Кисломолочные продукты

Молочные продукты, приготовленные путем молочнокислого брожения (например, йогурт) или сочетания этого брожения со спиртовым брожением (возбудители — дрожжи) — например, кефир, называются ферментированными, или кисломолочными, продуктами. В этой главе используется понятие «кисломолочные продукты».

Кисломолочные продукты — это собирательное название продуктов типа йогурта, имера, кефира, сквашенной пахты, филмьолка (скандинавской простокваши), сметаны и кумыса (продукта на основе кобыльего молока). Общее название кисломолочных продуктов возникло благодаря кисломолочному брожению (частичное преобразование лактозы в молочную кислоту), вызываемому микроорганизмами, входящими в состав вводимой закваски. В процессе брожения образуются двуокись углерода, уксусная кислота, диацетил, ацетальдегид и некоторые другие вещества, которые и придают продукту характерные для него свежий вкус и аромат.

Одним из продуктов жизнедеятельности микроорганизмов, используемых в заквасках для производства кефира и кумыса, является также этиловый спирт (спиртовое брожение).

Родина кисломолочных продуктов — Ближний Восток, а популярность в Восточной и Центральной Европе пришла к ним позднее. Предположительно впервые кисломолочный продукт был случайно получен кочевниками. Это молоко скисло и коагулировало под влиянием некоторых микроорганизмов. К счастью, бактерии оказались безвредного, кислотообразующего типа и не вырабатывали токсинов.

Легенда о создании кефира и йогурта

Легенда говорит нам, что йогурт и кефир были созданы на склонах горы Эльбрус на Кавказе как чудо природы. Случайно микроорганизмы различных типов оказались в кувшине с молоком в одно и то же время и при нужной температуре, и выяснилось, что они могут существовать в симбиозе.

На южном склоне горы Эльбрус микроорганизмы, предпочитающие относительно высокие температуры. 40-45 °С, оказались вместе в бурдюке с молоком, который принадлежал, вероятно, одному из представителей тюркской народности, скорее всего, полученный в результате сбраживании продукт тюрки и назвали йогуртом. Некоторые источники утверждают, что это название появилось в VIII веке, а в XI оно было изменено до современного вида — йогурт.

Далее говорится (насколько эта история может быть правдивой), что йогурт предохраняет человека от старения и, если вам случилось встретить горца, гарцующего на неоседланной лошади в какой-нибудь кавказской долине, ему, вероятно, от 130 до 140 лет!

Кефир, продолжает легенда, был создан на северном склоне из смеси микроорганизмов, которые не столь теплолюбивы. Они наилучшим образом развиваются при температуре 25-28 °С. Название “кефир» может происходить из тюркского языка. Первый слог названия “кеф» — тюркский и означает “доставляющий удовольствие», что, возможно, явилось первым описанием вкуса кефира.

Кефир содержит несколько различных типов микроорганизмов, среди которых дрожжи являются одними из самых важных, так как могут вырабатывать спирт. Максимальное содержание спирта в кефире составляет приблизительно 0,8%.

Общие требования к производству  кисломолочных продуктов

Образующаяся в результате молочнокислого брожения молочная кислота оказывает консервирующее действие на молоко. Низкое значение рН сквашенного молока предупреждает рост гнилостных и других вредных микроорганизмов, продлевая таким образом срок годности продукта С другой стороны, сквашенное молоко является весьма благоприятной средой для развития дрожжей и плесеней, которые вызывают появление посторонних запахов, если попали в продукт.

В пищеварительной системе некоторых людей недостает фермента лактозы.

В результате чего в процессе пищеварения лактоза не расщепляется на простые типы

Рис. 1Классификация кисломолочных продуктов подобна ветвям генеалогического древа.

Рис. 2 Гора Эльбрус на Кавказе является местом, откуда происходят кефир и йогурт.

сахаров. Эти люди могут потреблять только очень малые количества обычного молока. Однако они могут потреблять кисломолочные продукты, в которых лактоза уже частично расщеплена ферментами бактерий.

При производстве кисломолочных продуктов для заквасочной культуры должны быть созданы наилучшие возможные условия роста, что достигается термообработкой молока с целью разрушения любых конкурирующих микроорганизмов. Кроме того, молоко должно выдерживаться при температуре, оптимальной для соответствующей заквасочной культуры. Когда кисломолочный продукт приобретет наилучший возможный вкус и аромат, его надо быстро охладить для остановки процесса сбраживания. Если заквашивание слишком кратковременное, вкус может быть испорчен и консистенция окажется нестандартной.

Кроме вкуса и аромата важными свойствами являются надлежащий внешний вид и консистенция. Они определяются выбором параметров предварительной обработки. Надлежащая тепловая обработка и гомогенизация молока, иногда в сочетании с методами повышения содержания СОМО (сухой обезжиренный молочный остаток), например, в случае молока, предназначенного для производства йогурта, являются основными факторами, влияющими на структуру сгустка в течение периода сквашивания.

Ниже описаны некоторые наиболее важные кисломолочные продукты. Способы производства других кисломолочных продуктов имеют большое сходство; режимы предварительной обработки молока,

например, почти одни и те же. Следовательно, описание технологии других продуктов концентрируется, главным образом, на стадиях

производства, которые отличаются от стадий производства йогурта.

Йогурт

Йогурт является самым известным и самым популярным во всем мире из всех кисломолочных продуктов. Потребление йогуртов самое высокое в странах Средиземноморья, в Азии и в Центральной Европе.

Консистенция, вкус и аромат для разных районов различны.

В некоторых областях йогурт производят в виде высоковязкой жидкости, в то время как в других странах его готовят в виде мягкого желе. Йогурт также производится в замороженном виде, как десерт и как напиток.

Вкус и аромат йогурта отличаются от других сквашенных продуктов, а летучие ароматические вещества включают в себя небольшое количество уксусной кислоты и ацетальдегида.

Обычно йогурт классифицируется следующим образом:

• Йогурт термостатного способа производства — сквашивается и охлаждается в упаковке, рис. 3

Резервуарный способ производства:

• Йогурт с нарушенным сгустком — сквашивается в танках и охлаждается перед упаковкой, рис. 4

• Питьевой йогурт аналогичен йогурту с нарушенным сгустком, но здесь сгусток перед упаковкой «разбивают» до жидкости, рис.5

• Замороженный йогурт — сквашивают в танках и замораживают, как мороженое, рис.6

• Концентрированный йогурт — сквашивают в танках, концентрируют и охлаждают перед упаковкой. Этот тип иногда называют процеженным йогуртом, иногда йогурт лабнех или лабанех, рис. 7.

Ароматизированный йогурт

Йогурт с различными наполнителями и ароматическими добавками очень популярен, хотя на некоторых рынках четко вырисовывается тенденция возврата к натуральному йогурту. Обычными добавками

являются фрукты и ягоды в сиропе, обработанные или в виде пюре. Доля фруктов,
как. правило, составляет около 15%, из которых приблизительно 50% сахара.

Фрукты смешивают с йогуртом перед или в процессе упаковки, их можно также положить
на дно упаковки перед ее заполнением йогуртом или отдельно упаковать во «второй»
стаканчик, соединенный с основным.

Иногда йогурт также ароматизируют с помощью ванили, меда, кофейной эссенции и т.д.
Краситель и сахар в виде сахарозы, глюкозы или аспартама (диетическое подслащивающее
вещество без сахара) часто добавляют одновременно с ароматизатором.

