ТЕХНОЛОГИЯ МОЛОКА И МОЛОЧНЫХ ПРОДУКТОВ
реклама
ТЕХНОЛОГИЯ МОЛОКА И МОЛОЧНЫХ ПРОДУКТОВ Г.Н. Крусь, А.Г. Храмцов, З.В. Волокитина, С.В. Карпычев ТЕХНОЛОГИЯ МОЛОКА И МОЛОЧНЫХ ПРОДУКТОВ Под редакцией д-ра техн. наук, профессора А.М. Шалыгиной «КОЛОСС» Москва – 2003 2 АННОТАЦИЯ В книге рассмотрено современное состояние молочной промышленности, в том числе направления расширения ассортимента за счет создания продуктов с использованием сырья немолочного происхождения, вкусоароматических веществ, продуктов лечебно-профилактического назначения. В книге описаны технологии молока, сливок, напитков, кисломолочных продуктов, мороженого, продуктов детского питания, масла, сыра. В каждой группе рассмотрены особенности технологии продуктов нового ассортимента. В учебнике в системном виде изложены вопросы промышленной переработки вторичных сырьевых ресурсов молочной отрасли АПК – обезжиренного молока, пахты и молочной сыворотки Учебник предназначен для студентов вузов, обучающихся по специальности «Технология молока и молочных продуктов»; может быть полезен для аспирантов, специалистов научно-исследовательских институтов и предприятий, вырабатывающих молочные продукты. 3 ВВЕДЕНИЕ ...................................................................................................................... 10 Раздел 1. НАПРАВЛЕНИЯ РАЗВИТИЯ АССОРТИМЕНТА МОЛОЧНЫХ ПРОДУКТОВ ............................................................................................................................... 17 Глава 1. МОЛОЧНЫЕ ПРОДУКТЫ И РАЦИОНАЛЬНОЕ ПИТАНИЕ ................................ 17 ОСНОВЫ РАЦИОНАЛЬНОГО ПИТАНИЯ................................................................. 17 НАРУШЕНИЕ СТРУКТУРЫ ПИТАНИЯ И ВОЗНИКНОВЕНИЕ ЗАБОЛЕВАНИЙ19 ПРОБИОТИКИ И БИОЛОГИЧЕСКИ АКТИВНЫЕ ВЕЩЕСТВА............................. 28 Глава 2. МОЛОЧНЫЕ ПРОДУКТЫ НОВОГО АССОРТИМЕНТА ...................................... 31 МОЛОЧНЫЕ ПРОДУКТЫ ЛЕЧЕБНО-ПРОФИЛАКТИЧЕСКОГО НАЗНАЧЕНИЯ31 МОЛОЧНЫЕ ПРОДУКТЫ СО СЛОЖНЫМ СЫРЬЕВЫМ СОСТАВОМ ................ 34 Раздел 2. ОБЩАЯ ТЕХНОЛОГИЯ МОЛОКА И ЗАКВАСОК ................................... 36 Глава 1. ПЕРВИЧНАЯ ОБРАБОТКА, ТРАНСПОРТИРОВАНИЕ И ХРАНЕНИЕ МОЛОКА36 ПЕРВИЧНАЯ ОБРАБОТКА И ТРАНСПОРТИРОВАНИЕ МОЛОКА ...................... 36 ПРИЕМКА И ОЦЕНКА КАЧЕСТВА МОЛОКА ......................................................... 37 СПОСОБЫ ОЧИСТКИ МОЛОКА ................................................................................. 37 РЕЖИМЫ ОХЛАЖДЕНИЯ МОЛОКА ......................................................................... 38 Глава 2. МЕХАНИЧЕСКАЯ ОБРАБОТКА МОЛОКА ............................................................ 38 СЕПАРИРОВАНИЕ И НОРМАЛИЗАЦИЯ МОЛОКА ............................................... 38 ГОМОГЕНИЗАЦИЯ МОЛОКА ..................................................................................... 40 МЕМБРАННЫЕ МЕТОДЫ РАЗДЕЛЕНИЯ И КОНЦЕНТРИРОВАНИЯ МОЛОКА42 Глава 3. ТЕПЛОВАЯ ОБРАБОТКА МОЛОКА ........................................................................ 43 ВЛИЯНИЕ ТЕПЛОВОЙ ОБРАБОТКИ НА СВОЙСТВА МОЛОКА ......................... 43 ПАСТЕРИЗАЦИЯ МОЛОКА ......................................................................................... 43 СТЕРИЛИЗАЦИЯ МОЛОКА ......................................................................................... 44 Глава 4. ТЕХНОЛОГИЯ БАКТЕРИАЛЬНЫХ ЗАКВАСОК И КОНЦЕНТРАТОВ .............. 46 ПОДБОР КУЛЬТУР ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА МОЛОЧНЫХ ПРОДУКТОВ ............ 46 ПРИГОТОВЛЕНИЕ БАКТЕРИАЛЬНЫХ ЗАКВАСОК И КОНЦЕНТРАТОВ ......... 47 Раздел 4. НЕМОЛОЧНОЕ СЫРЬЕ: РАСТИТЕЛЬНЫЕ БЕЛКИ И ЖИРЫ, ПИЩЕВЫЕ ДОБАВКИ .............................................................................................................. 50 Глава 1. РАСТИТЕЛЬНЫЕ БЕЛКИ И АНАЛОГИ КОРОВЬЕГО МОЛОКА ....................... 50 ХАРАКТЕРИСТИКА РАСТИТЕЛЬНЫХ БЕЛКОВ .................................................... 50 ТЕХНОЛОГИЯ ПИЩЕВЫХ БЕЛКОВ ......................................................................... 51 Глава 2. РАСТИТЕЛЬНЫЕ ЖИРЫ И АНАЛОГИ МОЛОЧНОГО ЖИРА ............................ 53 ХАРАКТЕРИСТИКА РАСТИТЕЛЬНЫХ ЖИРОВ ..................................................... 53 4 ТЕХНОЛОГИЯ ПИЩЕВЫХ РАСТИТЕЛЬНЫХ ЖИРОВ ......................................... 55 Глава 3. ПИЩЕВЫЕ ДОБАВКИ................................................................................................ 60 ПИЩЕВЫЕ КРАСИТЕЛИ ............................................................................................. 60 ВЕЩЕСТВА, ИЗМЕНЯЮЩИЕ СТРУКТУРУ ПРОДУКТА ...................................... 61 ВЕЩЕСТВА, РЕГУЛИРУЮЩИЕ СВОЙСТВА СЫРЬЯ И ПРОДУКТА ............................. 63 ВКУСОВЫЕ И АРОМАТИЧЕСКИЕ ДОБАВКИ .................................................................... 64 ВЕЩЕСТВА, ПОВЫШАЮЩИЕ СОХРАННОСТЬ ПРОДУКТА И УВЕЛИЧИВАЮЩИЕ СРОКИ ХРАНЕНИЯ ................................................................................................................... 65 Раздел 5. ТЕХНОЛОГИЯ ПРОДУКТОВ ГОРОДСКИХ МОЛОЧНЫХ ЗАВОДОВ И МОРОЖЕНОГО........................................................................................................................... 66 Глава 1. МОЛОКО, СЛИВКИ, МОЛОЧНЫЕ НАПИТКИ ...................................................... 66 ХАРАКТЕРИСТИКА МОЛОКА, СЛИВОК И НАПИТКОВ ...................................... 66 ТЕХНОЛОГИЯ ПАСТЕРИЗОВАННОГО МОЛОКА И СЛИВОК ............................ 67 ТЕХНОЛОГИЯ СТЕРИЛИЗОВАННОГО МОЛОКА И СЛИВОК ............................. 71 Глава 2. КИСЛОМОЛОЧНЫЕ ПРОДУКТЫ ............................................................................ 75 ХАРАКТЕРИСТИКА КИСЛОМОЛОЧНЫХ ПРОДУКТОВ ...................................... 75 ТЕХНОЛОГИЯ КИСЛОМОЛОЧНЫХ НАПИТКОВ .................................................. 77 ТЕХНОЛОГИЯ СМЕТАНЫ ........................................................................................... 83 ТЕХНОЛОГИЯ ТВОРОГА ............................................................................................. 87 ТЕХНОЛОГИЯ ТВОРОЖНЫХ ПРОДУКТОВ ............................................................ 92 ПОРОКИ МОЛОКА И КИСЛОМОЛОЧНЫХ ПРОДУКТОВ .................................... 94 Глава 3. МОРОЖЕНОЕ ............................................................................................................... 96 ХАРКТЕРИСТИКА МОРОЖЕНОГО ........................................................................... 96 ТЕХНОЛОГИЯ МОРОЖЕНОГО................................................................................... 98 Раздел.6 ТЕХНОЛОГИЯ МОЛОЧНЫХ КОНСЕРВОВ ............................................. 100 Глава 1. ОБЩАЯ ТЕХНОЛОГИЯ МОЛОЧНЫХ КОНСЕРВОВ .......................................... 100 СУЩНОСТЬ И СПОСОБЫ КОНСЕРВИРОВАНИЯ МОЛОКА .............................. 100 ТРЕБОВАНИЯ, ПРЕДЪЯВЛЯЕМЫЕ К СЫРЬЮ...................................................... 102 ОБЩИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ОПЕРАЦИИ ПРОИЗВОДСТВА МОЛОЧНЫХ КОНСЕРВОВ ............................................................................................................................. 103 Глава 2. СГУЩЕННЫЕ МОЛОЧНЫЕ КОНСЕРВЫ ............................................................. 104 СТЕРИЛИЗОВАННОЕ И КОНЦЕНТРИРОВАННОЕ МОЛОКО ............................ 104 СГУЩЕННОЕ МОЛОКО С САХАРОМ .................................................................... 107 Глава 3. СУХИЕ МОЛОЧНЫЕ ПРОДУКТЫ ......................................................................... 109 СУХОЕ ЦЕЛЬНОЕ МОЛОКО ..................................................................................... 109 5 СУХОЕ БЫСТРОРАСТВОРИМОЕ МОЛОКО .......................................................... 111 ПОРОКИ МОЛОЧНЫХ КОНСЕРВОВ ....................................................................... 112 Раздел 7. ТЕХНОЛОГИЯ ПРОДУКТОВ ДЕТСКОГО ПИТАНИЯ .......................... 114 Глава 1. ХАРАКТЕРИСТИКА СЫРЬЯ И ПРОДУКТОВ ДЕТСКОГО ПИТАНИЯ ........... 114 ОСОБЕННОСТИ ПРОДУКТОВ ДЕТСКОГО ПИТАНИЯ ....................................... 114 СЫРЬЕ, ПРИМЕНЯЕМОЕ В ПРОИЗВОДСТВЕ ПРОДУКТОВ ДЕТСКОГО ПИТАНИЯ .................................................................................................................................. 116 Глава 2. ТЕХНОЛОГИЯ СУХИХ ПРОДУКТОВ ДЕТСКОГО ПИТАНИЯ ........................ 117 СУХИЕ МОЛОЧНЫЕ СМЕСИ .................................................................................... 117 СУХИЕ МОЛОЧНЫЕ КАШИ ..................................................................................... 119 СУХИЕ МОЛОЧНЫЕ ПРОДУКТЫ ДЛЯ ЛЕЧЕБНОГО ПИТАНИЯ ...................... 121 Глава 3. ТЕХНОЛОГИЯ ЖИДКИХ СТЕРИЛИЗОВАННЫХ И КИСЛОМОЛОЧНЫХ ПРОДУКТОВ ДЕТСКОГО ПИТАНИЯ .................................................................................. 123 ЖИДКИЕ СТЕРИЛИЗОВАННЫЕ СМЕСИ ............................................................... 123 КИСЛОМОЛОЧНЫЕ ПРОДУКТЫ ............................................................................. 124 Раздел 8 . ТЕХНОЛОГИЯ СЫРА ................................................................................ 127 Глава 1. ОБЩАЯ ТЕХНОЛОГИЯ СЫРА ............................................................................... 127 ХАРАКТЕРИСТИКА СЫРОВ И СЫРЬЯ ДЛЯ СЫРОДЕЛИЯ ................................ 127 ПОДГОТОВКА МОЛОКА К ВЫРАБОТКЕ СЫРА .................................................. 130 ПОДГОТОВКА МОЛОКА К СВЕРТЫВАНИЮ ....................................................... 134 ПОЛУЧЕНИЕ И ОБРАБОТКА СГУСТКА ................................................................. 137 ФОРМОВАНИЕ, ПРЕССОВАНИЕ И ПОСОЛКА СЫРА ........................................ 145 СОЗРЕВАНИЕ СЫРА ................................................................................................... 152 СПОСОБЫ ИНТЕНСИФИКАЦИИ ТЕХНОЛОГИИ СЫРА .................................... 160 ПОДГОТОВКА СЫРА К РЕАЛИЗАЦИИ .................................................................. 163 Глава 2. ЧАСТНАЯ ТЕХНОЛОГИЯ СЫРА ........................................................................... 168 КЛАССИФИКАЦИЯ СЫРОВ ...................................................................................... 168 ТЕХНОЛОГИЯ ТВЕРДЫХ СЫЧУЖНЫХ СЫРОВ С ВЫСОКОЙ ТЕМПЕРАТУРОЙ ВТОРОГО НАГРЕВАНИЯ ...................................................................... 169 ТЕХНОЛОГИЯ ТВЕРДЫХ СЫЧУЖНЫХ СЫРОВ С НИЗКОЙ ТЕМПЕРАТУРОЙ ВТОРОГО НАГРЕВАНИЯ ....................................................................................................... 172 ТЕХНОЛОГИЯ ТВЕРДЫХ СЫЧУЖНЫХ СЫРОВ С НИЗКОЙ ТЕМПЕРАТУРОЙ ВТОРОГО НАГРЕВАНИЯ И С ПОВЫШЕННЫМ УРОВНЕМ МОЛОЧНОКИСЛОГО БРОЖЕНИЯ ............................................................................................................................... 174 ТЕХНОЛОГИЯ ТВЕРДЫХ СЫЧУЖНЫХ СЫРОВ, СОЗРЕВАЮЩИХ ПРИ 6 УЧАСТИИ МОЛОЧНОКИСЛЫХ БАКТЕРИЙ И МИКРОФЛОРЫ СЛИЗИ ...................... 178 ТЕХНОЛОГИЯ МЯГКИХ СЫРОВ ............................................................................. 180 ТЕХНОЛОГИЯ РАССОЛЬНЫХ СЫРОВ................................................................... 185 ТЕХНОЛОГИЯ СЫРОВ И СЫРНЫХ МАСС ДЛЯ ВЫРАБОТКИ ПЛАВЛЕНЫХ СЫРОВ ....................................................................................................................................... 187 Глава 3.ТЕХНОЛОГИЯ ПЛАВЛЕНЫХ СЫРОВ ................................................................... 192 ХАРАКТЕРИСТИКА ПЛАВЛЕНЫХ СЫРОВ........................................................... 192 ПОДБОР И ПОДГОТОВКА СЫРЬЯ ........................................................................... 193 СОСТАВЛЕНИЕ СЫРНОЙ СМЕСИ .......................................................................... 195 ПЛАВЛЕНИЕ СЫРНОЙ МАССЫ .............................................................................. 197 ФАСОВАНИЕ И ХРАНЕНИЕ ПЛАВЛЕНОГО СЫРА ............................................. 199 ОЦЕНКА КАЧЕСТВА И ПОРОКИ ПЛАВЛЕНЫХ СЫРОВ ................................... 200 ОСОБЕННОСТИ ТЕХНОЛОГИИ ОТДЕЛЬНЫХ ГРУПП ПЛАВЛЕНЫХ СЫРОВ203 Раздел 9. ТЕХНОЛОГИЯ МАСЛА .............................................................................. 