Производство сметаны

 

1 Литературный обзор

 

 

В настоящее время ассортимент  цельномолочной продукции насчитывает  свыше 100 наименований, из которых 2/3 составляют кисломолочные товары, которым отводится одно из главных мест в питании населения.

Из всех молочных продуктов  кисломолочные являются самыми древними. Еще в III-IV веках в Греции и Италии их готовили их козьего и овечьего молока.

И.И. Мечников первым установил, что молочнокислые бактерии, попадая  в кишечник, создают кислую среду, благодаря чему препятствуют развитию гнилостных бактерий. Общеизвестно, что гнилостные бактерии вызывают распад белков пищи до образования индола, скатола и других веществ, являющихся ядами. Эти вещества всасываются в кровь, нарушают жизнедеятельность организма [1].

Бактерицидные свойства кисломолочных  продуктов всецело связаны с  антибиотической активностью развившихся в них бактерий. В кисломолочных продуктах обнаружены следующие антибиотики: низин, лактолин, диплококцин, стрептоцин и прочие. Они подавляют полностью или частично жизнедеятельность болезнетворных микроорганизмов, в том числе возбудителей дифтерии, тифа, туберкулеза. Таким образом, все кисломолочные продукты в той или иной степени являются естественными источниками антибиотиков.

Молочнокислые бактерии обуславливают  также диетические и лечебные свойства кисломолочных продуктов [2].

Усвояемость кисломолочных  продуктов выше усвояемости молока, так как в процессе производства многие вещества расщепляются до более  простых. Кроме этого, молочнокислые  бактерии активизируют секреторную  деятельность желудка и кишечника, в результате чего железы пищеварительного тракта интенсивно выделяют ферменты, ускоряющие переваривание пищи. Кисломолочные продукты повышают моторную способность кишечника. Усвояемость кисломолочных повышается также в результате частичной пептонизации в них белков, то есть разложения их на более простые вещества. Регулярное употребление в пищу кисломолочных продуктов способствует укреплению нервной системы из-за содержания в них крайне необходимых человеку витаминов.

Кисломолочные продукты применяют  при лечении различных нарушений  функций желудочно-кишечного тракта, малокровия, болезней легких и плевры, нарушений обмена веществ и атеросклероза.

Высокая пищевая и биологическая  ценность кисломолочных продуктов  обусловлена значительным содержанием полноценных белков, незаменимых кислот, витаминов, синтезируемых микрофлорой продуктов, кроме того, содержанием минеральных веществ (кальций, фосфор, железо, магний и др.).

Важнейшей задачей, стоящей перед  пищевой промышленностью, является удовлетворение потребности населения  в качественных, биологически полноценных и экологически безопасных продуктах. Решение поставленной задачи не может базироваться только на известных технологических решениях, поэтому необходим поиск новых теоретических и практических подходов к разработке более прогрессивных технологий, основанных на комбинировании сырья животного и растительного происхождения, в том числе и нетрадиционного.

В последние годы в инновационных  проектах отечественной пищевой  отрасли преобладает термин «обогащение». Статистика свидетельствует, что расходы на потребление обогащенных продуктов питания в развитых странах опережают потребление биологически активных добавок почти в 1,5 раза.

Самое очевидное решение при  создании инновационных обогащенных  продуктов – это «слияние сегментов», когда сырье, традиционное для одной отрасли, используется в производстве продукта другой отрасли.

Немаловажно и то, что  кисломолочные продукты обладают приятным освежающим вкусом. К кисломолочным продуктам относят кисломолочные напитки, а также сметану и творог.

Сметана - это кисломолочный продукт, вырабатываемый из нормализованных пастеризованных сливок чистыми культурами молочнокислых стрептококков. Сметану в отличие от собственно кисломолочных продуктов вырабатывают не из молока, а из сливок, поэтому она отличается от них повышенным содержанием жира [3].

Сметану применяют и как  самостоятельное блюдо, она хороша с творогом, с медом, с вареньем, также в качестве заправки для  самых различных салатов, для  супов, подливок ко вторым блюдам, в  качестве основы для тортов и пирогов. Ещё сметану используют для приготовления  разнообразных десертов.

Сметана – русский национальный продукт и долгие годы вырабатывалась только в нашей стране. В других странах она выпускается под  названием «русские сливки», «кислые  сливки», «сливки для салатов».