При необходимости для изменения консистенции также можно добавлять стабилизаторы.
Добавки повышают содержание сухих веществ в готовом йогурте; типичный состав
фруктового йогурта следующий:

• Жир 0,5 — 3,0%

• Лактоза 3 — 4,5%

• Сухой обезжиренный молочный остаток (СОМО) 11 — 13%

• Стабилизатор (в случае его использования) 0,3 — 0,5%

• Фруктовая добавка 12 — 18%

Факторы, влияющие на качество йогурта

Факторы, влияющие на качество йогурта, тщательно контролируются во время
производственного процесса с целью получения высококачественного йогурта с устойчивым
вкусом, ароматом, вязкостью, консистенцией, внешним видом, без отделения сыворотки
и с длительным сроком хранения:

• Выбор молока

• Нормализация молока

• Добавки к молоку

• Деаэрация

• Гомогенизация

• Тепловая обработка

• Выбор закваски

• Приготовление закваски

• Конструкция технологической линии.

Предварительная обработка молока, таким образом, включает в себя большое число
мероприятий, каждое из которых очень важно для качества конечного продукта.

Механическая обработка, которой подвергается йогурт во время производства, также влияет
на его качество.

Выбор молока

Молоко, предназначенное для производства йогуртов, должно быть высочайшего
бактериального качества. Оно должно иметь низкое содержание бактерий и веществ, которые
могут затруднять развитие культуры йогурта. Молоко не должно содержать антибиотики,
бактериофаги, остатки моющих растворов или стерилизующих реагентов. Молочный завод
должен, следовательно, получать молоко для производства йогуртов от отобранных,
проверенных производителей. Молоко следует подвергнуть тщательному анализу на
молочном заводе.

Нормализация молока

Содержание жира и сухого остатка в молоке обычно нормализуют в соответствии с кодом
и принципами ФАО/ВОЗ, описанными ниже.

Содержание жира

Содержание жира в йогурте может составлять от 0 до 10%. Однако чаще всего содержание
жира составляет 0,5-3,5%. Йогурты можно классифицировать по следующим группам
в соответствии с нормами и принципами ФАО/ВОЗ:

• Йогурт мин. м.д.ж. в молоке 3 %

• Частично обезжиренный йогурт макс. м.д.ж. в молоке менее 3 %

мин. м.д.ж. в молоке более 0,5 %

• Обезжиренный йогурт макс. м.д.ж. в молоке 0,5 %

Содержание сухих веществ (СВ)

В соответствии с нормами и принципами ФА0/В03. минимальное СОМО равно 8,2%. Увеличение общего содержания СВ. особенно в пропорции к казеину и сывороточным белкам, приведет к формированию более плотного сгустка, и тенденция к отделению сыворотки будет, таким образом, снижена.

Традиционные способы нормализации содержания СВ следующие:

• Выпаривание (обычно испаряется 10-20% объема молока)

• Добавление обезжиренного молока, обычно до 3%

• Добавление концентрированного молока

• Добавление УФ ретентата из обезжиренного молока.

Добавки в молоко

Сахар или подсластители и стабилизаторы используются в производстве йогуртов в качестве добавок.

Сахар или подсластители

Можно добавить дисахарид сахарозу или моносахарид типа глюкозы по отдельности или в сочетании с фруктовой добавкой. При производстве йогурта, предназначенного для диетического питания, например, диабетического, используются подсластители. Подсластители не имеют питательной ценности, но по вкусу очень сладкие даже в незначительных количествах.

(Имейте в виду, что подсластители нельзя использовать в качестве консерванта для сгущенного молока с сахаром.)

Фрукты, рассматриваемые в данном контексте, как правило, содержат приблизительно 50% сахара или соответствующее количество подсластителя, так что требуемый уровень можно обычно получить при добавлении от 12 до 18% фруктов.

Следует отметить, что добавление слишком большого количества сахара (более 10%) в молоко перед периодом заквашивания пагубно отражается на условиях сквашивания, поскольку меняется осмотическое давление молока.

Стабилизаторы

Гидрофильные коллоиды могут связывать воду. Они увеличивают вязкость и содействуют предупреждению отделения сыворотки в йогурте. Тип стабилизатора и количество, в котором его следует добавлять, должен экспериментально определять каждый производитель. Если будет использован неподходящий стабилизатор или введено излишнее количество стабилизатора, продукт может приобрести резинистую твердую консистенцию.

Натуральный йогурт, выработанный должным образом, не требует добавок стабилизаторов, так как плотное нежное желе с высокой вязкостью образуется естественным образом. Стабилизаторы используются при производстве термизированных йогуртов и иногда с фруктовыми наполнителями. Стабилизаторы (0,1-0,5%), такие как желатин, пектин, крахмал и агар-агар, являются наиболее часто используемыми.

Таблица 1

Влияние гомогенизации и тепловой обработки на вязкость сквашенного молока (шведский филмьолк)

 

Давление	Вязкость — время вытекания в секундах при температуре 20 °С
при температуре	Пастеризация	Пастеризация
60°С, МПа	(72°С/20секунд)	(95°С / 5 минут)
0	5.7	15.0
2,5	5,6	14,6
5,0	7.1	15,8
7.5	8,0	19.0
10,0	8,9	22,1
15,0	10.4	28,7
20,0	11,2	30,2
30,0	13,8	32,7

С разрешенияШведской ассоциации молокозаводов (SMD). dept.C-lab.,Мальме/Лунд Швеция.

Деаэрация

Содержание воздуха в молоке, используемом для получения кисломолочных продуктов, должно быть как можно более низким. Однако некоторая примесь воздуха неизбежна, если содержание СОМО повышается добавлением сухого молока. При этом как часть последующей обработки должна проводиться деаэрация молока.

Когда содержание СОМО повышается путем выпаривания, часть такой обработки составляет деаэрация, которая способствует:

•    Улучшению условий работы гомогенизатора

•    Уменьшению риска Пригорания продукта во время тепловой обработки

•    Улучшению стабильности и вязкости йогурта

•    Удалению посторонних летучих веществ (дезодорация).

Гомогенизация

Гомогенизация молока, предназначенного для производства кисломолочных продуктов, проводится для предупреждения отстаивания сливок во время сквашивания и обеспечения равномерного распределения жира в молоке.

Гомогенизация также улучшает устойчивость и консистенцию кисломолочных продуктов даже с низкой массовой долей жира.

Гомогенизация с последующей обработкой при высокой температуре, обычно 90-95°С в течение приблизительно 5 минут, оказывает положительное влияние на вязкость.

В таблице 1 показано двойное влияние на вязкость сквашенного молока (шведский филмьолк; 3% жира и приблизительно 8.7% СОМО). когда оно предварительно обрабатывается при различных режимах гомогенизации и тепловой обработки. Температура гомогенизации во всех случаях составляет 60°С.

Вязкость измеряют простым вискозиметром (вискозиметр SMR) при 20°С и получают результат в секундах для прохождения 100 мл продукта через насадку определенного диаметра. На рис. 8 показан вискозиметр, снабженный сменными

насадками, диаметр которых от 2 до 6 мм.

Вязкость молока, подвергнутого полной гомогенизации, прямо пропорциональна давлению гомогенизации не зависимо от того, было ли исходное молоко подвергнуто тепловой обработке или нет. В таблице также показано, что термообработка при высокой температуре увеличивает вязкость продукта.

В качестве общих рекомендаций можно сказать, что для получения оптимальных физических характеристик продукта молоко следует гомогенизировать при давлении 20-25 МПа и температуре 65-70 °С. Гомогенизацию часто используют даже при производстве кисломолочных продуктов с низким содержанием жира.

В данном контексте иногда обсуждают вопрос об одной или двух стадиях гомогенизации. Вообще говоря, это связано с конструкцией гомогенизирующей системы, в частности, головки гомогенизатора.

Тепловая обработка

Перед заквашиванием молоко проходит тепловую обработку с целью:

• Улучшения свойств молока как субстрата для бактериальной культуры

• Обеспечения того, что сгусток готового йогурта будет плотным

• Снижения риска отделения сыворотки в конечном продукте.