206 Глава 1. ВИДЫ МАСЛА И СЫРЬЕ ДЛЯ ЕГО ПРОИЗВОДСТВА ...................................... 206 ХАРАКТЕРИСТИКА СЛИВОЧНОГО МАСЛА ........................................................ 206 ТРЕБОВАНИЯ К КАЧЕСТВУ МОЛОКА И СЛИВОК ............................................. 208 ПОДГОТОВКА СЫРЬЯ И СПОСОБЫ ПРОИЗВОДСТВА МАСЛА ...................... 210 Глава 2. ТЕХНОЛОГИЯ МАСЛА СПОСОБОМ СБИВАНИЯ СЛИВОК............................ 211 НИЗКОТЕМПЕРАТУРНАЯ ОБРАБОТКА СЛИВОК ............................................... 212 СБИВАНИЕ СЛИВОК .................................................................................................. 215 ПРОМЫВКА МАСЛЯНОГО ЗЕРНА .......................................................................... 218 ПОСОЛКА МАСЛА ...................................................................................................... 219 МЕХАНИЧЕСКАЯ ОБРАБОТКА МАСЛА ............................................................... 219 ПОЛУЧЕНИЕ МАСЛА В МАСЛОИЗГОТОВИТЕЛЯХ ПЕРИОДИЧЕСКОГО ДЕЙСТВИЯ ................................................................................................................................ 220 ПОЛУЧЕНИЕ МАСЛА В МАСЛОИЗГОТОВИТЕЛЯХ НЕПРЕРЫВНОГО ДЕЙСТВИЯ ................................................................................................................................ 221 Глава 3. ТЕХНОЛОГИЯ МАСЛА СПОСОБОМ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ ВЫСОКОЖИРНЫХ СЛИВОК ..................................................................................................................................... 223 ПОЛУЧЕНИЕ И НОРМАЛИЗАЦИЯ ВЫСОКОЖИРНЫХ СЛИВОК ..................... 224 ТЕРМОМЕХАНИЧЕСКАЯ ОБРАБОТКА ВЫСОКОЖИРНЫХ СЛИВОК ............ 225 ОСОБЕННОСТИ СТРУКТУРЫ МАСЛА РАЗЛИЧНЫХ СПОСОБОВ ПРОИЗВОДСТВА ..................................................................................................................... 231 Глава 4. ПОДГОТОВКА МАСЛА К РЕАЛИЗАЦИИ ............................................................ 237 7 ФАСОВАНИЕ, ХРАНЕНИЕ И ТРАНСПОРТИРОВАНИЕ МАСЛА ...................... 237 ОЦЕНКА КАЧЕСТВА И ПОРОКИ СЛИВОЧНОГО МАСЛА ................................. 238 Глава 5. ОСОБЕННОСТИ ТЕХНОЛОГИИ ОТДЕЛЬНЫХ ВИДОВ МАСЛА .................... 240 КЛАССИФИКАЦИЯ МАСЛА ..................................................................................... 240 ОСОБЕННОСТИ ТЕХНОЛОГИИ ОТДЕЛЬНЫХ ВИДОВ ...................................... 242 СЛИВОЧНОГО МАСЛА .............................................................................................. 242 ОСОБЕННОСТИ ТЕХНОЛОГИИ КОНЦЕНТРАТОВ МОЛОЧНОГО ЖИРА...... 252 Раздел 10. ТЕХНОЛОГИЯ ПРОДУКТОВ ИЗ ОБЕЗЖИРЕННОГО МОЛОКА, ПАХТЫ И МОЛОЧНОЙ СЫВОРОТКИ................................................................................. 254 ГЛАВА 1. ХАРАКТЕРИСТИКА ОБЕЗЖИРЕННОГО МОЛОКА, ПАХТЫ И МОЛОЧНОЙ СЫВОРОТКИ ............................................................................................................................ 254 СОСТАВ И СВОЙСТВА ОБЕЗЖИРЕННОГО МОЛОКА, ПАХТЫ И МОЛОЧНОЙ СЫВОРОТКИ ............................................................................................................................ 254 ВИДЫ И АССОРТИМЕНТ ПРОДУКТОВ ИЗ ОБЕЗЖИРЕННОГО МОЛОКА, ПАХТЫ И МОЛОЧНОЙ СЫВОРОТКИ................................................................................. 257 ГЛАВА 2. ТЕХНОЛОГИЯ ПРОДУКТОВ ИЗ ОБЕЗЖИРЕННОГО МОЛОКА .................. 258 МОЛОЧНО-БЕЛКОВЫЕ КОНЦЕНТРАТЫ ............................................................... 258 ЗАМЕНИТЕЛИ МОЛОКА ДЛЯ МОЛОДНЯКА СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ ЖИВОТНЫХ ............................................................................................................................. 267 ГЛАВА 3. ТЕХНОЛОГИЯ ПРОДУКТОВ ИЗ ПАХТЫ ......................................................... 269 ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ПАХТЫ ДЛЯ НОРМАЛИЗОВАЦИИ МОЛОКА ................... 269 ОСОБЕННОСТИ ТЕХНОЛОГИИ ПРОДУКТОВ ИЗ ПАХТЫ ............................................ 270 Глава 4. ТЕХНОЛОГИЯ ПРОДУКТОВ ИЗ МОЛОЧНОЙ СЫВОРОТКИ .......................... 274 ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ЖИРА МОЛОЧНОЙ СЫВОРОТКИ ....................................... 274 БЕЛКОВЫЕ ПРОДУКТЫ ............................................................................................ 275 НАПИТКИ ...................................................................................................................... 279 СГУЩЕННЫЕ И СУХИЕ КОНЦЕНТРАТЫ ............................................................. 281 МОЛОЧНЫЙ САХАР ................................................................................................... 285 ПРОИЗВОДНЫЕ МОЛОЧНОГО САХАРА ............................................................... 291 Глава 1. МАТЕРИАЛЬНЫЙ БАЛАНС В ПРОИЗВОДСТВЕ МОЛОЧНЫХ ПРОДУКТОВ296 ОСНОВНЫЕ УРАВНЕНИЯ МАТЕРИАЛЬНОГО БАЛАНСА ................................ 296 ПРОИЗВОДСТВЕННЫЕ ПОТЕРИ ............................................................................. 299 СТЕПЕНЬ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ СОСТАВНЫХ ЧАСТЕЙ МОЛОКА ..................... 300 РАСХОД СЫРЬЯ И ВЫХОД ГОТОВОГО ПРОДУКТА .......................................... 300 Глава 2. РАСЧЕТЫ ПО НОРМАЛИЗАЦИИ СЫРЬЯ ............................................................ 303 8 ЦЕЛЬНОМОЛОЧНЫЕ ПРОДУКТЫ .......................................................................... 303 ТВОРОГ И СЫР ............................................................................................................ 305 МОЛОЧНЫЕ КОНСЕРВЫ ........................................................................................... 307 РАСЧЕТ РЕЦЕПТУР В ПРОИЗВОДСТВЕ ПРОДУКТОВ СО СЛОЖНЫМ СЫРЬЕВЫМ СОСТАВОМ ....................................................................................................... 309 ЛИТЕРАТУРА ............................................................................................................... 314 9 ВВЕДЕНИЕ Молочная промышленность является одной из важнейших среди перерабатывающих пищевых отраслей народного хозяйства. Возникновение товарного молочного хозяйства в нашей стране относится к концу XVIII века. Молочные заводы тогдашней России представляли собой мелкие производства. Становление и развитие молочной промышленности относится к 90-м годам XIX века и связано с проводимыми правительством реформами, заключающимися в коренной структурной перестройке промышленного и торгового потенциала России. Развитие России в 1880-1913 годы характеризуется гигантскими темпами роста промышленности и коренными изменениями в технике и технологии. Экономическая политика, основанная на принципах свободной конкуренции и либеральной таможенной политике, сменилась политикой государственного регулирования экономических и социальных отношений. Протекционизм, высокие таможенные пошлины на ввозимую изза границы промышленную продукцию, помощь одним отраслям и некоторое сдерживание других, введение регламентаций условий фабрично-заводского труда – основные направления этого регулирования. Политика защиты отечественного рынка от конкуренции западных стран сыграла большую роль в становлении русской промышленности в конце 19-го начале 20-го века. Ограничивая допуск в Россию рада зарубежных товаров, русское правительство посредством ряда мер стимулировало отечественное производство. Темпы экономического роста были самыми высокими в мире. Темпы роста промышленной продукции и темпы роста производительности труда в России по сравнению с США за период с 1869 г. по 1913 г. приведены в табл. , при этом за 100 % приняты показатели 1869 г. Рост объема промышленной продукции и производительности труда в России и США, % (1869г. = 100%). Годы Продукция Производительность труда Россия США Россия США 1869 100,0 100,0 100,0 100,0 1890 193,6 277,5 111,5 147,9 1900 431,5 390,1 161,8 147,9 1913 850,3 757,8 221,0 189,0 Как видно из табл. Россия в 1913 году опережала США, как по темпам роста промышленной продукции (Россия – 850,3 %, США – 757,8 %), так и по темпам роста производительности труда (Россия –221,3 %, США – 189,0 %). Однако по абсолютным объемам промышленной продукции и производительности труда Россия значительно отставала от США. В 1895 г. Россия перешла на систему золотого обращения и установила чрезвычайно строгие условия для выпуска и обращения кредитных билетов, которые должны были обязательно обеспечиваться золотом. Уже к 1904 году золотой запас Государственного банка России составлял 900 млн. руб, тогда как кредитных билетов было выпущено на 580 млн. руб, т.е. золотое покрытие составляло свыше 100 %. Вместе с положительным торговым балансом страны это составляло условие для существования русского рубля как самой твердой конвертируемой валюты в мире, которую высоко ценили иностранцы. Происходит постепенное распространение промышленного производства по территории России. На этот период времени приходится и расцвет русского маслоделия. До 1890 г. производство сливочного масла в России носило в основном домашний и кустарный характер. Начало бурного развития маслоделия связано с построением Великой 10 Сибирской железной дороги. В Сибири возникает крупный маслодельный район, охватывающий Тобольскую, Томскую, частично Пермскую, Оренбургскую и Енисейскую губернии, а также Семипалатинскую область. Первый маслодельный завод возник в 1893 г. в Кургане. К 1908 г. чсило маслодельных заводов в Сибири достигло 3 тыс., большинство из которых были артельными. В 1913 г. было выработано в заводских условиях (без домашнего производства) 104 тыс.т масла. Сибирское маслоделие давало золота вдвое больше, чем вся сибирская золотопромышленность. Россия стала крупнейшим после Дании поставщиком сливочного масла на мировом рынке. Становлению молочной промышленности России способствовал и рост поголовья скота в сельском хозяйстве. За 1895-1915 гг. количество голов крупного рогатого скота увеличилось на 63%. Россия стала главным экспортером сельскохозяйственной продукции, первой «житницей Европы», на которую приходилось две пятых всего мирового экспорта крестьянской продукции. Экономическая Россия была единственной страной в мире, которая приближалась к автаркии, т.е. имела такой хозяйственный уклад, который позволял ей самостоятельно и полнокровно существовать независимо от иностранного ввоза и вывоза. По отношению к внешнему миру Россия была автономна, обеспечивая себя всеми необходимыми товарами, и сама потребляла почти все, что производила. Высокие заградительные пошлины на многие товары стимулировали внутреннее хозяйство. Импорт для страны не имел жизненного значения. Доля России в мировом импорте составляла немногим больше 3%, что для страны с населением, равным десятой части всего человечества ничтожно мало. Россия не зависела от импорта. Русская экономика не ориентировалась на внешний рынок. Россия в годы перед первой мировой войны имела бездефицитный государственный бюджет, т.е. государственные доходы превышали государственные расходы. Так в предвоенное десятилетие превышение государственных доходов над расходами составляло 2,4 млрд. руб. Государственные финансы процветали. За счет бездефицитного бюджета были понижены железнодорожные тарифы, ликвидированы некоторые виды налогов и др. В начале 20-го века заработки российских рабочих были одними из самых высоких в мире, занимая второе место после заработков американских рабочих. Налоговое бремя на одного жителя России было самым низким в мире. Русская казна стремилась повысить свои доходы не за счет роста налогов, как это чаще всего делалось в западных странах, а путем доходности государственных предприятий. Так, например, выплачивание процентов государственных долгов в основном обеспечивалось за счет доходов от эксплуатации государственных железных дорог. Опережая западные страны по темпам экономического роста, Россия вместе с тем по объему промышленного производства еще отставала от США, Великобритании, Германии и Франции, занимая пятое место в мире. Специалисты, основываясь на анализе промышленных мощностей России и среднегодовых темпах роста продукции, предсказывали выход России к 1930-м годам на один из передовых рубежей мирового хозяйственного развития. Первая мировая и гражданская войны привели к резкому сокращению производства молочных продуктов. В послевоенный период началось восстановление и дальнейшее развитие всех отраслей народного хозяйства, в том числе молочной промышленности. В связи с начавшейся в 30-х годах реконструкцией молочного хозяйства развернулось строительство новых заводов, началась механизация производства и усовершенствование технологии. Потребовалось расширение научно-исследовательских работ. В Москве был создан Всесоюзный (ныне Всероссийский) научноисследовательский институт молочной промышленности (ВНИМИ), а в Угличе Всесоюзный (ныне Всероссийский) научно-исследовательский институт маслодельной и 11 сыродельной промышленности (ВНИИМС). Великая Отечественная война (1941-1945гг.) нанесла огромный ущерб народному хозяйству страны, очень сильно пострадала и молочная промышленность. В послевоенные годы молочная промышленность была восстановлена, и вплоть до 1990 г. происходило ее дальнейшее развитие. Этот период характеризуется постоянным ростом объемов производства молока и молочных продуктов и совершенствованием научных основ технологии. Молочная промышленность в России становилась и развивалась трудами отечественных ученых и предпринимателей. Начало развитию молочного дела в России на научной основе положили Н.