Переработка вторичного сырья молочной промышленности

В производстве кисломолочных продуктов  целесообразно применять лабораторную или производственную закваску. Если на предприятии закваску получают пересадочным методом, то число пересадок должно быть не более 5-7. В зависимости от активности лабораторную или первичную производственную закваску вносят в молоко для его сквашивания в количестве 1-5% [6].

Закваска из термофильного молочнокислого стрептококка

Для получения первичной лабораторной закваски порцию сухой закваски термофильного стрептококка вносят в 100 мл стерилизованного и охлажденного до 40˚С молока, предварительно растерев ее в стерильной ступке с 10-15 мл стерилизованного молока. Заквашенное молоко термостатируют при этой температуре в течении 12-18 ч до образования сгустка, после чего закваску охлаждают до 4-8˚С. Из первичной делают вторичную лабораторную закваску. Для этого в стерилизованное охлажденное до 38˚С молоко вносят 0,5-1 или 3% первичной закваски и выдерживают соответственно 10-12 или 4-6 ч до образования сгустка. Закваску охлаждают до 4-8˚С и используют для производственной, которую готовят при тех же режимах, что и вторичную лабораторную закваску [8].

Производственную закваску делают также из бактериального концентрата. Для этого концентрат активизируют, смешивая с 1-2 л молока, стерилизованного или пастеризованного при 95˚С с выдержкой 45 мин и охлажденного до 40˚С. После внесения концентрата молоко сразу перемешивают, через 1 ч перемешивают снова, после чего выдерживают при этой же температуре в течении 2-2,5 ч.

Активизированный концентрат кислотностью 38-42˚Т вносят в 300 л пастеризованного при вышеуказанных режимах молока. Смесь перемешивают и выдерживают  при 40˚С в течение 10-12 ч. Готовую производственную закваску охлаждают и хранят при 4-8˚С.

Комбинированная закваска из термофильного  стрептококка и болгарской палочки

Для культивирования термофильного  стрептококка и болгарской палочки  используют стерилизованное обезжиренное молоко, охлажденное до 43-45˚С.

В это молоко вносят 1 мл комбинированной закваски и термостатируют при 43˚С в течении 160-170 мин до образования сгустка. После образования сгустка препарат закваски просматривают под микроскопом. При микроскопировании в поле зрения должно обнаруживаться большое число стрептококков и 10-15 палочек в закваске для йогурта.

Если в микроскопическом препарате  наблюдается много палочек, то необходимое  количество вносимой закваски при последующем  пересеве уменьшают до 0,5-0,7%. Если число  палочек недостаточно, то количество закваски увеличивают до 1,2-1,5%. Готовую закваску охлаждают и хранят при температуре 3-5˚С [11].

Для пересева закваски используют свежее стерилизованное молоко. Для приготовления производственной закваски применяют молоко, пастеризованное при 92-95˚С с выдержкой 20-30 мин и охлаждённое до 43-45˚С. Количество вносимой закваски составляет 1%.

Заквашенное молоко перемешивают и  оставляют на 150-170 мин до образования  сгустка. После образования сгустка  закваску охлаждают.

Кислотность готовой закваски должна быть 80-85˚Т, и при микроскопировании должно наблюдаться в каждом поле зрения большое число стрептококков и 5-10 палочек.

Закваска из болгарской палочки

Для приготовления первичной лабораторной закваски одну порцию сухой закваски болгарской палочки вносят в 100 мл стерилизованного и охлаждённого до 40˚С молока. Перед внесением в молоко сухую закваску предварительно нужно растереть в стерильной ступке с 10-15 мл стерильного молока [13]. После внесения закваски молоко термостатируют при 40˚С в течение 12-18 ч до образования сгустка. Готовую первичную лабораторную закваску охлаждают до 4-8˚С.

Вторую лабораторную закваску готовят  на стерилизованном и охлаждённом  до40˚С молоке. В него вносят 0,5-1 или 2-3% первичной лабораторной закваски и выдерживают при этой температуре соответственно 10-12 или 4-6 ч до образования сгустка. Готовую закваску охлаждают до 4-8˚С и сохраняют до употребления. Производственную закваску получают аналогично вторичной лабораторной закваске.

3.2 Химизм и механизм биотехнологических реакций

В основе производства йогурта лежит  молочнокислое брожение, т.е. процесс  образования молочной кислоты из молочного сахара под воздействием молочнокислых бактерий.

Молоко является благодатной средой для развития микроорганизмов, особенно молочнокислых бактерий. В вымени здоровой коровы молоко практически стерильно, т.е. не содержит бактерий. Они попадают в молоко в процессе доения, охлаждения и хранения из воздуха, с вымени и кожаных покровов животного, с рук доярки, с доильной аппаратуры, посуды и т.д., и в неохлаждённом молоке быстро размножаются.

