Технологія виготовлення кисломолочних напоїв в умовах молокозаводу Агрогосподарства ВП „ЗАЕС”

По характеру бродіння молочного цукру кисломолочні продукти прийнято поділяти на дві групи. До першої групи відносять продукти, в основі виготовлення яких лежить головним чином молочнокисле бродіння, наприклад простокваша, ацидофілін, ацидофільне молоко, йогурт, творог, сметана; до другої групи – продукти зі змішаним бродінням, - кефір, кумис, курунга.

Кисломолочні продукти розрізняються також інтенсивністю  протеолізу, а також температурою та способом згортання молока. Більш активно протеоліз протікає в продуктах другої групи.[ 5 ]

Важливими процесами, які  відбуваються при виробленні кисломолочних продуктів, являються коагуляція казеїну та гелеутворення, тобто перехід колоїдної системи молока з вільно дисперсного стану (золя) у зв’язодисперсне (гель). Від правильності їх проведення залежить не тільки консистенція свіже приготовлених кисломолочних напоїв, простокваши, сметани, але й зберігання ними початкової структури перемішування згустків при виробленні кисломолочних напоїв резервуарним способом.

Коагуляцію казеїну  при вироблені більшості кисломолочних  продуктів викликає утворююча при молочнокислому бродінні лактози молочна кислота, тобто відбувається кислотна коагуляція казеїну або кислотне звертання білків молока.

Сутність кислотної  коагуляції зводиться до того, що молочна  кислота при накопиченні в  молоці знижує негативний заряд міцел  казеїну, так як Н-йони подавляють дисоціацію вільних карбоксильних груп та кислотних груп фосфорної кислоти казеїну. Також під дією молочної кислоти порушується структура казеінаткальційфосфатного комплексу – від нього відщеплюється фосфат кальцію та органічний кальцій. Так як кальцій та фосфат кальцію являються важливими структурними елементами комплексу, їх перехід у плазму молока дестабілізує міцели казеїну та викликає їх диспергірування.[ 5 ]

Запропонований науково  обґрунтований спосіб спрямований  на регулювання консистенції кисломолочних напоїв шляхом внесення в нормалізовані молочні суміші аналітично розрахованих доз стабілізаторів-гідроколоїдів.[ 18 ]

Результати виконаних  комплексних дослідів знайшли відображення в технології та технічній документації на виробництво: йогурту „Лада”, йогурту-десерту, кисломолочного напою „Олімп”.

Встановлено, що можливість теплової обробки заквашеного продукту визначається його фізико-хімічними показниками (рН, вмістом жиру, білку, вуглеводів) видом стабілізуючих добавок, режимами теплової обробки, а також способами обробки.

Визначено, що чим нижче  величина рН заквашеного продукту, тим певніше отримати його без  погіршення консистенції. При рН нижче 4,0 практично майже всі продукти можна пастеризувати без застосування стабілізаторів. Щоб отримати продукт після теплової обробки з доброю консистенцією рекомендується проводити його заквашування не до потрібної величини рН, а трохи нижче, потім її регулювати лимонною кислотою. Оптимальна доза останньої складає 0,5г на 1кг заквашеного продукту. Заквашені продукти, з вмістом жиру більше 20% жиру, після теплової обробки мають гомогенну однорідну консистенцію.[ 19 ]

По характеру продуктів  бродіння молочнокислі бактерії відносяться  до гомо ферментативних або гетеро ферментативних. Гомоферментативні молочнокислі бактерії викликають гомо ферментативне молочнокисле бродіння, коли в якості основного кінцевого продукту утворюється переважно (більше 90%) молочна кислота, яка знижує рН молока та інгібірує ріст бактерій, викликаючи гнилісні процеси та захворювання. Тому присутність молочної кислоти у кисломолочних продуктах необхідно. Гетеро ферментативне бродіння викликає гетеро ферментативні молочнокислі бактерії. При такому бродінні, разом з молочною кислотою (близько 50%) утворюються побічні продукти – уксусна кислота, етиловий спирт, вуглекислий газ. Хімізм молочного бродіння у різних груп бактерій йде по різному, він визначається набором ферментів.[ 7 ]

Молочнокислі бактерії, заражуючи цукри з утворенням молочної кислоти, характеризуються певною енергією кислотоутворення.

Енергія кислотоутворення – це швидкість накопичення молочної кислоти в одиницю часу. Чим  більше кислоти в одиницю часу, тим швидше молоко звернеться. Енергія кислотоутворення вище в тій культурі, яка швидше утворює згусток.

Виведені дослідниками ацидофілін, лактоцидін і лактолін являються антибіотиками, які виробляються бактеріями при заквашуванні молока. Сальмонели і стафілококи – два найбільш важливих види бактерій, викликаючи харчові отруєння, інгібіруються відповідними видами бактерій молочнокислих заквасок.[ 5 ]

Молочнокислі продукти отримують при заквашуванні молока чистими культурами молочнокислих бактерій, утворюючих молочну кислоту в наслідок молочнокислого бродіння, або додаванням готової молочної кислоти. Чисті бактеріальні культури широко використовуються при виготовленні молочнокислих продуктів. Наряду з молочнокислим бродінням також є такі терміни, як „ферментація” та „заквашування”, так як молочна кислота, яка викликає згортання білків молока, утворюється при ферментативному розкладенні молочно цукру (лактози) лактозою.