В. Верещагин и А.А. Калантар. Николай Васильевич Верещагин, который на Всероссийском съезде по молочному хозяйству в 1899 г. был назван «отцом русского молочного дела». Признавая его выдающуюся роль в создании и развитии отечественной промышленной переработки молока, журнал «Молочное хозяйство» (ныне «Молочная промышленность») в первом своем номере от 3 марта 1902 г. писал: «С легкой руки Н.В. Верещагина русское молочное хозяйство сделало в короткое время быстрые успехи и покрыло сетью маслоделен и сыроделен громадный район на севере и западе Европейской России, а также Сибирь, Кавказ и многие отдельные местности центральной и южной России. В настоящее время в России насчитывается более 500 сыроварен и до 4000 маслоделен». Продукты этих заведений составили более 6 млн. пудов в год. Вывоз за границу превышал 2 млн. пудов на сумму 25млн. рублей. С такими показателями пришла Российская молочная промышленность к началу 20-го века. Началась подвижническая деятельность Н.В. Верещагина в 60-е годы 19-го столетия, когда бывший военно-морской офицер, выйдя в отставку, решил заняться в своем имении молочным делом. Будучи человеком основательным, он отправился в Европу, чтобы познакомиться с постановкой этого дела в передовых в данной области странах – Голландии, Швейцарии и др. Практическое воплощение своих грандиозных планов Н.В. Верещагин начал организацией в селе Отроковичи Тверской губернии первой в стране крестьянской сыроварни, открытой в 1866 г. А уже в следующем году в тверской губернии заработали ещё четыре артели по переработке молока. Отметим, что в большинстве стран Европы кооперативные молочные хозяйства возникли гораздо позже. К 1870 г. из созданных в тверской губернии 28 молочных заводов 11 были артельными. По инициативе Н.В. Верещагина молочное производство на кооперативных началах было организовано также в Вологодской, Вятской, Новгородской губерниях и в других регионах России. Активное развитие молочного дела быстро выявило недостаток квалифицированных кадров и в 1871 г. в селе Едимоново Тверской губернии при непосредственном участии Н.В. Верещагина была открыта первая в России школа молочного хозяйства. Обучение в школе велось на самом современном уровне. Свободно владея немецким, французским и английскими языками, Н.В. Верещагин внимательно следил за новинками молочного дела за рубежом и, выявив что-то полезное, старался внедрить в России. Например, созданный в 1878 г. в Швеции Густавом Лавалем сепаратор – сливкоотделитель в том же году по договоренности с изобретателем был испытан в Едимоново. В 1880 г. он был показан на выставке в Вологде, а в 1882 г. по инициативе Н.В. Верещагина смонтирован на Фоминском маслозаводе этой губернии, а затем в селе Троицкое Вологодского уезда и в Пошехонском уезде. С легкой руки Верещагина техническая революция в молочном деле, начавшаяся с внедрения сепараторов, быстро распространилась из Центральной России в другие её регионы. В 1911 г. по инициативе Николая Васильевича и его единомышленников около Вологды создан молочнохозяйственный институт с опытной станцией, станцией испытания машин и молочной школой. В настоящее время это Вологодская 12 молочнохозяйственная академия имени Н.В.Верещагина. Высоко патриотическим было отношение Н.В. Верещагина к разведению русских пород скота. В то время как многие специалисты сельского хозяйства призывали к замене русского скота иностранным, Н.В. Верещагин, сравнивая стоимость содержания и продуктивностью голландских, датских и швейцарских коров с русскими утверждал, что дело не в породе, а в уходе и кормлении. Сегодня мы можем полностью оценить заслуги Н.В. Верещагина и других ученых и практиков того времени, отстоявших существование и самостоятельное развитие отечественных пород скота. Придавая большое значение качеству молочного сырья, Н.В. Верещагин ещё в 1883 г. создал при Едимоновской молочной школе первую в России (вторую в Европе) лабораторию по исследованию состава молока, по сути положившую начала всем существующим ныне отраслевым научно- исследовательским институтам. Остро ощущая необходимость в систематическом освещении проблем молочного хозяйства, он неоднократно высказывал предложения об учреждении специализированного журнала. И когда в 1902 г. его последователь Е.С. Каратыгин стал издавать в Санкт-Петербурге журнал «Молочное хозяйство», Н.В. Верещагин принял активное участие в его работе. Ныне этот журнал носит название «Молочная промышленность». В настоящее время ещё издаются (с 2001г.) журнал «Сыроделие» и газета «Все о молоке, сыре и мороженном». Таковы замечательные результаты 40-летней деятельности Н.В. Верещагина в области становления и развития молочного дела в России, высоко оцененные как его современниками, так и сегодняшними его последователями – молочниками. В 1907 г., в год кончины Н.В. Верещагина, английские газеты писали: «В любой стране такому человеку поставили бы памятник». К сожалению памятника Верещагину пока нет. Однако лучшим памятником ему можно считать его детище – российскую молочную промышленность, которая показала свою способность выживать и развиваться в самых трудных экономических условиях. Более 50 лет своей жизни посвятил развитию российского молочного хозяйства Аветис Айрапетович Калантар. А.А. Калантар учился и закончил Петровскую земледельческую и лесную академию (ныне Тимирязевская академия). По окончании учебы в 1882 г. А.А. Калантар получил от Н.В. Верещагина предложение руководить Едимоновской школой, где он устроил затем лабораторию для научных исследований. Всестороннее образование (он знал одиннадцать языков), глубокие знания позволили А.А. Калантару разрешить вопросы развития молочного дела в тесной связи с другими отраслями сельского хозяйства. Большую работу он провел в области зоотехнии. Им выявлены продуктивные возможности многих отечественных пород коров. По его предложению были сконструированы портативные передвижные молочные лаборатории, сыгравшие важную роль в изучении состава и свойств молока отдельных пород скота. В 1890 г. А.А. Калантар назначается специалистом при Департаменте земледелия и сельской промышленности. Он учреждает по всей стране молочно-хозяйственные школы для подготовки специалистов (всего действовало 24 таких школы). В 1903 г. А.А. Калантар выпустил учебное пособие «Общедоступное руководство по молочному хозяйству», которое выдержало 9 изданий. В 1921 г. по его предложению создаются кафедра молочного дела и молочноиспытательная лаборатория при сельскохозяйственной академии им. Тимирязева, которые он возглавлял до 1929 г. А.А. Калантар является признанным специалистом молочного дела не только в России, но и в других странах, правительства которых (Швеции, Дании, Франции) отметили его заслуги своими орденами. Среди предпринимателей молочного дела того времени следует отметить Александра Васильевича Чичкина. Первый городской молочный завод в России был 13 построен им в 1910 г. на Ново - Рязанской улице в Москве вместо старой молочной, размещавшейся на улице Петровка, 17. А.В.Чичкин – первый организатор молочного снабжения Москвы и других городов России – уроженец села Коприно Ярославской губернии, сын волжского лоцмана, один из первых шоферов Москвы и первых летчиков России, питомец Петровской сельскохозяйственной академии, друг академика Р. Вильямса, любимейший ученик К.А. Тимирязева, человек исключительной деловитости и собранности. Прежде чем начать строительство, А.В.Чичкин отправил своего помощника профессора А.А. Попова на лучшие молочные заводы Европы. А.А. Попов посетил три лучшие молочные Мюнхена, побывал у профессора Гербера на городских молочных Цюриха, снял планы трех молочных Лондона, изучил опыт городских молочных заводов в Берлине и Стокгольме. Поступление молока на каждый из них в то время не превышало 10-30 т в сутки. Построенные по проекту профессора А.А. Попова молочный завод выгодно отличался от всех молочных заведений Европы не только своей технической оснащенностью, чистотой, обилием света и продуманностью планировки цехов, исключавшей применение молочных насосов, но и мощностью. Завод перерабатывал 100150 т молока в сутки. Помимо крупнейшего в Европе городского молочного завода, фирма «А.В. Чичкин» к 1914 г. имела 27 сметанно-твороженных филиалов, в том числе: в Рязанской губернии – 22; в Московской – 3; в Тверской – 1 и во Владимирской – 1. Маслом и сыром фирма обеспечивалась с собственных заводов из Херсонской, Бессарабской, Костромской и Ярославской губерний. В Москве фирма «А.В. Чичкин» имела 91 молочный магазин, ежедневный доход фирмы составлял 100-150 тыс. руб. Все это огромное хозяйство после революции было передано советской власти на ходу, в полной сохранности, без малейших попыток саботажа и укрывательства. А.В. Чичкиным была разработана целая система трудового воспитания и психологического настроя на дело, во многом предвосхитившая современные подходы к работе с кадрами. Весь трудовой путь сотрудников чичкинской фирмы был разделен на пять особых этапов. Первый этап, – говоря современным языком, профориентация на молочное дело, заключается в работе с ребятами 8-ми летнего возраста в школах. Для дальнейшей работы в Москве отбирались не только самые расторопные ребята с математическими способностями, но и прежде всего дети из честных трудовых семей. Детей сомнительных личностей Чичкин близко не подпускал к своим общежитиям. Отбирались ребята в возрасте 13-14 лет, которых А.В. Чичкин брал в Москву для дальнейшего трудового воспитания на своё полное обеспечение и не жалел для них буквально ничего. На втором этапе, рассчитанном на молодежь от 20 до 24 лет, ведущим стимулом в системе Чичкина были широкие возможности для проявления личной инициативы. Именно на этом этапе внедрялась уверенность в том, что тебя заметят без тебя, надбавка к жалованию и повышение в должности будут сделаны без твоих унизительных просьб. Твоё дело – только честно и с инициативой работать. Третий этап относился к работникам в возрасте от 25 до 30 лет. Он был самым «психологичным». Сотрудники должны были завоевать себе авторитет, с тем чтобы на следующем этапе «стричь с него купоны», «работать на себя». За каждым осуществлялся постоянный контроль (наблюдение) и если работник того стоил, его переводили с повышением. Четвертый этап можно назвать «спокойное ожидание», он относился к работникам от 30 до 40 лет, когда они уже обрели привычку к добросовестному труду и пожинали плоды завоеванного ими ранее. Ничего на фирме не давалось сразу, но люди всегда ожидали чего-то для них приятного, и это приумножало их силы. Так, после пяти лет работы каждый сотрудник получал 50 рублей наградных и начинал после этого 14 пользоваться ежегодно оплачиваемым отпуском. После 10 лет – 100 рублей наградных плюс ежемесячные проценты за выслугу лет. К 30-40 годам у сотрудников фирмы вырабатывалась гордость за свою профессию и фирму, а каждый новый год работы приносил дополнительное материальное поощрение и льготы. Пятый этап охватывал сотрудников в возрасте от 40 до 65 лет. Специфические особенности пожилого человека заключаются в сильно повышенной реакции на внимание, ласку и уважение, питающий его жизненный тонус. А.