Оптимальные результаты достигаются при тепловой обработке порядка 90-95°С и времени выдержки около 5 минут. Такое сочетание температуры/времени приводит к денатурации приблизительно 70-80% сывороточных белков. В частности, β-лактоглобулин, который является основным сывороточным белком, взаимодействует с к-казеином. содействуя таким образом приданию йогурту стабильной формы.

Высокотемпературная обработка и стерилизация молока, предназначенного для сквашивания, не оказывает, тем не менее, столь же благоприятного влияния на вязкость по не вполне понятным причинам.

Выбор закваски

В настоящее время специализированные лаборатории по приготовлению заквасок используют самые современные технологии производства заквасок для йогуртов, соответствующих запросам заказчика, и удовлетворения особых требований к вкусу и вязкости. Вот некоторые примеры свойств конечного продукта, которых можно достичь:

• Высокая вязкость с низким содержанием ацетальдегида и довольно высокой конечной величиной рН

• Низкая вязкость и среднее содержание уксусного альдегида — подходящие свойства для питьевого йогурта и т. д.

Приготовление заквасок

Обращение с заквасками для производства йогуртов (и других кисломолочных продуктов) требует максимальной аккуратности и соблюдения гигиены. Основные методы традиционного приготовления заквасок и новые тенденции “Заквасочные культуры и их производство».

Однако следует еще раз отметить, что теперь на рынке имеются концентрированные, замороженные и лиофилизированные закваски, которые используются все шире и шире.

Это предотвращает необходимость вкладывать средства в отдельное помещение для заквасок — экономия, которая может быть сведена на нет предписанными ценами и стоимостью обеспечения соответствующего оборудования для хранения заквасок. Самое большое преимущество, однако, состоит в том, что прямое внесение в молоко концентрированных заквасок сводит к минимуму опасность загрязнения, так как исключаются промежуточные стадии ее приготовления.

Конструкция установки

Сгусток, образующийся при сквашивании, чувствителен к механической обработке. Это делает очень важным выбор и установление размеров труб, клапанов, насосов, охладителей и т. д.

Производственные линии

Предварительная обработка молока одинакова, независимо от того, производят йогурт термостатным способом или йогурт с нарушенным сгустком. Она включает в себя нормализацию по жиру и содержанию сухих веществ, тепловую обработку и гомогенизацию.

На рис. 9 частично показана производственная линия для выработки йогурта.

Танки для хранения молока, из которых молоко подают насосом в производственную линию, на рисунке не показаны. Предполагается, что перед поступлением в линию молоко нормализовано до требуемого содержания жира. В данном примере нормализация содержания сухих веществ происходит в испарителе на производственной линии.

Если содержание сухих веществ повышается добавлением сухою молока, используется оборудование, аналогичное описанному под заголовком “Восстановленное молоко» .  Для снижения риска отделения сыворотки молоко, содержание сухих веществ в котором повышено путем добавления сухого молока, необходимо подвергнуть деаэрации.

Содержание любых добавок, таких как стабилизаторы, витамины и т. д., можно добавить в молоко перед термообработкой. Из балансного бака молоко подают насосом в теплообменник (2), где оно сначала предварительно регенеративно нагревается до температуры приблизительно 70°С. а затем нагревается до 90 °С во второй секции.

 1   Балансный бак

 2    Пластинчатый теплообменник

 3    Испаритель

 4    Гомогенизатор

 5    Труба для выдержки

Выпаривание

Из теплообменника горячее молоко поступает в вакуумную камеру (3), где из молока испаряется 10-20% воды. Доля выпаренной воды зависит от требуемого содержания сухих веществ в молоке. При выпаривании 10-20% молока полное содержание сухих веществ возрастает приблизительно на 1,5-3,0%. Степень выпаривания контролируется температурой молока на входе вакуумной камеры, скоростью циркуляции через камеру и степенью вакуумирования камеры. Часть испарившейся из продукта воды используется для предварительного нагрева поступающего молока. Это повышает экономию тепла в установке.

Некоторое количество молока должно повторно циркулировать через вакуумную камеру для получения нужной степени выпаривания. При каждом проходе испаряется 3-4% воды, так что для получения 15%-ного выпаривания рециркулированный поток должен быть четырех- или пятикратным по отношению к мощности пастеризатора. Температура молока во время выпаривания падает с 90°С приблизительно до 70°С.

Описанное оборудование для выпаривания рассчитано на производительность приблизительно до 8000 л/час. Большие испарительные установки по типу падающей пленки используются для большой производительности — до 30 000 л/час.

Испарение 10 — 20% объема молока повышает содержание сухих веществ в молоке на 1,5-3,0%.

Гомогенизация

После выпаривания молоко поступает в гомогенизатор (4) и гомогенизируется под давлением приблизительно 20-25 МПа (200-250 бар).

Пастеризация

Гомогенизированное молоко направляют обратно через регенеративную секцию в секцию пастеризации теплообменника (2) и нагревают повторно до 90-95°С. Затем молоко поступает в секцию выдержки, размер которой подобран так. что обеспечивает продолжительность выдержки 5 минут.

Могут быть использованы другие программы времени/температуры. На рис. 10 показана трубчатая секция выдержки, которая обеспечивает эффективность до 90-95%, что заметно выше, чем в случае одного танка для выдержки, встроенного в непрерывно действующую установку.

Рабочая процедура на установке с танком для выдержки следующая.

Танк для выдержки не используется во время периода запуска, пока все параметры не достигли нужных значений и из установки не была вытеснена вся вода. Затем процесс производства начинается подачей горячего молока в танк для выдержки, выпускной клапан которого остается закрытым в течение 30 минут. Молоко поступает в танк сверху.

По истечении 30 минут выпускной клапан открывается, и горячее молоко подается насосом далее из пастеризатора с той же скоростью, что и скорость заполнения.

С этого момента процесс становится непрерывным. Эта система обеспечивает эффективность выдержки 12 — 15%. Например 13% — среднее время выдержки (13 х 30/100 — 3,9 минуты) приблизительно 4 минуты. При использовании только танка для выдержки появляются проблемы с конструкцией установки. Молоко поступает в танк для выдержки, где задерживается в течение 1 /2 часа и не участвует в регенеративном нагреве поступающего в установку молока. Это вызывает нарушение температурной программы. Однако на более сложных установках эта проблема не возникает.

Охлаждение молока

После пастеризации молоко охлаждается, сначала в регенеративной секции, а затем с помощью воды, до нужной для заквашивания температуры, обычно 40-45°С. или до температуры ниже 10 °С, предпочтительно 5 °С, при производстве йогурта термостатным способом и когда производительность предварительной обработки не соответствует производительности процесса упаковки.

Конструкция установки для производства йогурта

Когда молоко, предназначенное для производства йогурта, предварительно обработано и охлаждено до температуры заквашивания, дальнейшая обработка зависит от вида производимого продукта: йогурта термостатного способа производства, йогурта с нарушенным сгустком, питьевого йогурта, замороженного или концентрированного йогурта. На рис. 11-13 приведены блок-схемы производства различных видов йогурта. Такие качественные характеристики йогурта, как вкус и консистенция, зависят от конструкции технологической линии, производимой обработки молока и готового продукта. Конструкция современных установок обеспечивает высокую производительность, непрерывное высококачественное производство. Уровень автоматизации различен, и. как правило, в установку встроены системы мойки (CIP).

Обычно при крупномасштабном производстве уровень автоматизации высокий Следует избегать излишней механической обработки продукта, так как она может

вызвать пороки, такие как жидкая консистенция и отделение сыворотки. Общий объем обработки, которой подвергается продукт, должен учитывать, когда установка была сконструирована. Следовательно, подбор соответствующего оборудования, оптимизация установки являются вопросом достижения надлежащего равновесия между стоимостью и качеством.

Предварительная

обработка подробно

показана на рис. 9.