Пищевая ценность на 100 г  продукта составляет:

- белки – 10,2 г;

- жиры – 74,0 г;

- углеводы – 11,8 г;

- энергетическая ценность – 754 ккал.

В зависимости от используемого  молочного сырья сметана может  вырабатываться:

- из нормализованных сливок;

- из восстановленных сливок;

- из  рекомбинированных сливок.

В зависимости от массовой доли жира (МДЖ) продукт подразделяют на:

1). Сметану с МДЖ 30 %; 25 %, 20 %.

2). Сметану диетическая с МДЖ 10 %; 15 %.

3). Сметану с наполнителями с МДЖ 10 %; 15 %.

4). Сметану ацидофильная с МДЖ 20 %.

5). Сметану белковая с МДЖ 20 %.

6). Сметану белково-десертная с МДЖ 10 %.

7). Сметану жирная с МДЖ 40 %.

8). Сметану с добавлением плодовоовощных наполнителей и пектина с    МДЖ 10 % [4].

Сегодня ассортимент сметаны, как и кисломолочных продуктов  российских заводов, значительно расширяется  за счет применения пробиотических культур, возможности приобретения натуральных  фруктовых наполнителей и стабилизаторов зарубежных фирм.

В технологическом цикле  производства сметаны различных  видов из свежих сливок большинство  операций являются общими: приемка сырья, сепарирование молока, нормализация сливок, гомогенизация, пастеризация, охлаждение, заквашивание и сквашивание сливок, фасование и упаковывание, охлаждение и созревания сметаны.

Сметану вырабатывают резервуарным и термостатным способами. Эти способы различаются между собой только методом сквашивания сливок.

При резервуарном способе  подготовленные заквашенные сливки сквашивают в крупных емкостях (резервуарах, ваннах). Образовавшийся при сквашивании сгусток перемешивается и фасуется в потребительскую или транспортную тару, после чего направляется в холодильную камеру для охлаждения и созревания.

При термостатном способе  производства сметаны сливки после  заквашивания в емкости немедленно фасуют в потребительскую тару и сквашивают в термостатной камере, а затем направляют в холодильную камеру. Этот способ производства сметаны применяется в основном при выработке низкожирных видов сметаны и в те периоды года, когда на переработку поступает сырье с низким содержанием сухого обезжиренного молочного остатка и белка, например весной [5].

 

Технология производства сметаны состоит из следующих  операций:

- приемка и подготовка  сырья и основных материалов;

- сепарирование молока;

- нормализация молока;

- гомогенизация молока;

- пастеризация сливок;

- охлаждение и выдерживание  сливок;

- заквашивание и сквашивания  сливок;

- фасование и упаковывание;

- охлаждение и созревание  сметаны.

Биологическая ценность сметаны  обуславливается наличием составных  компонентов молока, а также тем, что в процессе созревания и сквашивания образуются вещества, которые намного лучше усваиваются организмом человека. Сметана незаменима для людей при истощении, малокровии, плохом пищеварении. Сметана используется в лечебной кулинарии. Она отличается диетическими свойствами и содержит ценные витамины: А, Е, В₂, В₁₂, С, РР [6].

Значительное содержание молочного жира, благоприятно сбалансированного  по жирно-кислотному составу, в виде легко усвояемых жировых шариков придает особую ценность сметане как продукту питания. Полноценные белки сметаны содержат все незаменимые аминокислоты, играют важную роль в формировании структурно-механических свойств продукта. Благодаря изменениям, происходящим с белковой частью в процессе сквашивания, сметана усваивается организмом полнее и легче, чем сливки соответствующей жирности. При сквашивании сливок происходит частичный гидролиз белка с образованием свободных аминокислот и гликолиз глюкозы, появляются метаболиты, которые изменяют биофизическую структуру мицелл казеина и биоактивность минеральных солей. К тому же коагуляция казеина происходит с образованием нежных хлопьев, значительно улучшающих переваримость белков.

Минеральные вещества составляют в сметане 0,5-0,6 %. Они представлены в виде легкоусвояемых солей натрия, калия, кальция, фосфора, магния, железа и многих других микроэлементов. Содержание большинства минеральных веществ  в сметане несколько увеличивается  с понижением ее жирности. Количество молочнокислых микроорганизмов КОЕ в 1 г продукта в течение срока годности – не менее 107 [7].