В. Чичкин это учитывал и берег свою «старую гвардию». Высочайшая требовательность к себе, увлеченность делом, умение держать слово, любовь к молодежи, к своим сотрудникам, подчеркнутое уважение и внимание к ветеранам фирмы – вот те рычаги, опираясь на которые А.В. Чичкин поднял и утвердил авторитет своей молочной фирмы. Дальнейшее развитие промышленности происходило трудами ряда ученых. Исследование Г.С. Инихова и его учеников легли в основу биохимии молока и молочных продуктов. Исследования в области микробиологии молока проводили С.А. Королев, А.Ф. Войткевич, В.М. Богданов, А.М. Скородумова, Н.С. Королева. Научные основы маслоделия разработаны С.М. Кочергиным, М.М. Казанским , А.П, Белоусовым, А.Д. Грищенко, сыроделия – С.В. Паращуком, А.Н. Королевым, Д.А. Граниковым, А.И. Чеботаревым, З.Х. Диланяном, промышленного производства консервов – М.С. Коваленко, С.Ф. Кивенко, В.В. Страховым и др., в области техники – Г.А. Куком, В. Д. Сурковым, Н.Н. Липатовым и др. В 1990 г. производство молочных продуктов характеризуется следующими показателями: цельномолочная продукция 20800 тыс. т., сухое цельное молоко 186 тыс. т., молочные консервы 980 млн. условных банок (табл. ). Начавшиеся в 90-х годах рыночная реформа привела к резкому спаду производства питания, в том числе и молочных продуктов. Последнее связано прежде всего с положением в животноводстве. Поголовье крупного рогатого скота уменьшилось с 57 млн. голов в 90-е годы до 27,3 млн. голов в 2000 г. или в 2,1 раза, т.е. снизилась до уровня 1949-1953 гг. Производство молока сократилось с 55,7 млн. т. в 1990 г. до 32,3 млн. т. в 2000 г., т. е. на 43%. Производство молока в России по годам приведено ниже, млн. т. 1990г. 55,7 1995г. 39,2 1999 г. 31,8 2000 г. 32,3 2001 г. 32,9 Снизился надой молока на одну корову с 2781 до 2280 кг или на 18 %. Сократилось поступление молока для промышленной переработки: в 1999 году на заводы поступило около 36 % молока (в 1990 году – 71 %), а остальное количество молока используется товаропроизводителями на внутрихозяйственные цели, реализуется населению и перерабатывается в цехах малой мощности. Производство молочных продуктов на промышленных предприятиях с 1990г. по 2000 г. резко сократилось: цельномолочной продукции в 3,5 раза, сыров – в 2,1 раза, масла животного – в 3,1 раза, сухого цельного молока – в 2,5 раза, молочных консервов – в 1,6 раза (табл. ). Производство молочных продуктов в России Продукция Цельномолочная продукция Сыры жирные 1990 1995 Годы 1999 тыс. т 20800 5576 5500 6244 6713 тыс. т 458 218 180 221,7 253,4 Ед. изм. 2000 2001 15 Масло животное Сухое цельное молоко Молочные консервы тыс. т тыс. т муб. 833 186 980 421 124 527 250 79 533 266,9 74,4 619,8 268,6 106,1 664,7 Потребление молочных продуктов за период с 1990 по 1999 гг. снизилось с 386 до 206 кг в год на человека, т.е. в 1,9 раза и составляет 52 % от рекомендуемой нормы (390 кг в год). Растет удельный вес импортных продуктов питания в общем объеме потребления, так по молочным продуктам в 1999 г. он составил 12 %. В крупных городах и промышленных центрах удельный вес импортных продуктов составляет 60–80 %. Фактически при современном состоянии агропромышленного комплекса наша страна утратила продовольственную независимость. Однако, в России есть все предпосылки для восстановления и развития отечественной промышленности и сельского хозяйства при условии духовного возрождения нации. В настоящее время некоторые ответственные люди в нашей стране заняты поисками национальной идеи, но она была и есть – православие, которое являлось духовной основой становления России как государства, его развития, укрепления и более чем тысячелетнего независимого существования. С возрождением России возможно и восстановление любезной сердцам авторов данного учебника молочной промышленности. Авторы выражают глубокую благодарность рецензентам: проф. К.К. Полянскому и канд. техн. наук С.А. Гудкову; сотрудникам ВНИИМС: д-ру техн. наук Ю.Я. Свириденко, д-ру техн. наук Н.П. Захаровой, д-ру техн. наук Ф.А. Вышемирскому, канд. техн. наук Г.М. Свириденко, канд. техн. наук И.А. Шергиной; сотруднику ВНИМИ, канд. техн. наук З.С. Зобковой; сотруднику Ставропольского государственного технологического университета, доктору техн. наук И.А. Евдокимову за помощь при подготовке книги. Мы работали над этой книгой уже после безвременной кончины доктора техн. наук, профессора Александры Михайловны Шалыгиной, которой принадлежит сама идея настоящего издания, и под чьим общим руководством была начата работа по обсуждению содержания учебника и подготовке рукописи. Светлая память о ней навсегда останется в наших сердцах. 16 Раздел 1. НАПРАВЛЕНИЯ РАЗВИТИЯ АССОРТИМЕНТА МОЛОЧНЫХ ПРОДУКТОВ Глава 1. МОЛОЧНЫЕ ПРОДУКТЫ И РАЦИОНАЛЬНОЕ ПИТАНИЕ ОСНОВЫ РАЦИОНАЛЬНОГО ПИТАНИЯ Для своей жизнедеятельности всё, кроме кислорода, человек получает из пищи, суточные потребления которой составляет в среднем 800 г (без учета воды, потребляемой в количестве до 2000 г в сутки). Основой рационального питания являются три главных принципа: первый принцип – баланс энергии, то есть равновесие между энергией, поступающей с пищей, и энергией, расходуемой в процессе жизнедеятельности; второй – удовлетворение потребностей организма в оптимальном количестве и соотношении пищевых веществ; третий – режим питания, то есть соблюдение определенного времени приема и количество пищи при каждом ее приеме. Пища является для человеческого организма источником энергии, которая выделяется при ее превращениях – окислении и распаде сложных веществ на более простые. Роль основных источников энергии принадлежит белкам, жирам и углеводам. По энергетической ценности пищевые продукты делятся на 4 группы: особо высокоэнергетические – шоколад, жиры, халва; высокоэнергетические – мука, крупа, макароны, сахар; средне энергетические – хлеб, мясо, колбаса, яйца; низкоэнергетические – молоко, рыба, картофель, овощи, фрукты. Энергия, которая высвобождается из пищевых веществ при биологическом окислении, используется для обеспечения физиологических функций, связанных с жизнедеятельностью организма. Установлено, что имеется три пути энергозатрат в организме: на основной обмен, на специфическое действие пищи (переваривание пищи), на мышечную деятельность. Основной обмен – это минимальное количество энергии, необходимое человеку для поддержания жизни в состоянии полного покоя. Такой обмен имеет место во время сна в комфортных условиях. Основной обмен зависит от возраста, пола, внешних условий и др. Считают, что за 1 час человек среднего возраста расходует 4187 кДж на 1 кг массы тела. У детей этот расход в 1,3-1,5 раза выше. Переваривание пищи даже без мышечной активности требует энергии. Суммарный расход энергии на переваривание пищи составляет 586103-670103 кДж в сутки. Мышечная деятельность требует различной энергии, которая зависит от вида физической активности и прямо связана с характером работы. Даже самые простые движения увеличивают расход энергии сверх основного обмена (ходьба – в 2-3 раза; бег – в 7-8 раз). На мышечную деятельность требуется ежедневно в среднем 4187103-10467103 кДж. Средний расход энергии в сутки составляет около 11305103 кДж, следовательно, в соответствии с первым принципом рационального питания, именно таково должно быть потребление пищи. В соответствии со вторым принципом рационального питания в состав полноценного рациона должны входить пищевые вещества пяти классов: источники энергии – белки, жиры, углеводы; незаменимые аминокислоты; незаменимые жирные кислоты; минеральные вещества, каждый из которых играет свою особую роль. Белки, поступающие с пищей, выполняют три функции: окисление углеродной цепи аминокислот вносит важный вклад в общий расход энергии; они являются источником аминокислот, в том числе незаменимых; служат предшественниками гормонов, порфиринов и др. Суточная потребность в белках 85-90 г. Для нормального питания массовая доля незаменимых аминокислот от их общего количества должна 17 составлять 36-40%, что обеспечивается при соотношении белков растительных к животным, равной 45:55. Молочные белки являются наиболее ценными по содержанию незаменимых аминокислот. Жиры животного и растительного происхождения, как и углеводы, являются одним из основных источников энергии, а кроме того, служат источником углеродных атомов в синтезе холестерина и других стероидов. Растительные жиры являются источником незаменимых жирных кислот. Суточная потребность организма в жирах составляет 80-100 г, т.е. 30-35% общей калорийности. Оптимальное соотношение жиров растительных к животным 30/70, а соотношение кислот составляет: 30 % - насыщенных; 60 % - мононенасыщенных; 10 % - полиненасыщенных. Углеводы являются наиболее распространенными пищевыми веществами. В результате окисления углеводов в организме человека образуется основная часть энергии. Кроме того, они служат предшественниками многих компонентов клеток. В соответствии с основами рационального питания суточная потребность организма человека в углеводах достигает 400-500 г, что составляет 53-58 % энергоемкости дневного рациона, при этом на долю сахара должно приходится всего 10-20 %, т.е. 50-100 г. Основная доля углеводной пищи приходится на крахмал. К классу углеводов относятся пищевые волокна. К группе пищевых волокон относятся пектиновые вещества, гемицеллюлоза, лигнин и другие слабоперевариваемые в кишечнике полисахариды. Пищевые волокна содержатся во всех растительных продуктах, в продуктах животного происхождения они отсутствуют. Суммарное содержание пищевых волокон (гемицеллюлоза, клетчатка, пектин) в продуктах приведено ниже. Рекомендуемая величина содержания пищевых волокон в пище составляет 20-25 г/сутки. Несмотря на то, что пищевые волокна не перевариваются организмом и не участвуют в метаболизме, они являются физиологически важными компонентами пищи, поскольку необходимы для правильной перистальтики кишечника, сорбции ядов и токсинов. Кроме того, эти вещества являются основным видом пищи для кишечной микрофлоры. Отсюда следует, что использование в питании рафинированных (очищенных) видов пищи отрицательно сказывается на пищеварении и состоянии здоровья человека. Продукт Хлеб ржаной Хлеб пшеничный Крупа гречневая Крупа рисовая Крупа овсяная Капуста Картофель Морковь Свекла Яблоки Груша Смородина черная Массовая доля пищевых волокон, г/100 г 5 3,6 1,1 0,4 7,0 2,1 1,8 2,1 1,7 2,0 1,4 4,1 Витамины являются незаменимыми компонентами специфических коферментов или ферментов, участвующих в метаболизме и других реакциях. Ежедневная потребность в витаминах не превышает миллиграммов и даже микрограммов. Минеральные вещества необходимы для нормального питания, их можно 18 разделить на две группы: макроэлементы – кальций, фосфор, магний (необходимое количество которых измеряется в граммах); микроэлементы – железо, йод, цинк, медь и др. (потребность в которых измеряется в микрограммах). Минеральные вещества выполняют различные функции. Они являются структурными компонентами костей и зубов, электролитами при поддерживании водно-солевого баланса крови и тканей, а также простетическими группами ферментов. Ежедневное потребление белков, жиров, углеводов и других питательных веществ зависит от возраста человека, его веса, пола, а также от физической активности. Например, в возрасте 18-40 лет требуется питательных веществ мужчинам на 7-8 % больше, а женщинам на 15 % меньше, чем в возрасте 40- 60 лет. Рекомендуемый набор пищевых продуктов на одного человека, достаточный для полного удовлетворения потребности в энергии и основных пищевых веществ приведен ниже. Пищевые продукты Хлебопродукты в пересчете на муку Картофель Овощи и бахчевые Фрукты свежие Сухофрукты Сахар Масло растительное Мясо и мясопродукты Рыба и рыбопродукты Сало Яйца Молоко Масло коровье Творог Сметана Сыр Молоко и молочные продукты в пересчете на молоко Масса продуктов, г/сут 330 265 400 260 10 100 20 205 50 5 40 450 15 20 18 18 1188 Из приведенных данных следует, что молоко и молочные продукты составляют 40% общей энергетической ценности пищевого рациона человека. Третий принцип рационального питания связан с режимом питания и указывает на необходимость приема пищи в определенное время, через определенные интервалы в определенном количестве при каждом приеме. Так, при трехразовом суточном питании завтрак должен составлять 30 % пищевого рациона, обед 45-50 %, а ужин 20-25 %. НАРУШЕНИЕ СТРУКТУРЫ ПИТАНИЯ И ВОЗНИКНОВЕНИЕ ЗАБОЛЕВАНИЙ Соблюдение основ рационального питания является важнейшим фактором в предупреждении и лечении заболеваний и преждевременного старения. Ошибки в питании вызывают дисбаланс пищевых веществ: энергетический, белковый, жировой, углеводный, витаминный, минеральных веществ. И как следствие, приводят к нарушению обмена веществ в организме и возникновению заболеваний, в том числе такого распространенного заболевания как дисбактериоз кишечника. Изменение нормального микробиоценоза желудочно-кишечного тракта нарушает процессы усвоения компонентов пищи и обмена веществ в организме. 