6 Танки для производственной закваски

7 Танки для сквашивания

8 Пластинчатый охладитель

9 Буферные танки

10 Фрукты/ароматизаторы

11 Смеситель

12 Упаковка

На современных производственных линиях часто производят одновременно йогурт термостатным и резервуарным способами. При производстве йогурта термостатным способом поток продукта непрерывно контролируется, начиная с момента поступления молока на участок предварительной обработки до упаковки продукта При производстве йогурта с нарушенным сгустком предварительная обработка молока продолжается до перекачивания в танки для сквашивания, в которые вносят производственную закваску. Непрерывная обработка прерывается требующим времени сквашиванием, при котором не должно быть никаких физических воздействий.

Йогурт с нарушенным сгустком

На рис. 14 показана типовая установка непрерывного производства относительно больших объемов йогурта с нарушенным сгустком.

Предварительно обработанное молоко, охлажденное до температуры заквашивания, последовательно подают насосом в баки для сквашивания (7). Одновременно в потоке дозируется предварительно установленный объем производственной закваски. После заполнения танка начинается кратковременное перемешивание, которое обеспечивает равномерность распределения заквасочной культуры.

Танки для сквашивания являются теплоизолированными для поддержания постоянной температуры во время сквашивания. Баки могут быть снабжены измерителями рН для контроля увеличения кислотности.

В типовом производстве йогурта с нарушенным сгустком продолжительность сквашивания составляет от 2,5 до 3 часов при температуре 42 43°С, когда используется обычный тип производственной закваски (2,5-3%-ная доза вносимой закваски). Кратковременность сквашивания указывает на то, что период размножения (генерации) мал. Для типичных бактерий, используемых в производстве йогурта, период генерации составляет примерно 20-30 минут. Для получения оптимальных качественных характеристик продукта, чтобы прекратить дальнейшее развитие бактерий, его охлаждают до 15-22 С (от 42-43 °С) в течение 30 минут после достижения идеального значения рН. При прямом внесении в подготовленное молоко концентрированной, лиофилизированной, замороженной закваски продолжительность сквашивания увеличивается до 4-6 часов при температуре 43 °С. т.к. в этом случае требуется более длительный период ЛАГ-фазы.

Охлаждение сгустка

После окончания сквашивания, когда достигнуто требуемое значение рН (обычно около 4,2-4,5), йогурт необходимо охладить до 15-22°С. Это временно приостанавливает дальнейшее увеличение кислотности.

В то же самое время сгусток необходимо подвергнуть мягкой механической обработке так, чтобы конечный продукт имел желаемую консистенцию.

Охлаждение происходит в пластинчатом теплообменнике (8) со специальным устройством пластин.

Это обеспечивает мягкую механическую обработку продукта. Для сохранения стабильного качества продукта производительность насоса и охладителя должна быть подобрана таким образом, чтобы опорожнение танка продолжалось в течение 20-30 мин. При использовании других заквасочных культур, развивающихся при температурных условиях, отличающихся от вышеуказанных, длительность сквашивания может меняться, что повлечет изменение продолжительности охлаждения.

Прежде чем отправлять продукт на упаковочные машины (12), охлажденный йогурт подают насосом в промежуточные танки (9).

Ароматизация

После охлаждения до 15-22°С йогурт готов для упаковки. Во время подачи йогурта из промежуточных танков на упаковочные машины можно добавлять фрукты и различные ароматизаторы (10). Это осуществляется непрерывно дозирующим насосом с переменной производительностью, с помощью которого в йогурт вносятся ингредиенты в блоке

смешивания, показанном на рис.15. Блок смешивания является статическим и имеет санитарную конструкцию. Он рассчитан на то, чтобы фрукты в йогурте тщательно перемешивались. Насосы для дозировки фруктов и подачи йогурта функционируют синхронно.

Фруктовые добавки могут быть:

• Сладкими, с добавлением обычно 50-55% сахара

• Натуральными, неподслащенными.

 

Фрукты должны быть по возможности однородными. Можно добавлять сгуститель в виде пектина.

Доля пектина чуть выше 0,5%, что соответствует 0.05-0,005% пектина в конечном продукте.

Правильная термообработка является чрезвычайно важным этапом предварительной подготовки фруктовых добавок. Для пастеризации наполнителей, содержащих кусочки фруктов и ягоды, можно использовать шнековые теплообменники или танки со шнековыми устройствами. Температурная программа должна обеспечивать уничтожение вегетативных клеток микроорганизмов без ущерба для вкуса и текстуры фруктов. Непрерывное производство с быстрым нагревом и охлаждением необходимо обеспечить для получения высококачественного продукта, и с экономической точки зрения оно более выгодно. Помимо термообработки важно, чтобы фрукты были упакованы в стерилизованные контейнеры при асептических условиях. Поскольку порча кисломолочных продуктов часто обусловлена вторичным бактериальным обсеменением от плохо обработанных фруктов.

Упаковка

Для упаковки йогуртов используются различные типы упаковочных машин. Размер упаковок варьируется в зависимости от рынка сбыта. Кроме того, общая производительность упаковочного оборудования должна соответствовать производительности установки для пастеризации, гак чтобы условия работы установки в целом были оптимальными.

Конструкция установки

Как упомянуто выше, конструкция установки является одним из важных факторов, влияющих на качество йогурта и. несомненно, всех других кисломолочных продуктов.

времени, когда он покидает танк для сквашивания, во время упаковки и в период хранения в холодильнике, который длится до 10 часов.

Кривая А представляет собой идеальный случай, когда оптимизированы все операции, влияющие на структуру и вязкость.

Во время обработки продукт неизбежно становится менее вязким, так как йогурт относится к классу продуктов с тиксотропным поведением потока, но если все параметры процесса и конструкция оборудования максимально оптимизированы, вязкость практически полностью восстанавливается, и тенденция к синерезису становится минимальной.

На кривой В показан результат неправильной обработки продукта по пути от танка для сквашивания до упаковки и хранения в холодильнике.

Йогурт термостатного способа производства

Для снижения расходов на установку можно использовать одну и ту же установку и для производства йогурта резервуарным способом с нарушенным сгустком, и для получения йогурта термостатным способом производства. Предварительная обработка молока, предназначенного для каждого из продуктов, идентична до стадии охлаждения до температуры заквашивания. На рис. 17 показано, как можно организовать производство такого типа. Закваску дозированно вводят в поток молока по мере его перекачивания из танка для промежуточного хранения в упаковочную машину.

Ароматизация и упаковка

Ароматизаторы непрерывно дозированно вводят в поток молока перед упаковочной машиной.

Если необходимо добавить фрукты или добавки с кусочками, их сначала дозируют в упаковки или стаканчики перед заполнением тары заквашенным молоком. Важно, однако, помнить, что добавки с низким значением рН отрицательно влияют на прохождение процесса сквашивания.

Альтернативная система производства йогурта

На рис. 18 показана другая наиболее часто используемая система для производства йогуртов термостатным способом. Эта система обеспечивает гибкость планирования производства, поскольку позволяет использовать технологическое и упаковочное оборудование с разной производительностью

Молоко, предварительно обработанное тем же образом, как и при производстве йогурта с нарушенным сгустком, охлаждают до температуры ниже 10°С, предпочтительно до 5°С, и перекачивают в один, два или более танков (1). После заквашивания и тщательного перемешивания заквашенное молоко готово для поточного нагрева (2) до температуры сквашивания перед упаковкой в тару (4).

Производственную закваску также можно добавить в потоке перед нагревом до температуры сквашивания.

Ароматизация и упаковка

Для альтернативной системы также применим ранее описанный процесс ароматизации (3) и упаковки.

Термостатирование и охлаждение

После упаковки тару, в ящиках уложенную на поддоны, на тележке перевозят в одну из двух систем для термостатирования и последующего охлаждения посредством:

• Камеры комбинированного термостатирования/охлаждения, когда поддоны неподвижны и при термостатировании, и при охлаждении перед перевозкой на заключительное хранение в охлажденном состоянии

• Камеры для термостатирования, вмещающей большое количество заполненных поддонов.