Більшість культур, які  використовуються при виготовленні кисломолочних продуктів виявляють побічний вплив на них. Кожний мікроорганізм, який виробляє кислоту, викликає появу характерних запахів. При використанні Streptococcus diacetilactis викликає більше кислоти та діацетіла, ніж при використанні Leuconoostoc citrovorum.

Діацетіл являється  основним компонентом, визначаючий  смак і запах кисломолочних продуктів. Він придає продукту приємний запах  горіха. Діацетіл уявляє собою продукт окислення лимонної кислоти, і таким чином, Leuconoostoc citrovorum та Streptococcus diacetilactis утворюють ферменти, окисляючи лимонну кислоту. Інколи до молока або вершків додають лимонну кислоту в якості додаткового субстрату, з якого утворюється діацетіла.[21]

Основою виготовлення кефіру являються кефірні грибки. Речовина, яка підтримує структуру кефірних грибків, - це розгалужений полісахариди, до вмісту якого входять рівні кількості глюкози та галактози, називаємі звичайно кефіріном.

До складу кефірних грибків  входить декілька сот штамів молочних бактерій та дрожів належачих до шести різних функціональних груп. Серед них мається ряд видів молочнокислих бактерій (L.rhamnosus, L.Acidophilus, L.plantarum, L.casei) і дріжджів, володіючи загально призначеними лікувальними властивостями.

Оліго- і полісахариди, утворені кефірними грибками, стимулюють у перетравному тракті багато які благо приємні для здоров’я функції бактерій та дріжджів.

В наслідок наявності  дріжджів основним метаболітом, отриманим при заквашуванні молока з участю мікрофлори кефірних грибків, являється наряду з молочною кислотою етиловий спирт. При цьому найбільш значні корисні властивості мають лактозбражуючі дріжджі рода К.luyveromyces.

Саме при участі цих дріжджів, виділених з кефірних грибків, стимулюється виробка нізину у бактерій роду Laktococcus, активно продукуя алкоголь та складні ефіри. В порівнянні з іншими молочними продуктами кефір багате вітамінами групи В і фолієвою кислотою.[ 26 ]

1.3.Технологія кисломолочних продуктів

Кисломолочні напої  виробляються двома способами: резервуарним і термостатним. Особливість резервуарного способу заключається в тому, що процес заквашування молока, дозрівання та охолодження ведуться в резервуарах великої місткості і на розлив у пляшки поступає готовий охолоджений продукт. При термостатному способі заквашене молоко з початку розливається, а подальший процес заквашування, дозрівання здійснюється в тій же тарі в термостатах, а потім – в хладостатах.[ 20 ]

При створенні будь-якого продукту, в тому числі для дитячого харчування, технологічні режими виготовлення встановлюються виходячи із гігієнічних нормативів якості та безпеки, визначених для конкретного виду продукту, нормуючих в діючому документі Санітарних правил і норм (Санин 1163 РБ 98). На основі цього документу кислотність кисломолочних продуктів для дітей від 0 до 3 міс не повинна перевищувати 70^ОТ; з 4міс до року - 100 ^ОТ; кислотність біфідобактерій – не менш 10⁶ КОЕ/см.[ 25 ]

При створенні технології кисломолочного продукту „Біфідобакт” використовували традиційну технологічну схему виробництва кисломолочних напоїв. Продукт може вироблятися резервуарним і термостатним способами.

Розроблено п’ять  видів продуктів „Біфідобакт”. Сировину, режими його теплової обробки та механічної підбирали, виходячи з характеристики і призначення кожного виду продукту.[ 15 ]

Продукт лікувально-профілактичний кисломолочний „Біфідобакт-1” виробляється з відновленого молочного продукту „Малютка Волковысская” підданого  високотемпературній обробці (92±2˚С) з витримкою (до 25хв), призначений для харчування дітей з народження до 3 міс і старше. Тривалість заквашування складає 3 ± 0,5 годин. Кислотність в кінці заквашування 47±5˚Т. Кислотність охолодженого продукту – 52 ± 5˚Т.

Продукти лікувально-профілактичні кисломолочні „Біфідобакт” 3,2%-2,5%-ної жирності та нежирний виробляється із пастеризованого, гомогенізованого, нормалізованого по жиру знежиреного коров’ячого молока призначеного для людей різних вікових груп, а також дітей молочного та дошкільного віку. Тривалість заквашування складає 4,5 ±0,5 годин. Кислотність в кінці заквашування – 65 ±5^ОТ. Кислотність охолодженого продукту 70±5^ОТ. Отриманий продукт містить 5х10⁶–3х10⁸ КОЕ/см біфідобактерій.[ 15 ]

При створенні будь-якого  продукту, в тому числі для дитячого харчування, технологічні режими виготовлення встановлюються виходячи із гігієнічних нормативів якості та безпеки, визначених для конкретного виду продукту, нормуючих в діючому документі Санітарних правил і норм (Санин 1163 РБ 98). На основі цього документу кислотність кисломолочних продуктів для дітей від 0 до 3 міс не повинна перевищувати 70^ОТ; з 4міс до року - 100 ^ОТ; кислотність біфідобактерій – не менш 10 КОЕ/см.