19 Энергетический дисбаланс связан как с избытком, так и с недостатком энергетической пищи. Превышение общей энергоемкости пищи над энергозатратами организма, когда энергии поступает больше, чем расходуется, а излишек энергетических материалов откладывается в жировой ткани, приводит к увеличению массы тела, ожирению и преждевременному старению. Кроме того, энергоемкость пищи должна соответствовать возрасту человека, поскольку с возрастом уменьшается физическая активность человека, снижаются энергозатраты организма, поэтому в этом случае необходимо снижение общей энергоемкости питания. Рекомендуемые величины энергоемкости пищи для людей различного возраста приведены ниже. Возраст, лет 30 40 50 60 70 80 Энергоемкость пищи, кДж/сут 11407 10940 10143 9576 9488 8425 Исходя из энергоемкости основных нутриентов, лучше всего ограничить поступление энергии с пищей жирового компонента рациона. Значительно более низкое по сравнению с рекомендуемой энергоемкость пищи приводят к состоянию недоедания, которое в молодом возрасте тормозит развитие организма. Недоедание может быть причиной заболеваний и преждевременного старения. Переедание, особенно за счет продуктов животного происхождения (мясо, мясопродукты, жиры), способствует преждевременному старению, о чем свидетельствует свободнорадикальная теория старения, согласно которой многие проявления как естественного, так и преждевременного процесса старения обусловлены интенсификацией свободно радикальных реакций в организме, накоплением и замедленным выведение сводных радикалов. Свободные радикалы, образующиеся в организме, чрезвычайно разнообразны и при недостаточной инактивации разрушают молекулы белка в клетке, ДНК в ядре, образуют продукты, перекисного окисления с полиненасыщенными жирными кислотами различных биомембран, нарушая их функции и способствуют возникновению различных заболеваний (атеросклероз, диабет, гипертоническая болезнь и д.р.) и преждевременному старению. Существует два пути сокращения уровня свободных радикалов: снизить интенсивность их образования и повысить активность антиоксидантных систем. Снижение интенсивности образования свободных радикалов в организме можно достичь за счет ограничения доли жирового и белкового компонентов в пище. Окисление белков и жиров в процессе метаболизма сопровождается образованием большого количества свободных радикалов в клетках. Второй путь связан с повышенным потреблением антиоксидантов. К ним относятся следующие вещества: аминокислоты (метионин, цистин, глутаминовая кислота); микроэлементы (магний, марганец, медь, цинк, селен); витамины (группы B, рутин, катехины, К, А, Е, аскорбиновая, никотиновая кислоты, каротины); вещества растительного происхождения - флавоноиды, полифенолы пряноароматических трав, таннины, янтарная кислота, бетанидин (красящее вещество свеклы), кверцетин, стероидные гликозиды, кофейная кислота, содержащаяся в яблоках, винограде, красных винах, и ряд других соединений. Антиоксидантными свойствами обладают и продукты растительного происхождения – бобы, сладкий перец, репа, картофель, томаты, огурцы, лук-батун, цикорий, соки фруктов. В практике рационального питания снижение свободных радикалов в организме достигается путем доведения общей энергоемкости суточного пищевого рациона до 20 рекомендуемых норм за счет уменьшения потребления энергоемких продуктов, в том числе мяса, мясопродуктов, жиров и включения в рацион достаточного количества молочных и растительных продуктов, последние обеспечивают организм антиоксидантами. Дисбаланс белкового компонента пищи вызывается: увеличением общего количества потребляемого белка (свыше 1,2 г на 1кг массы тела); преобладанием белков животного происхождения (более 60%) над растительными; дефицитом серосодержащих аминокислот (метионин, цистеин), глутаминовой, аспарагиновой кислот, глицина; нарушением баланса между аминокислотами лизином и аргинином. По мере старения организма уменьшается масса функционально-активных тканей (мышцы, печень, почки), сокращается синтез белка, поэтому необходимо постепенно ограничивать уровень белка в пище. Массовая доля белка в рационе пожилых людей не должна превышать 0,8-1 г на 1 кг массы тела, что составляет 67-75 г/сут., при этом животные белки должны составлять не менее 50 % и удовлетворяться за счет молочных продуктов и рыбы. Дисбаланс жирового компонента пищи связан с увеличение потребления холестерина (более 500-600 мг/сут); чрезмерным потреблением общего количества жира (свыше 30-35 % суточной энергоемкости рациона); преобладанием в пище жиров животного происхождения; дефицитом растительных жиров; низким соотношение полиненасыщенных к незаменимым жирным кислотам (менее 0,5 %); дефицитом липотрофных веществ пищи (холина, метионина, фосфолипидов, стеринов, лицитина и др.); особенностями жирно-кислотного состава пищи (увеличение дозы трансизомеров жирных кислот, длинноцепочечных жирных кислот, нарушением соотношения между полиненасыщенными жирными кислотами, семейств -3 – линоленовая кислота и -6 – линолиевая кислота). Из линолевой кислоты в организме синтезируется арахидоновая кислота, которая является предшественником так называемых клеточных гормонов (простагландины и лейкотриены). Арахидоновой кислоты в пищевых жирах очень мало, наиболее богатый источник линолиевой кислоты – подсолнечное масло; арахидоновой – свиной жир (табл. ). Из табл. следует, что животные жиры не содержат линолиевой кислоты, растительные масла не содержат арахидоновой кислоты. Исключение составляет молочный жир, в состав которого входят все незаменимые, полиненасыщенные жирные кислоты. Содержание полиненасыщенных жирных кислот (ПНЖК) в пищевых жирах Массовая доля ПЖНК, % Вид жира линолевой линоленовой арахидоновой Животный жир: куриный 21,3 0,6 гусиный 19,3 говяжий 5,3 0,6 свиной 15,6 2,1 молочный 4,5 1,2 0,3 Растительные масла: подсолнечное 68,0 соевое 58,0 8,1 хлопковое 50,4 Установлена роль жирных кислот семейства -3 в профилактике и лечении 21 атеросклероза, онкологической патологии и повышение иммунного статуса организма, потому эти кислоты относятся к числу нормируемых нутриентов. Для пожилых людей их содержание в пище должно быть не менее 1,5-2 г/сутки. Последние исследования показали, что потребление большого количества растительных масел угнетает иммунную систему. Когда подопытных животных кормили пищей с большим содержанием полиненасыщенных жирных кислот (ПНЖК), их иммунные клетки слабее реагировали на чужеродные вещества и микроорганизмы. Когда таким животным делали пересадку кожи, наблюдалось замедленное отторжение инородных тканей. Ученые пока не могут объяснить как ПНЖК ослабляют иммунитет, однако избыточное потребление ПНЖК приводит у животных к увеличению риска рака молочной железы, предстательной железы и толстой кишки. Установлено, что увеличение доли липидов в питании до величин, превышающих физиологические потребности, сопровождается сокращением сроков жизни. Эта закономерность относится как к насыщенным, так и полиненасыщенным жирным кислотам, причем к полиненасыщенным даже в большей степени. Все это свидетельствует о необходимости снижения доли жиров до рекомендуемых для различных возрастных групп. Дисбаланс углеводного компонента пищи связан с увеличение доли рафинированных простых углеводов (более 100 г/сут); снижением потребления сложных углеводов и слабоперевариваемых пищевых волокон (менее 100 г/сут). Выявлено, что увеличение доли ди- и моносахаридов (главным образом пищевой рафинированный сахар) в питании четко коррелирует с частотой атеросклероза. Простые сахара, постоянно поступая в организм в большом количестве, помимо изменений в метаболизме углеводов нарушают липидный обмен. В значительной степени неблагоприятное действие простых углеводов проявляется при снижении физической активности человека, когда они не используются мышечной тканью и быстро превращаются в резервные жиры. Противоположным эффектом обладают полисахариды (растительные – крахмал, животные - гликоген). Крахмал достаточно быстро всасывается в кишечник. Крахмал поступает в организм в основном составе хлебопродуктов, круп, овощей и фруктов, где содержится много пищевых волокон, нейтрализующих действие легко всасываемых простых углеводов. Дисбаланс витаминного состава пищи. Витамины относятся к незаменимым микрокомпонентам пищи в отличии от макрокомпонентов – белков, жиров и углеводов. Витамины не синтезируются (или синтезируются в недостаточном количестве) в организме человека и должны поступать с пищей.. Витамины определяют течение практически всех метаболических реакций в организме. Витамин А (ретинол необходим для нормального зрения, роста, целостности иммунной системы. Предшественниками витамина А являются каротиноиды, среди которых наиболее важное значение имеет бета-каротин. Суточная потребность организма в витамине А составляет 1–2,5 мг (или 6 мг каротина). Потребность в витамине возрастает при беременности, кормлении грудью, заболеваниях кишечника, поджелудочной железы и желчевыводящих путей. Недостаток, так и избыток витамина А в организме приводит к заболеваниям. При недостатке витамина А появляется сухость кожи и слизистых, развивается «куриная слепота» (резкое уменьшение зрения в сумерках), замедляется рост костей и зубов, снижается сопротивляемость организма к инфекциям. Кроме того, А-витаминная недостаточность предрасполагает к развитию опухолей. Признаками гипервитаминоза А являются головная боль, рвота, облысение, пересыхание слизистой, нарушение в костной ткани и повреждения в печени. Как правило, эти признаки появляются только после длительного приема доз ретинола, превышающих 15 мг для взрослых и 6 мг для детей. Следует отметить, что избыток бета- 22 каротина не опасен. Единственный побочный эффект повышенных доз бета-каротина, в отличие от витамина А, появление желтоватого оттенка, особенно заметного на ладонях и ступнях. Бета-каротин является антиоксидантом, он способствует снижению риска злокачественных образований, обладает радиопротекторным действием, оказывает хороший лечебный эффект при гастрите, язвенной болезни, стимулирует иммунную систему. Витамин Е (токоферол) – основной представитель антиоксидантных витаминов. Он способствует замедлению окислительных процессов, стимулирует мышечную деятельность, ограничивает отрицательное влияние радионуклидов, попавших в ткани организма, оказывает влияние на продуктивную функцию организма. Суточная потребность в токофероле составляет 10 мг для взрослых и 3–15 мг для детей и зависит от вида и количества жиров в рацироне. Гиповитаминоз Е редкое явление и наблюдается при перегруженности рациона полиненасыщенными жирными кислотами, большой физической нагрузке, искусственно вскармливаемых грудных детей, больных с поражением системы пищеварения. Витамин Е содержится (мг%) в маслах: соевом – 115, хлопковом – 99, подсолнечном – 42; в хлебе – 2–4, в крупах – 2–15. Витамин D (кальциферол) является регулятором кальциево-фосфорного обмена, способствует усвоению кальция и отложению его в костях. Суточная потребность в витамине D – до 0,1 мг. Недостаточность кальциферола приводит к рахиту – заболеванию, наблюдаемому у детей раннего возраста. У взрослых разновидность этого заболевания называется остеопорозом (деминерализация костей) или остеомаляция (размягчение костей). Избыток витамина D в организме человека чрезвычайно опасен, При передозировке кальциферола происходит отложение солей кальция в мягких тканях, в том числе