После необходимого термостатирования поддоны перевозят на конвейер, проходящий через секции охлаждения, заключенные в туннель. Эта система, показанная на рис. 19, позволяет осуществлять охлаждение непрерывно.

Термостатирование (сквашивание)

Заполненные упаковки/контейнеры помещают в решетчатую тару открытой конструкции и на некотором расстоянии друг от друга так, чтобы циркулирующий теплый/холодный воздух из камер для термостатирования и охлаждения мог достичь каждого отдельного контейнера. Решетчатую тару обычно складывают на поддоны, которые затем перевозят в камеру для термостатирования. Это обеспечивает однородное качество при условии, что температура тщательно контролируется.

Охлаждение

Когда достигнуто эмпирически определенное оптимальное значение рН (обычно 4,5), необходимо начинать охлаждение. Конечная температура охлаждения на этом этапе составляет 18 — 20°С; важно быстро остановить дальнейшее развитие микроорганизмов закваски: снизить температуру до 35°С в течение 30 минут, до температуры 18-20 °С — по прошествии следующих 30-40 минут.

Заключительное охлаждение, обычно до 5°С. происходит на холодном складе, где продукт хранится до реализации.

Эффективность охлаждения зависит от размера отдельной упаковки, конструкции и материала упаковок, глубины штабеля решетчатой тары, расстояния между отдельными упаковками в каждом ящике и их конструкции.

При глубине в один (1) метр, например, свободное пространство в поперечном сечении штабеля для прохождения воздуха должно быть не менее 25% от общей площади. Меньшее свободное поперечное сечение потребует большего воздушного потока, что означает также более высокое энергопотребление.

Поддоны (ящики) во время сквашивания неподвижны. Они размещены в помещении/камере для термостатирования таким образом, чтобы облегчить обращение при первой загрузке/выгрузке. Обычно при термостатировании в течение 3-3,5 часа важно, чтобы продукт не подвергался какому-либо механическому воздействию в течение последних 2-2,5 часа, когда повышается риск отделения сыворотки.

Производительность охлаждающей установки должна обеспечивать выполнение вышеупомянутой температурной программы. В качестве указания можно отметить, что полное время охлаждения составляет приблизительно 65-70 минут для небольших упаковок (массой 0,175-0,2 кг) и приблизительно 80 90 минут для крупных упаковок (массой 0,5 кг).

В конечном итоге независимо от типа камеры для термостатирования/охлаждения йогурт доохлаждают на холодном складе приблизительно до 5 °С.

Питьевой йогурт

Питьевой йогурт с низкой вязкостью, обычно с низким содержанием жира, популярен во многих странах.

На рис. 20 показаны три альтернативных варианта его производства.

Питьевой йогурт производят обычным способом. После перемешивания и охлаждения приблизительно до 16- 20°С йогурт перекачивают в промежуточный бак перед тем, как осуществить обработку, варианты которой показаны на рисунке. В этом танке в йогурт вносят стабилизатор и ароматизаторы. Затем йогурт можно обрабатывать различными способами, в зависимости от требуемого срока хранения продукта.

Йогурт с длительным сроком хранения

В связи с тенденцией развития более крупных и централизованных заводов рынки становятся в географическом отношении шире, и расстояния, на которые осуществляются перевозки — длиннее.

В некоторых случаях район продажи может быть столь велик, что экономически оправданной является только одна поставка в неделю. Это. в свою очередь, требует методов, которые удлиняют срок хранения продукта по сравнению с обычным. В некоторых странах трудно достичь неразрывности последовательных периодов охлаждения. Поэтому возникает потребность в стерилизованном йогурте, который можно хранить при комнатной температуре.

Срок хранения кисломолочных продуктов можно увеличить двумя способами:

• Производство и упаковка при асептических условиях

• Тепловая обработка готового продукта либо непосредственно перед упаковкой, либо в упаковке.

Производство при асептических условиях

При асептическом производстве принимают меры для предотвращения попадания плесеней или дрожжей Эти микроорганизмы могут испортить продукт, так как способны развиваться в кислой среде и вызывать несвойственный продукту запах и отделение сыворотки. Основной мерой является тщательная мойка и стерилизация всех поверхностей, соприкасающихся с продуктом. Особым отличием асептического производства является использование асептических танков, в которых создается избыточное давление стерильного воздуха, асептических клапанов с дистанционным управлением, асептических дозирующих приборов для фруктов и асептические упаковочные машины. Так можно предотвратить попадание микроорганизмов через воздух. Это значительно увеличивает срок хранения продукта.

Условия производства в “чистом помещении”

Санитарные условия гигиены должны соблюдаться на всех пищевых производствах, не только для оборудования, непосредственно соприкасающегося с продуктом, но также в помещениях, где осуществляется производство.

Для поддержания строгих санитарных условий, высокого уровня чистоты в производственных помещениях, танках и т.д. можно установить систему, основанную на фильтрации воздуха через “абсолютные фильтры», как показано на рис. 21.

Система, обслуживающая четыре бака, состоит из:

• Одного вентилятора, обеспечивающего подачу приблизительно 400 м³ /час отфильтрованного воздуха, т.е. 100 м³/час в один бак

• Одного “абсолютного фильтра», позволяющего захватить частицы размером более

0,3 микрона; при этом будет захвачена большая часть микроорганизмов, так как средний диаметр кокков, бацилл и грибов (дрожжей и плесеней) составляет 0.9; 0,25-10 и 3-15

микрон соответственно

• Одного кожуха для фильтра

• Одного основного трубопровода

• Четырех соединительных труб

• Клапанов и манометров.

Каждая система (или бак), в которую должен подаваться воздух, должна быть снабжена внешним трубопроводом для воздуха и системой безопасности для предотвращения взрыва бака в результате образования вакуума, возникшего при падении температуры после мойки.

Скорость воздуха составляет приблизительно 0,5 м/с, а бак находится под избыточным давлением, равным приблизительно 5-10 м водяного столба, что соответствует 0,05-0,1 бара.

Фильтр обычно размещают в производственном помещении, в результате чего все загрязняющие частицы, находившиеся в окружающем воздухе, в конечном итоге будут отфильтрованы, создавая таким образом условия «чистого помещения».

Аналогичные системы используются в микробиологических лабораториях, в больничных операционных и на фармацевтических заводах.

Тепловая обработка йогурта

Тепловая обработка йогурта увеличивает его срок хранения посредством:

•    Инактивации заквасочных бактерий и их ферментов

•    Инактивации посторонних микроорганизмов, таких как дрожжи и плесень.

При производстве йогурта с нарушенным сгустком продукт из танков для сквашивания
нагревают в теплообменнике до температуры 72-75 °С, выдерживают несколько секунд
и охлаждают. Для предотвращения повторного обсеменения продукт должен быть упакован
в асептической упаковочной машине.

Йогурт термостатного способа производства может быть предварительно нагрет
в упаковке до температуры 72- 75 °С в течение 5 — 10 минут в специальных камерах для
пастеризации. В обоих случаях в продукт перед нагреванием добавляют стабилизатор.
Тепловая обработка при 70-75°С убивает в йогурте патогенные микроорганизмы.

Во многих странах йогурт считают продуктом, в котором микробиологическая флора
сохраняется живой вплоть до момента потребления. Это означает, что термообработка
конечного продукта запрещена. В некоторых странах использование стабилизаторов
запрещено законом или разрешено, но только до определенной степени.