При молочнокислом брожении, вызванном  молочнокислыми бактериями, лактоза (молочный сахар) сбраживается, т.е. распадается  на ряд веществ с образованием в итоге молочной кислоты. Молоко скисает, а содержащийся в нём казеин коагулирует (свёртывается) с образованием сгустка. Это превращение происходит следующим образом.

Микроорганизмы выделяют ферменты, ничтожно малое количество которых  способно превратить большие массы  одних веществ в другие. Ферменты обладают избирательной способностью, т.е. каждый из них действует только на одно какое - либо вещество или группу веществ, характеризующихся теми или иными особенностями строения молекул и свойствами [9].

Под действиями фермента лактозы молекула дисахарида лактозы расщепляется на две молекулы моносахаридов - глюкозу и галактозу:

 

С₁₂Н₂₂О₁₁ + Н₂О                    С₆Н₁₂О₆ + С₆Н₁₂О₆

лактоза                                 глюкоза          галактоза

 

В результате ферментных превращений  из глюкозы и галактозы образуются по две молекулы пировиноградной кислоты. Пировиноградная кислота под действием фермента кодегидразы восстанавливается до молочной кислоты.

Таким образом, из одной молекулы молочного  сахара образуется четыре молекулы молочной кислоты. Суммарное уравнение молочнокислого брожения можно представить в следующем виде:

С₁₂Н₂₂О₁₁ + Н₂О                 4С₃Н₆О₃.

При благоприятной для развития молочнокислых бактерий температуре (30 - 45˚С) молочнокислое брожение протекает  интенсивнее. Чем выше температура  молока, тем меньше требуется кислоты для его свёртывания.

Казеин находится в молоке в  виде казеинкальцийфосфатного комплекса. Молочная кислота разрушает этот комплекс, в результате чего отделяется казеин, лишённый кальция, и молочнокислый  кальций. Частицы казеина укрупняются и образуют сгусток; это происходит в изоэлектрической точке при рН =4,7, т.е. когда частицы становятся электронейтральными.

Молочнокислое брожение при производстве кисломолочных продуктов даже при  благоприятных условиях постепенно приостанавливается, когда сброжена незначительная часть молочного сахара. Причина этого заключается в том, что продукт жизнедеятельности молочнокислых бактерий - молочная кислота - накапливаясь, губительно действует на эти бактерии, и жизнедеятельность их затормаживается и даже прекращается.

Так как накопление в молоке молочной кислоты, т.е. повышение его кислотности, связано с расходованием молочного  сахара, между кислотностью молока или кисломолочных продуктов  и количеством оставшегося несброженным молочного сахара существует обратная зависимость: чем выше кислотность, тем меньше осталось в нём молочного сахара.

Параллельно с молочнокислым брожением  обычно протекают побочные процессы, в результате которых образуются летучие кислоты, спирты, углекислый газ и другие продукты.

Некоторые ароматобразующие бактерии разлагают молочный сахар с образованием ароматических веществ - диацетила и ацетоина, обуславливающих специфический аромат кисломолочных продуктов. Ароматобразующие бактерии цитроворусы и парацитроворусы могут образовывать диацетил и из лимонной кислоты, образующейся в молоке.

При спиртовом брожении также сбраживается молочный сахар. Вызывают спиртовое  брожение дрожжи и некоторые бактерии. Дрожжи, сбраживающие лактозу, как правило, не сбраживают другие сахара, например сахарозу (свекловичный сахар); в то же время хлебные, пивные и винные дрожжи не сбраживают лактозу и не могут развиваться в молоке без сахарозы. Эти свойства дрожжей используют при изготовлении ацидофильно -дрожжевого молока или кумыса из коровьего молока.

Спиртовое брожение в общем виде может быть выражено следующим уравнением:

С₁₂Н₂₂О₁₁+ Н₂О = 4С₂Н₅ОН + 4СО₂

молочный            этиловый углекислый

сахар                      спирт        газ

Фактически спиртовое брожение протекает сложнее, с образованием промежуточных продуктов, в том числе пировиноградной кислоты. В конечной стадии брожения пировиноградная кислота под действием фермента карбоксилазы, находящейся в клетках дрожжей и ароматобразующих молочнокислых бактерий, расщепляется на уксусный альдегид и углекислый газ.

3.3Технохимический контроль в производстве кисломолочных продуктов

 

Технохимический контроль представляет собой систему мероприятий, обеспечивающих доброкачественность продукции  и снижение производственных потерь.