артерий, что может привести к летальному исходу. Токсическое действие кальциферола проявляется только при избыточном потреблении естественных источниках, например, рыбьего жира или препаратов витамина. В небольших количествах витамин D содержится в рыбьем жира, жирных видах рыбы, яйцах, сливочном масле, молоке. Витамин К (филлохинон) участвует в процессах свертывания крови. Он необходим для синтеза в печени белка протромбина, который участвует в образовании кровяного сгустка. Потребность в витамине К составляет 0,2–0,3 мг в сутки. Недостаток витамина К вызывает замедление свертываемости крови. Основными причинами дефицита этого витамина являются заболевания: хронические энтериты, энтероколиты, поражение печени, нарушающие всасывание филлохинона в пищеварительном тракте. Токсические эффекты при избытке филлохинона не установлены. Основными источниками витамина К являются капуста, шпинат, тыква, томаты, печень животных. Витамин С (аскорбиновая кислота) участвует во многих окислительновосстановительных процессах в организме, оказывает антиоксидантное действие и способствует регенерации и заживлению тканей, поддержанию устойчивости к различным видам стрессов, обеспечению нормального иммунологического и гематологического статуса.. Витамин С необходим для синтеза белка коллагена, формирующего основную ткань, которая удерживает зубы в деснах, способствует регенерации кожи, сохраняет крепость костей и связывает друг с другом органы. От коллагена зависит структура капилляров и правильное образование соединительной ткани. Суточная потребность в витамине С – 50–100 мг. При прекращении поступления витамина С в организм начинается выпадение зубов, образуются подвижные гематомы, появляется хрупкость костей, отказывают почки 23 и легкие, наступает летальный исход. В настоящее время авитаминоза С не наблюдается ни в одной развитой стране. Гиповитаминоз наблюдается в зимне-весенний период года. Содержание витамина С в молоке оставляет 0,5–3,5 мг%. Больше всего витамина С содержится в растительных продуктах (мг%): плоды шиповника – 1500, смородина. черная – 300, перец красный – 250, капуста цветная – 70, клубника – 60, смородина красная и капуста белокочанная – 30, картофель – 10. Витамин В1 (тиамин) принимает участие в обмене углеводов, аминокислот, жирных кислот. Суточная потребность в тиамине у здорового человека составляет 1,5–2,5 мг. Потребность в витамине увеличивается у кормящих матерей, при заболевании желудочно-кишечного тракта, инфекциях, оперативных вмешательствах, ожогах, сахарном диабете, лечении антибиотиками. Недостаток этого витамина приводит к снижению аппетита, выделению желудочного и кишечного соков, массы тела, нарушению сердечной деятельности и возникновению заболевания бери-бери. При избытке тиамина в организме человека токсических эффектов не установлено. Основные продукты питания (ржаной хлеб, овощи) содержат достаточное количество витамина В1 для удовлетворения потребности человека в нем. Витамин В2 (рибофлавин) входит в состав ферментов, регулирующих окислительно-восстановительные реакции в организме. Он улучшает состояние кожи, слизистых оболочек, нервной системы, функцию печени и кроветворения. Суточная норма потребления рибофлавина – 0,3–2,4 мг. Потребность в витамине В2 возрастает при гастритах, заболеваниях кишечника, гепатитах, болезнях кожи, глаз, малокровии. Гиповитаминоз проявляется болезненными трещинами в уголках рта, шелушением кожи, слабостью и утомляемостью глаз. Раны и порезы долго не заживают. Токсичных эффектов при избытке витамина не установлено, так как пищеварительный тракт не способен всасывать опасное количество рибофлавина. Источники витамина В2 (содержание мг%): в молоке – 0,15, твороге – 0,3, сыре и яйцах – по 0,4, хлебе – 0,1, ядрице – 0,2, мясе – 0,1-0,2, печени – 2,2, бобовых – 0,15, овощах и фруктах – 0,01-0,06. Некоторое количество витамина В2 поступает в организм человека в результате деятельности кишечной микрофлоры. Витамин В3 (пантотеновая кислота) участвует в синтезе жирных кислот, в углеводном обмене, активизирует многие биохимические реакции, обмен гормонов, гемоглобина. Суточная потребность в пантотеновой кислоте – 5–10 мг. Гиповитаминоз пантотеновой кислоты встречается крайне редко, так как она содержится во многих пищевых продуктах. При уменьшении содержания витамина В3 в организме нарушаются процессы обмена веществ, страдают желудочно-кишечный тракт, сердечно–сосудистая и нервная системы. Основные источники (мг%): печень и почки – 2,5–9, гречиха – 2,6, рис – 1,7–2,1, овес – 2,5, яйца – 1,4–2,7. Витамин В6 (пиридоксин) участвует в обмене аминокислот, регуляции обмена холестерина, образований гемоглобина, липидном обмене. Суточная потребность в витамине – 1,8–2,0 мг. Потребность увеличивается при атеросклерозе, заболеваниях печени, беременности, интоксикациях, приеме антибиотиков. Чем в больших количествах человек потребляет белковую пищу, тем больше ему необходим витамин В6. Недостаточность пиридоксина вызывает нарушения центральной нервной системы (раздражительность, сонливость, полиневриты), повреждение кожного покрова и слизистых оболочек. В ряде случаев, особенно у детей, недостаточность пиридоксина приводит к развитию анемии. В больших дозах этот витамин токсичен. Длительный прием повышенных доз может вызвать нервные расстройства. Основные источники витамина В6 (мг%): мясные продукты – 0,4, рыба – 0,1-0,2, соя и фасоль – 0,9, крупы (ядрица) – 0,4, пшено – 0,52, картофель – 0,3. 24 Витамин В9 (фолиевая кислота) участвует в процессах свертывания крови и кроветворении. Суточная потребность в витамине В9 – 0,2 мг. Недостаточность фолиевой кислоты приводит к заболеванию крови и желудочнокишечного тракта. Избыток фолиевой кислоты вызывает токсические эффекты. Многие специалисты считают, что фолиевая кислота откладывается в печени, потому её не рекомендуется принимать большими дозами длительное время. Источники витамина В9 (мкг%): петрушка – 110, шпинат –80, салат – 40, фасоль – 3, в печени – 240, почках – 56, хлебе – 16-18, молоке – 5, твороге – 35-40. Витамин В12 (цианокобаламин) участвует в построении ряда ферментных систем. Входя в состав ферментов, он участвует в процессах кроветворения. Суточная потребность в витамине В12 составляет 0,003 мг. Недостаток в организме витамина В12 вызывает тяжелую форму злокачественной анемии, нарушение обмена белков, жиров и углеводов, снижение аппетита, слабость, боли в области желудка, паралич. При избытке цианокобаламина в организме человека токсических эффектов не установлено. Витамин В12 не вырабатывается ни растениями, ни животными, его синтезируют только некоторые микроорганизмы. Он содержится в животных продуктах, в растительных – практически отсутствует. Больше всего витамина В12 содержится в печени, почках, сердце, меньше – в мясе. сырах, твороге, сметане, сливках, кефире. Витамин РР (ниацин, никотиновая кислота, витамин В5) участвует в процессах клеточного дыхания, при окислении углеводов, обмене белков, регуляции деятельности нервной системы, обмене холестерина, основная его роль – участие в окислительновосстановительных реакциях. Суточная потребность в ниацине – 15–25 мг. Потребность увеличивается у людей с заболеваниями желудочно-кишечного тракта, особенно кишечника, почек. При недостатке ниацина развивается пеллагра, характеризующаяся поражением желудочно-кишечного тракта, кожи и центральной нервной системы. При избытке витамина РР может наблюдаться расширение сосудов, в том числе прилив крови к лицу. Кроме того, высокие дозы витамина опасны для печени. Основными источника витамина РР являются мясные продукты, печень, почки, сердце, рыба, хлебопекарные дрожжи, соя, фасоль, горох. Витамин Р (рутин) усиливает биологический эффект витамина С, уменьшает проницаемость капилляров. Суточная потребность человека в нем составляет 25 мг. Недостаток витамина Р приводит к повышению проницаемости стенок капилляров и повышению точечных кровоизлияний на коже, особенно у волосяных мешочков. Основными источниками рутина являются лимоны, апельсины, черная смородина, черноплодная рябина, шиповник, петрушка, салат и другие овощи. Витамин Н (биотин). Название происходит от немецкого Haut – кожа. Входит в состав ферментов, участвуя в биосинтезе липидов, аминокислот, углеводов, нуклеиновых кислот. Суточная потребность в биотине составляет 0,15–0,3 мг. При недостатке витамина Н возникает депигментация и дерматит кожи, нервные расстройства. Потребность в биотине удовлетворяется за счет продуктов питания и его биосинтеза микрофлорой кишечника. Биотин содержится в большинстве пищевых продуктов. Основные источники биотина (мг%): печень и почки – 80–140, яйца (яичные желтки) – 28, в молоке и мясе – до 3. Из растительных продуктов богаты биотином продукты переработки зерна (мг%): пшеничный хлеб – 4,8, овсяная крупа – 20, соя – 60, горох – 20. Дисбаланс минерального компонента пищи. При недостатке или избытке минеральных веществ в организме человека возникают специфические нарушения, приводящие к заболеваниям. Минеральные вещества выполняют пластическую функцию в процессах 25 жизнедеятельности человека, участвуют в построении костной ткани, в обменных процессах организма – водно-солевом, кислотно-щелочном, поддерживают осмотическое давление в клетках, влияют на иммунитет, кроветворение, свертываемость крови. Минеральные вещества в зависимости от их содержания в организме делятся на макро- и микроэлементы. К макроэлементам относят: натрий, калий, кальций, магний, фосфор, хлор, серу. К микроэлементам: железо, медь, марганец, никель, цинк, йод, хром, кобальт, фтор, молибден, кремний, селен, ванадий. Натрий участвует в создании необходимой буферности крови, регуляции кровяного давления, водного обмена. Основное поступление натрия в организм происходит за счет поваренной соли. Суточная потребность в ионах натрия составляет 4-6 г, что соответствует примерно 10 г поваренной соли. Натуральные пищевые продукты содержат мало натрия (единицы и десятки мг на 100 г). При увеличении количества соли в организме растет объем тканевой жидкости и плазмы крови, способствуя повышению артериального давления. Установлена прямая зависимость между избыточным потреблением натрия и гипертонией. Следовательно, для профилактики гипертонической болезни и предупреждения инфаркта миокарда необходимо ограничить потребление поваренной соли. Калий регулирует кислотно-щелочное равновесие крови. Суточная потребность в калии составляет 2,5–5,0 г. Увеличение концентрации калия приводит к выведению натрия из организма. Для нормального обмена веществ соотношение калия и натрия в пищевом рационе должно быть 1:2. Кальций. До 99 % кальция находится в костной ткани, около 1 % – в крови, тканях и биологических жидкостях организма. Суточная потребность в кальции взрослых – 800 мг, детей – 1000-1200 мг. К числу пищевых продуктов, богатых усвояемыми формами кальция, можно отнести главным образом молоко и молочные продукты. Хорошо сбалансированный рацион питания должен включать в себя не менее 0,5 л молока. Фосфор играет важную роль в деятельности головного мозга, скелетных и сердечных мышц. Суточная потребность человека в фосфоре составляет 1,2–1,5 г. Чрезмерное количество фосфора приводит к уменьшению кальция в организме. Многие продукты питания богаты фосфором, поэтому недостатка в нем не отмечается. Наиболее богаты фосфором молоко и молочные продукты, мясо, рыба, продукты из семян зерновых и бобовых растений. Из растительных продуктов фосфор усваивается хуже, чем из продуктов животного происхождения. Магний обладает сосудорасширяющим действием, оптимизирует перистальтику кишечника, повышает желчевыделение, участвует в углеводном и фосфорном обмене, в регуляции деятельности нервной системы. Суточная потребность в магнии – 500-600 мг. Установлено, что избыток магния ухудшает усвояемость кальция. Для рационального питания необходимо соотношение кальция и магния 1:0,5. Основным источником магния для человека являются зерно злаковых растений, крупы, горох, фасоль. Хлор участвует в образовании желудочного сока, формировании плазмы. Он активизирует ряд ферментов, регулирует водный обмен и кислотно-щелочное равновесие в организме. Суточная потребность в хлоре – 2–6 г, которая удовлетворяется за счет поваренной соли. Сера входит в состав некоторых