Замороженный йогурт

Замороженный йогурт можно приготовить двумя способами. Либо йогурт перемешивают со смесью для мороженого, либо смесь для йогуртов сквашивают перед дальнейшей переработкой. Йогурт-мороженое можно подразделить на мягкий, незакаленный и твердый, закаленный замороженный типы. Смесь, предназначенная для йогурта мягкого типа, несколько отличается от смеси для йогурта твердого замороженного типа. Характерные рецептуры следующие:

Ингредиенты, %	Мягкий тип	Твердый замороженный тип
Жир	4	6
Сахар	11-14	12-15
СОМО	10-11	12
Стабилизатор, эмульгатор	0,85	0,85
Вода	71	66

Производство смеси для йогурта

Йогуртная смесь с добавками соответствующего стабилизатора и эмульгатора производится в основном тем же способом, что и обычный йогурт.

Блок-схема на рис. 22 (блок А) отображает процесс, при котором смешанное сырье деаэрируется и гомогенизируется при температуре 70 °С перед пастеризацией в теплообменнике при температуре 90 °С в течение 5 минут. После регенеративного охлаждения до 43 °С молоко поступает в танки для сквашивания, в которые добавляют производственную закваску.

Внесение закваски в количестве 4-6% осуществляется в трубопроводе по мере перекачивания молока в танки для сквашивания. Время термостатирования йогуртной смеси заметно продолжительнее, чем при производстве обычного йогурта. Это обусловлено тем, что йогуртная смесь содержит больше углеводородов, чем обычный йогурт. При содержании сахарозы 10-12% для достижения характерной кислотности йогурта, которая составляет рН 4.5, необходимо обеспечить сквашивание продолжительностью 7-8 часов.

По достижении требуемого значения рН для прекращения дальнейшего нарастания кислотности йогуртную смесь охлаждают в теплообменнике. Перед тем как йогурт поступит в танки для промежуточного хранения, в смесительное устройство с помощью дозирующего насоса можно добавить любой ароматизатор и сахар.

Из танков для промежуточного хранения продукт может быть направлен по различным путям, как показано на блоках В, С и D на рис. 22:

В Йогуртная смесь поступает непосредственно на фризер для мороженого, с последующей заморозкой в виде эскимо на палочке или заполнением стаканчиков либо продолжительным закаливанием до получения твердого замороженного йогурта С Смесь для мягкого йогурта-мороженого упаковывают в одноразовые упаковки, такие как обычные молочные пакеты или двойные упаковки с вкладышем. Затем их направляют непосредственно в точки розничной продажи мягкого мороженого D Для производства смеси для мороженого, предназначенной для производства мягкого йогурта с увеличенным сроком хранения, перед асептической упаковкой смесь стерилизуют на установке для высокотемпературной обработки.

Твердый йогурт-мороженое

Как и в случае с обычным мороженым, йогурт предварительно замораживают и взбивают во фризере для мороженого непрерывного действия, рис.23.

Во избежание проблем с окислением при последующем хранении взбивание происходит в насыщенной азотом атмосфере. Замороженный йогурт выходит из фризера при температуре -8°С, что несколько ниже, чем температура обычного мороженого. Это позволяет достичь оптимальной вязкости, которая подходит для большинства упаковочных машин.

Жидкий фруктовый ароматизатор или сахар могут быть добавлены во фризере. Замороженные йогурты с различными ароматизаторами можно производить в параллельных фризерах из общей йогуртной смеси.

После замораживания йогурт-мороженое упаковывают в конусные или круглые стаканчики или в большие упаковки “для всей семьи” тем же способом, что и обычное мороженое. Затем упаковки поступают в закалочный туннель, где температура снижена до -25 °С.

Брикеты замороженного йогурта можно замораживать непрерывно в обычном фризере для мороженого в брикетах. Так как йогурты замораживаются до -25 °С, их транспортируют на холодный склад сразу после упаковки.

Доставка товара потребителю

Твердый йогурт-мороженое, который взбит в атмосфере, насыщенной азотом, можно хранить в холодильнике в течение 2-3 месяцев без каких-либо изменений вкуса или консистенции. Доставка товара потребителю, его хранение вплоть до момента потребления должны происходить при значительно пониженной температуре. Рекомендуемая температура хранения мягкого мороженого, изготовленного из йогуртной смеси (не подвергаемого ВТО), составляет 6°С. Срок хранения этой смеси составляет приблизительно две недели. Мягкий йогурт употребляют в пищу сразу после замораживания.

Концентрированный йогурт

В концентрированном йогурте содержание сухих веществ в продукте после сквашивания возрастает. Сыворотка отделяется от образовавшегося сгустка. Принципы производства аналогичны производству обезжиренного творога.  Единственным различием является используемый тип закваски. Концентрированный йогурт известен гак же как “процеженный” йогурт и лабнех.

Кефир

Кефир является одним из старейших кисломолочных продуктов. Местом его происхождения считается Кавказ. Сырьем является козье, овечье или коровье молоко. Кефир производят во многих странах, но самое большое его количество — с годовым потреблением 5 литров на душу населения — потребляется в России.

Кефир должен быть вязким и гомогенным и иметь блестящую поверхность.

На вкус он должен быть свежим и кислым, с легким дрожжевым привкусом. Значение рН продукта обычно составляет 4.3-4.4.

Для производства кефира используется специальная закваска, называемая кефирными грибками. Кефирные грибки содержат белки, полисахариды и смесь различных типов микроорганизмов, таких как дрожжи, ароматообразующие бактерии и вырабатывающие молочную кислоту. Дрожжи составляют приблизительно 5-10% от всей микрофлоры.

Кефирные грибки имеют желтоватый цвет и размер цветочка цветной капусты, т.е. приблизительно от 15 до 20 мм в диаметре. Грибки имеют правильную форму, см. рис. 24. Они нерастворимы в воде и в большинстве растворителей. При погружении в молоко грибки разбухают и становятся белыми. Во время процесса сквашивания молочнокислые бактерии производят молочную кислоту, в то время как ферментирующие лактозу клетки дрожжей вырабатывают спирт и двуокись углерода. Метаболизм у дрожжей сопровождается некоторым расщеплением белка, в результате чего кефир получает особый дрожжевой привкус. Содержание молочной кислоты, спирта и двуокиси углерода контролируется во время производства посредством изменения температуры сквашивания.

A. Бактерии, используемые при производстве йогурта,- Lactobacillusbulgaricus (в форме палочек) и Streptococcus thermophilus (в форме шариков) — сосуществуют вместе.

B. Дрожжи и молочнокислые бактерии на поверхности зерен кефира “Шарик» в центре представляет собой дрожжевой грибок, а палочки — различные типы бактерий.

C. Центр кефирного грибка. Дрожжи и бактерии объединены сетью, состоящей главным образом из белков и полисахаридов.

В зависимости от местных условий и требований типы используемого оборудования и варианты оформления производственного процесса у различных производителей могут сильно отличаться.

Сырье

Как и при производстве других молочнокислых продуктов, качество сырья играет самую важную роль. Оно не должно содержать антибиотиков и других ингибирующих веществ. Сырьем для производства кефира может быть козье, овечье или коровье молоко.

Производство закваски

Закваску для кефира обычно получают из молока с различным содержанием жира, но в последнее время для лучшего контроля микробиологического состава кефирных грибков были также использованы обезжиренное и восстановленное молоко.

Как и при получении заквасочных культур для других кисломолочных продуктов, для инактивации бактериофагов питательная молочная среда должна быть подвергнута тщательной тепловой обработке. Производство осуществляется в два этапа. Основной причиной этого является то, что кефирные

зерна являются объемистыми и сложными в обращении; легче контролировать относительно небольшие объемы материнской закваски.

На рис.27 показаны различные этапы процесса.

На первом этапе в предварительно обработанную питательную среду вводят активизированные кефирные грибки. Культивирование проводят при 23 °С. причем доля вносимых грибков составляет приблизительно 5%

(1 часть зерен на 20 частей питательной среды) или 3,5% (1 часть зерен на 30 частей молока). Продолжительность культивирования составляет приблизительно 20 часов; так как зерна имеют тенденцию опускаться на дно, рекомендуется промежуточное перемешивание в течение 10-15 минут каждые 2 -5 часов. При достижении требуемого значения рН (скажем 4,5) закваску размешивают перед удалением зерен из материнской закваски, теперь также называемой фильтратом, путем процеживания. Сетка для процеживания имеет отверстия диаметром 3-4 мм.