При створенні технології кисломолочного продукту „Біфідобакт” використовували традиційну технологічну схему виробництва кисломолочних напоїв. Продукт може вироблятися резервуарним і термостатним способами.

Розроблено п’ять  видів продуктів „Біфідобакт”. Сировину, режими його теплової обробки  та механічної підбирали, виходячи з характеристики і призначення кожного виду продукту.

Продукт лікувально-профілактичний кисломолочний „Біфідобакт-1” виробляється з відновленого молочного продукту „Малютка Волковысская” підданого високотемпературній обробці (92±2˚С) з витримкою (до 25хв), призначений для харчування дітей з народження до 3 міс і старше. Тривалість заквашування складає 3 ± 0,5 годин. Кислотність в кінці заквашування 47±5˚Т. Кислотність охолодженого продукту – 52 ± 5˚Т [ 15 ]

При розробці технології продукту для людей похилого віку, тобто призначеного як для масового, так і для геродієтичного харчування, використовують тільки натуральні компоненти, а також збагачення його такими функціональними інгредієнтами, як вітаміни, мінеральні речовини, харчові волокна, лакто- і біфідобактерії, лінолієва та ліноленова жирні кислоти.[ 16 ]

Основою продукту являється  білкова маса, отримана шляхом кислотно-сичужного згортання знежиреного молока. Особливістю виробництва - застосування високотемпературної пастеризації (95-98^ОС), що дозволяє покращити ступінь використання сивороточних білків. В якості біоферментативних факторів застосовані молочнокислі культури Str. thermophilus i Lb. helveticus сумісно з ферментним препаратом „Алтазім”. Дані культури вибрані на основі теоретичних і практичних дослідів по сумісному культивуванні лакто- і біфідобактерій в концентрованих молочно-білкових середовищах.[ 12 ]

Для збагачення продукту полі насиченими жирними кислотами  використовували кукурузне та соєве масло.

Рослинні компоненти представлені пюреподібними добавками з моркви, топінамбура, буряка та їх комбінацій. Підготовка до внесення значно впливає на збереженість пектинових речовин. Це пояснюється тим, що в рослинах ці речовини присутні у вигляді нерозчинного проте пектину, який при тепловій обробці розчинюється. При варінні овочем у воді розчинний пектин екстрагується у воді. Процес варіння на пару є найбільш ефективним, так як екстрагування йде тільки з поверхневих шарів овочем. Тривалість варіння – 20-25 хвилин.

Зварені на пару овочі  піддають тонкому подрібненню на машині для подрібнення  варених овочем й отримували тонко дисперсну систему, що складається з частинок кліткових стінок, рівномірний розподіл в розчинні полісахариди.

Після підготовки всі  компоненти змішували. Біфідобактерії вводили у процесі перемішування. Для стабілізації структури та збільшення строку зберігання продукту використовували стабілізатори.

Отримана в наслідок кисломолочна рослинна паста може бути використана як для безпосереднього  вживання в їжу. Висушування значно збільшує строк зберігання, надає продукту нові властивості. Розформована кисломолочно-рослинна маса висушується конвекторним методом сушки до вмісту сухих речовин 72-75%. Режими сушки підбирали по деяким критеріям: органолептичні показники готового продукту, збереженість мікрофлори, в тому числі біфідобактерій,, тривалості сушки, кислотність продукту.

Вплив температурного режиму на життєдіяльність мікроорганізмів  заквашування – один з основних критеріїв у підборі режиму сушки  продуктів. Попередньо було встановлено, що термофільні стрептококи та палочки зберігаються при температурі до 50-55˚С. Найбільш благоприємною є температура 40-45˚С, при якій вони не тільки не гинуть, але їх кількість навіть збільшується в порівнянні з вмістом в молочно-рослинній масі перед висушуванням.[ 3 ]

Режими висушування  впливають також на консистенцію продуктів. Специфічні властивості  останніх обумовлюють необхідність вибору порівняно м’яких режимів. Продукти володіють незначною пористістю в порівнянні з невеликим вмістом вологи, яка за рахунок внесення стабілізатору знаходиться у зв’язаному стані. Крім того, висока температура висушування може викликати необратимі порушення компонентів. При діянні високих температур консистенція погіршується, продукт стає більш твердим за рахунок утворення сухої кірочки на поверхні, яка затримує подальше випаровування вологи із внутрішніх шарів. При цьому вологість продукту розподіляється нерівномірно, тобто поверхневий шар буде сухим, а в середині вологим. Це може викликати його передчасне псування.[ 19 ]