аминокислот, витаминов, ферментов. Суточная потребность в сере – около 1 г, а по данным отдельных авторов – до 4-5 г. Потребность в сере удовлетворяется обычным суточным рационом, включающим молочные, мясные, рыбные, зерновые и бобовые продукты. Железо участвует в образовании гемоглобина и некоторых ферментов. В 26 гемоглобине крови находится до 2/3 всего железа организма. Суточная потребность взрослого человека в железе составляет 10–18 мг. Недостаточность железа в пищевом рационе является наиболее частой причиной проявления анемии. Основные источники железа для организма – мясо, птица, печень животных, Много железа в грибах, особенно в лисичках, яблоках, персиках, сливах. Из мясных продуктов усваивается около 30 % железа, а из растительных – 5–10 %. Цинк входит в состав гормона инсулина и целого ряда ферментов, принимающих участие в углеводном обмене, процессах дыхания и размножения. Суточная потребность человека в цинке – 10–15 мг. Недостаток цинка может вызвать болезнь Прасада (тормозится рост, появляется сонливость, пониженный аппетит). Гипоцинкоз часто развивается, когда рацион питания состоит из бездрожжевого пшеничного хлеба. Избыток цинка вызывает серьезные физиологические нарушения в организме. Основным источником цинка для человека служат в основном продукты животного происхождения: печень, говядина, яйца. Йод необходим в первую очередь для образования гормонов щитовидной железы. Суточная потребность человека в йоде – около 0,15 мг. При недостатке йода в пище происходит задержка роста, отмечаются психические и физические нарушения, увеличиваются размеры щитовидной железы Наиболее богаты йодом следующие пищевые продукты, мкг/100 г: яйца – 60, молоко – 45, щавель – 39, печень говяжья – 35, картофель – 32, фасоль – 24, хлеб ржаной, баклажаны – 14, огурцы – 11, хлеб пшеничный, горох – 10, рыба речная – 9 Медь участвует в процессах образования крови, обмене веществ, входит в состав ряда ферментов. Суточная потребность человека в меди – 2 мг. Избыток меди в организме вызывает острые токсические эффекты, поэтому требуется строгий контроль за содержанием меди в продуктах питания. Пищевыми источниками меди являются говяжья печень. говядина, рыба, фасоль, орехи, овсяная и гречневая крупа. Марганец играет важную роль в процессах роста, кроветворения, образования костной ткани. Суточная потребность в марганце – 5–10 мг. Недостаточность марганца в пище приводит к потере веса, вызывает тошноту, рвоту, изменение цвета волос, а также может привести к развитию остеопороза, причем прием кальция усугубляет дефицит марганца. Содержание марганца в растительных пищевых продуктах (семена бобовых, злаковых растений, чай) больше, чем в животных. Кобальт необходим для кроветворения, улучшения обмена веществ. Суточная потребность в кобальте – 0,1–0,2 мг. Основными пищевыми источниками кобальта для человека являются капуста, картофель, лук, чеснок, салат, морковь, груши, абрикосы, виноград, смородина, земляника. Что касается других микроэлементов – никеля, хрома, молибдена, ванадия, селена, бора и т.д., то потребность в них организма человека четко не установлена и возможно полностью удовлетворяется обычным рационом. Анализ пищевых веществ свидетельствует о том, что рациональное питание позволяет удовлетворить потребности организма человека в макро- и микроэлементах и не связано с их дефицитом или избытком. Кишечная микрофлора. Изменение нормального состава микрофлоры желудочно-кишечного тракта обусловлено прежде всего нарушением структуры питания. Кишечная микрофлора играет важную роль в жизнедеятельности организма человека. Нормальная микрофлора кишечника способствует гидролизу и всасыванию жиров, улучшает белковый и минеральный обмен, сбраживает углеводы, метаболизирует 27 клетчатку, стимулирует перистальтику кишечника, продуцирует витамины K, B2, B6, пантотеновую и фолиевую кислоты, ферменты и др., повышает иммунную защиту организма, резистентность его к инфекционным заболеваниям и неблагоприятным факторам внешней среды. Нормальная микрофлора желудочно-кишечного тракта человека включает бифидобактерии, лактобактерии, бактероиды, кишечную палочку и др. Желудок и тонкий кишечник содержат очень мало микроорганизмов, в основном это лактобактерии с преобладанием L. аcidophilus. Больше всего содержится микрофлоры в толстом кишечнике. Естественная среда толстой кишки здорового человека представлена бифидобактериями, а также другими анаэробными бактериями (Bacteroides, Veillonella), эубактериями. Бифидобактерии составляют более 60% общего количества микрофлоры кишечника взрослого человека. Лечение антибиотиками, химиотерапевтическими препаратами, неполноценное питание, возраст, заболевания и ряд других факторов приводит к нарушению состава микрофлоры желудочно-кишечного тракта. Уменьшается количество и видовой состав полезной микрофлоры, что приводит к подавлению нормальной флоры слизистых оболочек желудочно-кишечного тракта и развитию условно-патогенных бактерий. Последние выделяют токсичные вещества, что может привести к обратному их всасыванию и отрицательному влиянию на организм, в первую очередь на пищеварительную, нервную и сердечно-сосудистую системы. К факторам питания, которые нормализуют микрофлору кишечника, относится обязательное употребление кисломолочных продуктов. Во-первых, они содержат много молочной кислоты, создающей благоприятные условия для роста молочных бактерий. Вовторых, микрофлора кисломолочных продуктов в силу адгезивности и антагонистичности по отношению к гнилостным и условно-патогенным видам при регулярном и длительном использовании в питании вытесняют их. Большое значение имеет и достаточное поступление с пищей клетчатки как субстрата для жизнеобеспечения микрофлоры. ПРОБИОТИКИ И БИОЛОГИЧЕСКИ АКТИВНЫЕ ВЕЩЕСТВА В настоящее время существует тенденция к использованию в технологии молочных продуктов различных биологически активных добавок (БАД). Снижение уровня потребления натуральных продуктов и нарушение структуры питания являются причиной многих заболеваний: сердечно-сосудистых, желудочно-кишечных, злокачественных, обмена веществ и др. По мнению разработчиков БАД, положение можно исправить путем применения в питании биологически активных веществ. Более того, в конце 20-го века была разработана новая концепция здорового питания «Пробиотики и функциональное питание – ПФП». При этом под функциональным питанием понимаются препараты, биологические добавки к пище и продукты питания, включающие такие ингредиенты как определенные виды микроорганизмов, витамины, минеральные вещества, пептиды, белки, олигосахариды, пищевые волокна и другие. Разработчики концепции считают, что меняя содержание и соотношения этих ингредиентов в пище можно регулировать все жизненные процессы, происходящие в органах и тканях организма человека. Рассмотрим целесообразность использования функционального питания. Все ингредиенты, используемые для получения функционального питания делятся на две группы: пробиотики и пребиотики. Термин пробиотики в буквальном переводе двух слов «про» и «био» означает «для жизни», в отличие от «антибиотиков» - «против жизни». Пробиотики – это живые микроорганизмы, которые оказывают благоприятные воздействие на организм человека. К ним относятся: бифидобактерии, лактобактерии (ацидофильная и болгарская палочки, термофильные стрептококки), пропионовокислые бактерии. 28 К пребиотикам относятся различные биологически активные вещества растительного и животного происхождения: ферменты, соли, микроэлементы, пептиды, олигосахариды, пищевые волокна, отдельные компоненты пищи (белки, жиры, углеводы) и препараты на их основе (БАД), а также так называемые «пищевые добавки» (ПД) – группа природных или синтетических веществ, которые используются для придания продукту определенных свойств, и не употребляются обычно в качестве пищевых продуктов (красители, подсластители, ароматизаторы, загустители, желе- и студнеобразователи, эмульгаторы, антиокислители и консерванты). Четкой границы между биологическими активными добавками (БАД) и пищевыми добавками (ПД) не существует, одни и те же вещества могут использоваться, в одном случае, как БАД, а в другом, как ПД. Так, бета-каротин может быть использован как витаминная добавка, так и краситель; фермент лизоцим – как БАД, так и консервант; белки – как БАД, так и эмульгаторы и стабилизаторы структуры продукта; некоторые пептиды (пентапептиды и гексапептиды) являются биологически активными веществами, а дипептид аспартам, состоящий из остатков аспарагиновой кислоты и фениланина, подсластитель и т. д. Натуральная пища представляет собой сложно организованную структуру, где все вещества находятся в заданном природой определенном состоянии и соотношении, в соответствии с которой создана и система пищеварения. От природы организму человека дана совершенная регуляция гомеостаза (поддержания на оптимальном для организма уровне) витаминов, макро- и микроэлементов и других важных и необходимых веществ. Пищеварение сложный и многоэтапный процесс. Пища должна удовлетворять энергетические и пластические (строительные) потребности организма на основе механизма ассимиляции (усвоения). Основные функции пищеварения – ферментативный гидролиз пищевых продуктов на составные части и их всасывание. При всасывании соединения, образовавшиеся в процессе пищеварения не только пассивно проникают через мембраны эпителиальных клеток слизистой оболочки кишечника, но и избирательно транспортируются во внутреннюю среду организма с помощью различных транспортных систем. Нормальное питание и, соответственно, состояние человека определяется не только потоком нутриентов, но и строго регламентировано регуляторными факторами. Регулирующие соединения вырабатываются эндокринными клетками пищеварительного тракта, содержатся в самой пище (гормональные вещества, медиаторы – посредники и др.) или могут образовываться в результате жизнедеятельности микрофлоры кишечника. Прохождение пищи, а не отдельных её компонентов по пищеварительному тракту, включает в работу ряд локальных и общих систем, обеспечивающих координацию различных его отделов и переключение обмена веществ всего организма с «голодного» на «сытый» режим при участии кишечной гормональной системы, Отсюда следует, как важно поступление в желудочно-кишечный тракт только натуральной пищи. А при любой подмене пищи на искусственные или естественные её фрагменты может произойти срыв регуляторного механизма, возможна передозировка организма каким-либо соединением и, как следствие, возникновение тяжелых заболеваний. Так, использование йодированной поваренной соли, благодаря которой в Швейцарии, США и ряде стран выправляли положение с дефицитом йода, в итоге дало негативные результаты. Переизбыток, как и недостаток йода вызывает заболевание щитовидной железы – йодиндуцированный гипертириоз. Этот серьёзный недуг обрел в этих странах размах эпидемии, длившейся около двадцати лет. Чрезмерное употребление пищевых продуктов, обогащенных витаминами, грозит развитием гипервитаминозов, что опасно для организма из-за нарушений различных ферментных систем. Так, гипервитаминоз А проявляется в острой и хронической формах. Острый гипервитаминоз А может возникнуть при чрезмерном употреблении продуктов питания, обогащенных витамином А или при преобладании в пищевом рационе печени 29 морских животных, рыб и моллюсков, ибо некоторые из этих продуктов являются высокоактивными концентратами этого витамина. Острый гипервитаминоз А проявляется сильными головными болями, рвотой, нарушением пульса, кожными сыпями. Хронический гипервитаминоз А проявляется в виде ороговения, огрубления с шелушением кожи и слизистых оболочек, огрубением и выпадением волос, слезоточением, сухостью роговицы глаза. У детей нарушается рост костей, увеличиваются печень и селезенка. Гипервитаминоз А у детей развивается при длительном приеме витамина А. При передозировке витамина С может возникнуть нарушение обмена углеводов с признаками сахарного диабета. Большие дозы витамина С снижают функцию свертывания крови и приводит к кровоточивости. Для того, чтобы оценить необходимость для человека того или иного витамина в данное время нужно проводить ежедневные (ежечасные!) сложные биохимические анализы крови и мочи с использованием компьютерной техники. Это практически невозможно сделать в массовом