Грибки промывают в сетке для процеживания кипяченой и охлажденной водой (иногда обезжиренным молоком). Затем их можно использовать повторно для получения новой партии материнской закваски. Во время культивирования микробактериальная популяция вырастает примерно на 10% в неделю, гак что зерна следует взвесить и удалить излишек перед повторным использованием партии.

На втором этапе фильтрат можно охладить до температуры приблизительно 10 °С, если его необходимо хранить перед использованием в течение нескольких часов. Или же, если будет произведено большое количество кефира,

Рис. 27 Типовая блок-схема различных этапов процесса производства кефира.

фильтрат можно сразу добавить в предварительно обработанное молоко, предназначенное для использования в качестве питательной среды для производственной закваски. Дозировка составляет 3-5% от объема питательной среды. После культивирования при температуре 23 °С в течение 20 часов производственная закваска готова к введению в молоко, подготовленное для производства кефира.

Производство кефира

Этапы процесса в основном те же, что и для большинства кисломолочных продуктов.

Для традиционного производства кефира типично следующее сочетание:

• Нормализация по содержанию жира (практикуется не всегда)

• Гомогенизация

• Пастеризация и охлаждение до температуры сквашивания

• Внесение заквасочной культуры (называемой здесь также фильтратом)

• Сквашивание в два этапа (это, а также особая закваска характерны для кефира)

• Охлаждение

• Упаковка.

Нормализация по содержанию жира

Согласно статистике, содержание жира в кефире меняется от 0,5% до 6%.

Сырое молоко часто используется с исходным содержанием жира. Однако в основном содержание жира составляет 2,5% и 3,5%.

Гомогенизация

После нормализации молока по содержанию жира, если она осуществляется, молоко гомогенизируют при температуре приблизительно 65-70 °С и давлении 17,5-20 МПа (175 200 бар).

Тепловая обработка

Режимы тепловой обработки те же, что и для йогурта и большинства кисломолочных продуктов: выдержка при темпера туре 90-95 °С в течение 5 минут.

Заквашивание

После тепловой обработки молоко охлаждают до температуры заквашивания, обычно 23 °С, после чего добавляют закваску в количестве 2-3%.

Сквашивание

Стадии сквашивания обычно делятся на два этапа; наращивание кислотности и созревание.

Период выдержки обычно делится на два этапа, подкисление и вызревание.

Этап нарастания кислотности

Данный этап длится, пока не будет достигнуто значение активной кислотности рН, равное 4,5, или выражая через титруемую кислотность, пока кислотность не повысится до 85-100 °Тh (35-40^cSH). Для этого требуется приблизительно 12 часов. Затем сгусток перемешивают, предварительно охладив в танке. При температуре 14-16 °С охлаждение завершают, и перемешивание прекращается.

Этап созревания

Типичный немного “дрожжевой» привкус начинает появляться по прошествии 12-14 часов. Когда кислотность достигла 110-120°Th (рН приблизительно 4,4), начинается заключительное охлаждение.

Охлаждение

Продукт быстро охлаждают в теплообменнике до температуры 5-8 °С. При этом дальнейшее нарастание кислотности прекращается. Крайне важно, чтобы продукт при охлаждении и последующей упаковке обрабатывался мягко. Поэтому следует свести к минимуму механическое перемешивание в насосах, трубопроводах и упаковочных машинах. Попадания воздуха также следует избегать, так как присутствие воздуха увеличивает риск возникновения синерезиса в продукте.

Альтернативный вариант производства кефира

Как указано выше, традиционный метод приготовления производственной закваски для производства кефира является трудоемким. В сочетании со сложностью состава микрофлоры иногда это приводит к неприемлемым изменениям качества продукта

Во избежание этих проблем группа сотрудников Исследовательской лаборатории SMR, Мальмё (Швеция) разработала лиофилизированную концентрированную закваску, с которой можно обращаться, как и с аналогичными формами других заквасок. Этот тип закваски использовался на практике с середины 80-х годов, и продукты, приготовленные с ее помощью, были более однородны по качеству, чем продукты, приготовленные традиционным способом.

После тщательного исследования из кефирных грибков, полученных из различных источников, было проведено выделение, идентификация штаммов бактерий, дрожжей. Проверка их кислотообразующей способности и т.д. Затем был подобран состав лиофилизированной закваски, обеспечивающий равновесие микроорганизмов в производственной закваске и продукте, сравнимое с аналогичным равновесием в традиционном кефире, изготовленном с помощью кефирных грибков в материнской закваске.

В настоящее время имеются концентрированные лиофилизированные заквасочные культуры для кефира, готовые для непосредственного введения в молоко, предназначенное для производства конечного продукта. Блок-схема на рис. 28 показывает этапы этого производственного процесса.

По сравнению с традиционным получением производственной закваски метод, основанный на применении лиофилизированной закваски, сокращает количество этапов производства и соответственно риск внесения в закваску посторонней микрофлоры

Сметана

В некоторых странах сметана изготавливается уже очень давно. Она, как и йогурт, служит основой приготовления многих блюд. Массовая доля жира в сметане может быть 10-12% или 20-30%. Заквасочная культура содержит микроорганизмы видов Str. lactis и Str. cremoris, бактерии видов Str. diacetylactis (Заквасочные культуры D и DL) и Leuc. citrovorum (Заквасочные культуры DL и L) используются для получения аромата.

Сметана имеет ярко-белый цвет, она однородна по структуре и относительно вязкая. Вкус у нее мягкий и умеренно кислый. Подобно другим кисломолочным продуктам, сметана имеет ограниченный срок хранения Для получения качественного продукта важно соблюдать санитарные правила.

В негерметичной упаковке могут развиться дрожжи и плесень. Эти микроорганизмы развиваются главным образом на поверхности сметаны. В случае длительного хранения ферменты молочнокислых бактерий, которые расщепляют β-лактоглобулин, активизируются, и сметана приобретает горький привкус. Потеря вкусовых качеств у сметаны связана с диффузией двуокиси углерода и других ароматических веществ через упаковку.

Производство

Линия для производства сметаны включает в себя оборудование для нормализации содержания жира, гомогенизации и тепловой обработки сливок, а также заквашивания и упаковки.

Гомогенизация

Сливки гомогенизируют. Для сливок с содержанием жира 10-12% давление гомогенизации обычно составляет 15- 20 МПа (150 -200 бар) при температуре 60-70 °С. До некоторого момента повышение температуры гомогенизации улучшает консистенцию.

Для сливок с массовой долей жира 20-30% давление гомогенизации должно быть ниже.

10-12 МПа (100-120 бар), так как в них нет достаточного количества белка (казеина) для образования мембран на увеличенной общей жировой поверхности.

Тепловая обработка

Гомогенизированные сливки обычно выдерживают в течение 5 минут при температуре 90 °С. Можно использовать другое сочетание времени/температуры тепловой обработки, если метод гомогенизации для нее тщательно подобран.

Заквашивание и упаковка

Предварительно обработанные сливки охлаждают до температуры сквашивания 18-21 °С. Затем добавляют заквасочную культуру в количестве 1-2%.

Заквашивание осуществляют в танке или в таре. Продолжительность сквашивания 18-20 часов.

Когда сквашивание завершено, сметану быстро охлаждают для предотвращения дальнейшего увеличения

кислотности. Вязкость сметаны может быть очень высокой, и, следовательно, ее может быть трудно упаковать. Несмотря на меры предосторожности, механическая обработка, которой сметана подвергается во время перемешивания, перекачивания и упаковки, также вызывает незначительное ухудшение консистенции продукта — он становится жидким.