При производстве кисломолочных продуктов контролируют: сырьё, поступающее на предприятие (определение жирности, кислотности и плотности, механической загрязнённости, вкуса); полуфабрикаты, направляемые для производства продуктов; готовые продукты (вкус, консистенция, кислотность, бактериальная загрязнённость, содержание жира и наполнителей); отходы производства - обезжиренное молоко, пахта, сыворотка (содержание жира, кислотность и др.); основные (непосредственно включаемые в продукт-сахар, цукаты и т.д.) и вспомогательные (химикаты, дезинфицирующие, моющие средства и т.д.) материалы производства; состояние аппаратуры, посуды, инвентаря; технологический процесс на всех его стадиях от приёмки сырья до выпуска готового продукта (соблюдение температурных режимов, рецептур и пр); соблюдение личной гигиены работниками предприятия; санитарное состояние производственных помещений и заводской территории.

Все мероприятия по контролю производства направлены на повышение качества продукции  и осуществляются в соответствии со специальными инструкциями.

Качество кисломолочных продуктов  определяется органолептическими показателями, микробиологической чистотой. Вкус и  запах продуктов должны быть чистыми, кисломолочными, свойственные данному  продукту.

Внешний вид, упаковка должны привлекать внимание потребителя и обеспечивать удобство при употреблении [12].

Правильный технологический процесс, организованный на основе действующих  технологических инструкций, технических  условий и рецептур, обеспечивает выпуск высококачественной продукции, а нарушение технологической дисциплины ведёт к браку.

 

 

 

Заключение

 

Кисломолочные продукты - это продукты, вырабатываемые сквашиванием молока или сливок чистыми культурами молочнокислых бактерий с добавлением  или без добавления дрожжей или  уксуснокислых бактерий. Некоторые кисломолочные продукты получают в результате только молочнокислого брожения; при этом образуется достаточно плотный, однородный сгусток с выраженным кисломолочным вкусом. Другие же продукты получают в результате смешенного брожения - молочнокислого и спиртового.

Кисломолочные продукты имеют большое значение в питании  человека благодаря лечебным и диетическим  свойствам, приятному вкусу, легкой усвояемости.

Йогурт – это кисломолочный  напиток с повышенным содержанием  сухих обезжиренных веществ молока, вырабатываемый из молока или молочной смеси с добавлением сухого молока, плодово-ягодных наполнителей, сквашиванием чистыми культурами термофильных молочнокислых стрептококков и болгарской палочки, обладающий высокими пищевыми и лечебно диетическими свойствами. Йогурт имеет большую пищевую и биологическую ценность, в нём содержатся многие незаменимые аминокислоты, большое число витаминов. Он показан для детского, диетического и лечебного питания.

При производстве йогурта  одной из основных операций считается заквашивание и сквашивание молока, в результате которого образуется сгусток.

Продолжительность и  температура свертывания (сквашивания) молока являются важными факторами, влияющими на консистенцию кисломолочного продукта. Продолжительность сквашивания обычно устанавливают по нарастанию кислотности, вязкости, или прочности полученного сгустка. Сквашивание молока производят при определенной температуре, в зависимости от вида закваски. При использовании заквасок, приготовленных на чистых культурах молочнокислого стрептококка термофильных бактерий, сквашивание длится 2,5-3 ч.

Согласно ГОСТ, йогурт классифицируют по процентному содержанию жира. Различают молочный нежирный, молочный пониженной жирности, молочный полужирный, молочный классический, молочно  сливочный, сливочномолочный, сливочный. В йогурте нормируются содержание жира, белка, содержание сухих обезжиренных веществ, сахарозы, его кислотность и температура выпуска.

Установлено, что наиболее перспективным  методом получения йогурта, является резервуарный метод,  так как исключаются громоздкие термостаты и хладостаты, в результате чего эффективнее используются производственные площади и увеличивается съем продукции с каждого квадратного метра площади в 1,5-2 раза.

В последнее время ассортимент  йогуртов, которые предлагает рынок разнообразен, поэтому необходимо удовлетворять интересы потребителей. Ориентируясь на маркетинговые исследования можно сказать, что потребитель постоянно изменяет свои вкусы относительно молочнокислых продуктов, а применение резервуарного метода позволяет получить высококачественный продукт без высоких затрат на производство.

 

Список литературы

 

1. Бредихин С.А. "Технология и  техника переработки молока" - М.: Колос, 2001 - 399 с.;

2. Брно Н.П., Конокотина Н.П., Титов  А.И. Технологический контроль в молочной промышленности, - М.: Пищепромиздательство., 1990 - 287с.;