную заказчиком [7].