Чтобы избежать нежелательной механической обработки, сливки иногда заквашивают, упаковывают и сквашивают в таре. После заквашивания сливок и последующей упаковки продукт хранят при температуре 20 °С до тех пор, пока кислотность обезжиренной фазы не составит 85° Th, что занимает приблизительно 16-18 часов. Упаковки осторожно переносят на холодный склад, где они хранятся перед поставкой потребителю не менее 24 часов при температуре около 6 °С.

Сметану часто используют в кулинарии.

Пахта

Пахта является побочным продуктом производства сладко-сливочного и кисломолочного масла.

Массовая доля жира составляет приблизительно 0.5%, причем молочный жир содержит большое количество мембранного материала, включая лецитин. Срок хранения короткий, так как вкус пахты меняется довольно быстро из-за окисления содержащегося мембранного материала. Для пахты, полученной при производстве кисло-сливочного масла, характерно отделение сыворотки, что приводит к возникновению пороков продуктов, вырабатываемых из пахты данного типа.

Сквашенная пахта

Сквашенную пахту на многих рынках заготавливают, чтобы избежать проблем с несвойственными продукту запахами и коротким сроком хранения. Сырьем может быть сладкая пахта, полученная при производстве сладко-сливочного масла, сливок, обезжиренного молока или молока с низким содержанием жира.

Во всех случаях сырье выдерживают при температуре 90-95 °С в течение приблизительно 5 минут, а затем охлаждают до температуры заквашивания. Чаще всего используются традиционные молочнокислые бактерии. В некоторых случаях, когда сырьем является обезжиренное молоко или молоко с низким содержанием жира, в продукт также добавляют зерна масла, чтобы сделать его более похожим на пахту.

Последние разработки в области кисломолочных продуктов

«Живые молочнокислые бактерии — вакцина будущего?»

Приведенный выше заголовок скандинавского журнала по питанию (Naringslorskning, том 37:132 137, 1993) появился над аннотацией доклада Класа Лённера (Clas Lonner) на конференции, проходившей в Лунде (Швеция) 29 апреля 1993 г.

В течение многих лет было известно, по крайней мере в северной части Швеции, что определенный тип сквашенного молока, называемый лангфил (lengfil), использовался для заживления ран и лечения вагинальных грибковых инфекций. Однако исследования молочнокислых бактерий и их значения для здоровья можно проследить с начала двадцатого столетия. Русский ученый Илья Мечников, являющийся одновременно профессором Института Пастера в Париже, связывал увеличенную продолжительность жизни некоторых своих соотечественников с повышенным потреблением ими простокваши и др. кисломолочных напитков. (Профессор Мечников был удостоен Нобелевской премии по медицине в 1908 г., но это было за открытие фагоцитов, т. е. феномена, который состоит в том, что белые клетки крови, лейкоциты, «поедают» бактерии, поражающие клетки тела человека).

Мечников доказал, что молочнокислые бактерии, попавшие в организм при потреблении кисломолочного продукта, проходят через желудок и разрушают в толстой кишке вызывающие гниение микроорганизмы. Таким образом, молочнокислые бактерии подавляют производство «ядовитых» отходов, которые вызывают хронические патологические изменения в системе организма человека, особенно артериосклероз.

Эта теория Мечникова была правдоподобной, но ее критиковали с тех позиций, что молочнокислые бактерии не могут выжить в среде с низким значением рН (приблизительно 2), которая преобладает в желудке. Как бы то ни было, следующие отрывки информации иллюстрируют ситуацию в последнее десятилетие двадцатого века.

Интерес к сознательному использованию кисломолочных бактерий в качестве оздоравливающих компонентов некоторых продуктов питания и фуража вырос за последние несколько лет как снежный ком. Самые активные энтузиасты заявляют, что живые кисломолочные бактерии станут ответом XXI века на использование в XX веке пенициллина и сульфамидных лекарственных препаратов.

Выражение “функциональный продукт питания» применяется к продуктам с целебными свойствами, которые содействуют оздоровлению. “Продукт для специального оздоровительного использования» — другой термин, обозначающий то же самое. Япония в настоящее время является ведущей страной по “функциональному питанию” и имеет большую программу профилактических мер по снижению стоимости медицинского обслуживания.

Кисломолочные бактерии использовались для сквашивания продуктов с незапамятных времен. В производстве йогуртов обычно используют специальные штаммы бактерий, а также другие типы, такие как Lactobacillus (L) acidophilus, L. reuteri (относительно новый), бифидобактерии и некоторые виды Lactococcus lactis, оказавшиеся среди тех видов, которые представляют интерес для производства функциональных продуктов.

Какими свойствами должны обладать молочнокислые бактерии для функционирования в кишечнике? Особое значение принадлежит следующим четырем характеристикам:

• Способности образовывать колонии и выживать

• Адгезивной способности

• Способности образовывать скопления

• Антагонистическому воздействию.

Lactobacillus acidophilus и бифидобактерии являются важными составляющими кишечной флоры человека. Первые обычно преобладают в тонком отделе кишечника, а последние — в толстом отделе кишечника.

У некоторых людей в результате медикаментозного лечения, стресса или у людей преклонного возраста снижено количество этих важных бактерий. У многих людей сниженное производство кишечных бактерий может вызвать такие симптомы, как отеки, непереваривание пищи и резко выраженную болезненность.

Идеальным способом восстановить равновесие кишечной флоры является потребление живых бактерий Lactobacillus acidophilus и бифидобактерий в молочных продуктах. Помимо возможного предупреждения и ослабления диареи, в литературе указывается, что Lactobacillus acidophilus и бифидобактерии могут способствовать:

• Снижению уровня холестерина в крови

• Ослаблению синдрома недостаточного всасывания лактозы (непереносимости лактозы)

• Укреплению иммунной системы

• Снижению риска рака желудка.

(Источник: “Nu-trish cultures’, Chr. Hansen’s Laboratories, Копенгаген, Дания.)

Эти микроорганизмы можно использовать по отдельности или в сочетании с другими заквасочными культурами, например, термофильными микроорганизмами или мезофильными. Например, на шведском рынке недавно появился продукт, называемый БРА-молоком (BRA). Название имеет двойное значение: «БРА” — это шведское слово «хороший», а также первые буквы названий бактерий — Bilido, Reuteri и Acidiphilus. Имеются два варианта этого продукта: сладкий и кислый.

Таким образом, молочнокислые бактерии могут иметь огромное значение для укрепления здоровья и человека, и животных. Заявленное воздействие, однако, отнюдь не является полностью подтвержденным. Поэтому важно, что в эту область в ближайшем будущем будут вложены значительные средства, причем и в выявление нового интересного воздействия кисломолочных бактерий на состояние здоровья, и в накопление документальных научных доказательств.

Для любого интересующегося этими вопросами предлагается следующий список литературы:

1 Гидрофобность поверхности микроорганизмов, Р.Дж. Дойл и М. Розенберг, Американское общество микробиологии, Вашингтон. 1990 (Microbial surface hydrophobicity. R J Doyle and M Rosenberg. Amer Soc for Microbiology, Washington 1990). ISBN 1-5581-028-4.

2 Молочнокислые бактерии и охрана здоровья. Том 1. Б.Дж.б. Вуд, Прикладные науки Элсвайер, Лондон. 1992 (The Lactic Acid Bacteria in health and disease, Volume 1, В J В Wood, Elsevier Applied Science. London 1992). ISBN 1851667202.

3 Пробиотики. Научные основы. P Фуллер. Чзпмэн и Холл, Лондон, 1992 (Probiotics, the scientific basis, R Fuller. Chapman & Hall. London 1992). ISBN 0-412-40850-3.

4 Питание и кишечная флора. Алмквист и Виксел. 1983, с. 141. (Nutrition and the intestinal flora. Almqvist & Wiksell 1983, pp 141).