В настоящее время в  России наблюдается развитие рынка  молочных продуктов в целом и сметаны в частности. Развитие рынка и расширение ассортимента молочных продуктов происходит за счёт внедрения новой техники в производство и новых добавок. В частности, рынок сметаны тоже регулярно пополняется новыми образцами. К новым видам относят сметану с наполнителем, сметану 14, 18 и 23 %-ной жирности. Эти виды сметаны вырабатывают из сливок, обогащенных пищевым казеинатом натрия, они предназначены для непосредственного употребления.

В состав сметаны согласно ГОСТ (государственный стандарт качества)           Р 52092-2003[8] должны входить исключительно закваска и сливки. Только в этом случае на упаковке можно написать «сметана». Когда во время процесса приготовления добавляются стабилизаторы и эмульгаторы, то на упаковке должно стоять «сметанный продукт», а не «сметана». Сметанный продукт может быть молочно-растительным, это в том случае, если жир животного происхождения заменили жиром растительного происхождения. А может быть жировым, это когда белки и жир полностью заменены [9].

Сметану получают из сливок путем сквашивания  закваской, содержащей молочнокислые бактерии и молочнокислый  стрептококк. Она содержит достаточное количество витаминов А, D, К, В, С, никотиновую кислоту РР, а также ценные для нашего организма микроэлементы – кобальт, кальций, медь, марганец, молибден.

В зависимости от физического  состояния и способа производства закваски бывают следующих видов: жидкие; сухие; замороженные; на плотных питательных средах.

 В зависимости от  числа жизнеспособных клеток  и способа производства различают: бактериальные закваски и бактериальный концентрат.

Жидкие закваски представляют собой, чистые культуры, находящиеся  в активном состоянии и выращивание в стерильном молоке. Срок годности составляет 2 недели при температуре хранения 3-6 °С. При длительном транспортировании без соблюдения режима охлаждения активность культур входящие в жидкие закваски быстро снижается [10].

Также экономически выгодно  на данный момент применять закваски прямого внесения. Закваски прямого внесения применяются непосредственно для получения продукта.

Поскольку закваски прямого  внесения поступают от разных производителей, то при их использовании следует  пользоваться рекомендациями той фирмы, которая реализует или производит данные закваски.

Закваски прямого внесения, реализуемые на отечественном рынке, могут быть глубокозамороженные  или сухие.

Замороженные закваски прямого  внесения можно вносить (в соответствии с рекомендациями производителей):

- без предварительного  оттаивания непосредственно в  емкость с заквашиваемым молоком для получения продукта (при этом вначале в емкость подается небольшое количество нормализованной смеси с оптимальной температурой для развития микрофлоры данного вида закваски в соответствии с технологической инструкцией на продукт, а затем при перемешивании молока подается закваска и остальное молоко);

- с предварительным оттаиванием  в стерильном контейнере в  водяной бане при температуре 25-30 °С (сразу после оттаивания закваску вносят при перемешивании в нормализованную смесь, при этом последовательность внесения такая же, как и в первом случае).

Сухие закваски прямого внесения применяют для получения продукта или производственной закваски, внося  непосредственно в наполняющуюся  сливками емкость.

Количество вносимых заквасок прямого внесения на определенный объем  заквашиваемого молока зависит от единиц активности молочнокислых и пробиотических бактерий в закваске, которое указано на каждой единице упаковки закваски, поставляемой конкретным производителем [11].

Закваски прямого внесения имеют ряд преимуществ по сравнению  с традиционным пересадочным способом приготовления производственной закваски. Целесообразность использования культур прямого внесения подтверждается многими факторами, главные из которых - простота и удобство применения, стабильность соотношения между видами и штаммами применяемых микроорганизмов, исключение возможности внесения посторонней микрофлоры с закваской, гарантия количества активных клеток, соответствие мировым стандартам, возможность гибкого расширения ассортимента продуктов. Важным преимуществом использования DVS – культур является меньшая возможность фагового загрязнения. Прямое внесение позволяет исключить стадию приготовления производственной закваски и размножения в ней бактериофагов, а также значительно сократить продолжительность производственного цикла и «отодвинуть» адаптацию бактериофагов к заквасочным культурам, что обеспечивает большую безопасность. В качестве таких заквасок используют культуры DVS (прямое сквашивание в емкости), которые просты в употреблении и не нуждаются в активации.

Созданы закваски, состоящие  из мезофильных и термофильных молочнокислых стрептококков, которые применяются при температурах 28-32 °С. При этих температурах хорошо развиваются мезофильные стрептококки и достаточно хорошо – термофильные.