масштабе; один анализ крови на содержание витамина С, например, стоит около 40 долларов. Совершенно очевидно, что использование биологические активных веществ возможно только для создания специальных медицинских препаратов, которые должны использоваться по назначению и под контролем врача. За рубежом давно поняли незаменимость натуральных продуктов питания. Во многих странах Европы отдельные БАД применяются исключительно в больницах по строгим показаниям. В США пошли по пути создания систем организации кадров – специалистов по питанию, находящихся под жестким контролем государства и Американской ассоциации врачей. В нашей стране такой системы организации специалистов нет. Немаловажной проблемой для здоровья человека является использование в технологии продуктов питания, в том числе и молочных, различных пищевых добавок: консервантов, антиокислителей, пищевых красителей, эмульгаторов, подсластителей и других. Исследования показали, что целый ряд таких веществ при постоянном употреблении, в зависимости от индивидуального влияния, представляет серьезную угрозу здоровью. В настоящее время пищевые добавки начали использовать, к сожалению, в технологии молочных продуктов. Теперь, об искусственном вскармливании детей грудного возраста. Основным сырьем для производства продуктов детского питания является высококачественное коровье молоко, состав которого с помощью различных добавок приближают к составу грудного молока. Однако ни один из заменителей женского молока не воспроизводит и никогда не воспроизведет его состав в том виде, в каком его создала природа. В настоящее время дети с младенческого возраста переведены на искусственное питание. Грудное вскармливание не превышает 30-40 % от общего числа детей первого года жизни. Именно этим можно объяснить значительную распространенность среди детей дисбактериозов пищеварительной системы и других нередко тяжелых заболеваний. Дисбактериозы приводят к острым хроническим инфекционным заболеваниям, снижению иммунитета, развитию аллергии, железодефицитной анемии, рахита, патологии желудочно-кишечного тракта и как следствие, к нарушению физического и умственного развития. Грудное вскармливание оказывает ещё и огромное психологическое воздействие на ребенка и на мать. Общение с матерью создает условия нормального психофизического развития ребенка, становление его интеллектуальных способностей, в противном случае создается своеобразный синдром депривации у ребенка (ограничение любви, контакта с матерью, духовного общения) и это, по мнению детских психиатров, невропатологов, психологов, ведет к отклонениям в духовном и психическом развитии ребенка. Наукой были получены бесспорные доказательства биологических преимуществ и 30 принципиальной незаменимости естественного вскармливания для нормального физиологического развития детского организма. К 70-м годам 20-го века во всех развитых странах на основании этого происходит резкий поворот в сторону грудного питания. В естественном вскармливании заложены реальные возможности для реализации и корректировки генетического фонда, закладывания биологических основ будущего хорошего здоровья. В последние годы сложилось международное сотрудничество, направленное на поддержку и стимуляцию естественного скармливания. Оно развивается в рамках таких организаций, как ВОЗ, ЮНИСЕФ и других. Из всего вышесказанного следует, что для здоровья нации, совершенно необходимо, чтобы человек получал только естественную пищу – как взрослый, так и ребенок – в соответствии с возрастом. Это прежде всего касается молока и молочных продуктов. По научным данным 30-40 % общей энергетической ценности потребляемой человеком пищи должно приходится на молоко и молочные продукты. Ссылка на то, что производство натуральных продуктов дорого, что они неконкурентоспособны и что их лучше завести из-за границы, несостоятельна, так как отечественные товаропроизводители задавлены непомерными ценами на электроэнергию, топливо, технику и др. Необходимо создать условия для нормальной работы отечественных товаропроизводителей, ввести государственное регулирование отечественной промышленностью, как это было сделано в царской России. Глава 2. МОЛОЧНЫЕ ПРОДУКТЫ НОВОГО АССОРТИМЕНТА МОЛОЧНЫЕ ПРОДУКТЫ ЛЕЧЕБНО-ПРОФИЛАКТИЧЕСКОГО НАЗНАЧЕНИЯ Разработка молочных продуктов лечебно-профилактического назначения проводится в следующих направлениях: подбор в состав заквасок штаммов молочнокислых бактерий, являющихся антагонистами патогенных микроорганизмов, и обладающих хорошей приживаемостью в кишечнике человека; обогащение молочных продуктов веществами, стимулирующими рост бифидобактерий; использование в составе продуктов бифидобактерий; применение немолочных жиров для регулирования содержания полиненасыщенных жирных кислот в составе жировой фазы продукта; обогащение продукта белками, витаминами, минеральными веществами и др. При разработке продуктов определенного целевого назначения часто сочетают несколько указанных выше факторов. Разработаны кисломолочные продукты с использованием специально подобранных штаммов молочнокислых бактерий, являющихся антагонистами патогенной микрофлоры и обладающей хорошей приживаемостью в пищеварительном тракте. К ним относятся продукты типа йогурта «Лактовит» и «Геролакт». В состав заквасок для этих продуктов входят специально подобранные штаммы молочнокислых бактерий, выделенных из национальных кисломолочных продуктов Абхазии, в том числе и региона долгожительства. Продукты обогащены солодовым экстрактом, витаминами, минеральными веществами и др. Продукты способствуют оздоровлению пищеварительной системы, восстановлению нормального биоценоза кишечника. «Геролакт» улучшает состояние нервно-мышечной системы и костно-суставного аппарата. На Украине разработана закваска, включающая штаммы L.plantarum, L.bulgaricus и Sc.acetoinicus, выделенных у долгожителей, и технология мягкого сычужного сыра с использованием этой закваски. Бактериальная закваска и полученный с её использованием мягкий сычужный сыр обладают высокой антагонистической активностью в отношении патогенных и условно патогенных микроорганизмов. Для нормализации состава микрофлоры желудочно-кишечного тракта человека 31 разработаны кисломолочные продукты, обогащенные витаминами, стимулирующими рост бифидобактерий, а также продукты, в состав которых входят бифидо- и лактобактерии. Для обогащения кисломолочных продуктов веществами, стимулирующими рост бифидобактерий, используют лактулозу. Разработаны специальные концентраты лактулозы «Лактусан», «Алкософт» и др., полученные путем изомеризации лактозы в лактулозу. Разработаны продукты с лактулозой: простокваша, варенец, кефир, ацидофильные напитки, кисломолочный напиток «Истринский», сывороточный напиток «Яблонька» и другие. Угличской экспериментальной биофабрикой Россельхозакадемии РФ (УЭБР) для производства продуктов, в состав которых входят бифидо- и лактобактерии, созданы специальные бактериальные концентраты «Бифилакт» («Бифилакт-А», «Бифилакт-АД», «Бифилакт-Д», «Бифилакт-У»). «Бифилакт-А» представляет собой концентрат бифидобактерий B.bifidum или B.longum, ацидофильной палочки L.acidophilus. В 1 г сухого концентрата содержится не менее 1 млрд. жизнеспособных бифидобактерий. Предназначен для производства напитка «Вита». «Бифилакт-АД» представляет собой концентрат бифидобактерий B.bifidum или B.longum, ацидофильной палочки и лактококков вида L.lactis subsp. diacetilactis. В 1 г сухого концентрата содержится не менее 1 млрд. жизнеспособных бифидобактерий. Предназначен для производства кисломолочных продуктов типа «Вита», обладающих повышенным ароматом. «Бифилакт-Д» представляет собой концентрат бифидобактерий B.bifidum или B.longum, а также лактококков вида Lс.lactis subsp. diacetilactis с добавлением или без добавления термофильного молочнокислого стрептококка, подобранного по способности стимулировать рост бифидобактерий при их совместном развитии в молоке. В 1 г сухого концентрата содержится более 3 млрд. жизнеспособных бифидобактерий. Используется для приготовления напитка «Угличский». «Бифилакт-У» представляет собой концентрат лактококков видов: Lс.lactis, Lс.cremoris, Lс. diacetilactis; бифидобактерий видов: B.bifidum, B.longum, B.adolescentis; термофильных молочнокислых стрептококков. В 1 г концентрата содержится не менее 6 млрд. лактококков и 1 млрд. бифидобактерий. Используется в технологии кисломолочных продуктов. Кроме того, УЭБР созданы специальные сухие закваски, используемые в биологических медицинских препаратах Минздрава: «Ацидофарм» и «Бифидофарм». «Ацидофарм» представляет собой лиофильно высушенную закваску живых антагонистически активных штаммов ацидофильной палочки. «Бифидофарм» - сухая закваска, в состав которой входит ацидофильная палочка и бифидобактерии. Разработаны кисломолочные продукты, в состав заквасок которых входят бифидои лактобактерии: «Биопростокваша», кефир «Бифидок», напитки «Угличский» и «Вита», биосметана «Бифилюкс», творог «Бифилайф». Кроме творога «Бифилайф» все эти продукты содержат не более трех видов бифидобактерий. Творог «Бифилайф» содержит все бифидобактерии, которые являются основными представителями нормальной микрофлоры кишечного тракта человека: B.bifidum, B.longum, B.adolescentis, B.breve, B.infantis, а также термофильный молочнокислый стрептококк. Бифидобактерии обладают высокой антагонистической активностью по отношению к патогенным микроорганизмам, разрушают токсичные продукты их обмена, синтезируют витамины, иммуномодуляторы и другие биологически активные вещества. Продукт является высокоэффективным средством против дисбактериоза желудочно-кишечного тракта, способствует восстановлению нормальной микрофлоры кишечника. С использованием бифидобактерий производятся масло детское диетическое, масляна диетическая, сливочная паста диетическая. Сливочная паста диетическая вырабатывается с добавлением 5-7 % закваски 32 молочнокислых бактерий. В качестве заквасок используются три различных бактериальных концентрата, содержащие в своем составе молочнокислые стрептококки, бифидобактерии и L.plantarum в различных комбинациях. Основные критерии при подборе заквасок – хорошая сочетаемость с белково-жировой основой, антагонистическое действие в отношении условно патогенных микроорганизмов, а именно, бактерий группы кишечных палочек. Разработаны продукты с повышенным содержанием полиненасыщенных жирных кислот за счет использования немолочных жиров и других биологически активных веществ: сливочное масло детское, диетическое, славянское; сухие молочные продукты «Биогеролакт» и «Космол». Сливочное масло детское содержит в своем составе повышенное количество молочного белка, лактозы, полный набор незаменимых аминокислот и незаменимые полиненасыщенные жирные кислоты. Содержание в нем линолевой кислоты составляет 10-11 %, т.е. приближается к содержанию её в жире женского молока. Сливочное масло диетическое, в котором 25 % животного жира заменено на растительное масло, рекомендуется для людей пожилого возраста. При подборе ингредиентов для регулирования состава и свойств жировой фазы учтены рекомендации Института питания РАМН о содержании линолевой и линоленовой жирных кислот. Сливочное масло славянское, в котором 40 % молочного жира заменено растительным маслом вырабатывается с использованием растительного масла. Содержание полиненасыщенных жирных кислот в нем с учетом рекомендаций Института питания РАМН составляет 10-12 %, трансизомеров – не более 8 %. Рекомендуется масло для кулинарных целей, а также для использования в натуральном виде для людей любого возраста. Специализированный сухой молочный продукт «Биогеролакт» разработан с использованием в качестве БАД концентрата облепихового масла, являющегося источником каратиноидов, токоферолов и полиненасыщенных жирных кислот. «Биогеролакт» обладает антиоксидантной активностью, проявляет антисклеротическое действие, повышает энергетический потенциал организма. Сухой молочный продукт «Космол» (костное молоко) разработан на основе коровьего молока, обогащенного солями кальция, витаминами С, D, Е, легко усвояемыми молочными белками, в том числе сывороточными. Продукт сбалансирован по белкам, жирам и углеводам. Помимо молочного жира при его производстве использованы свиной и растительный жиры. Для лучшего усвоения и удержания кальция организмом оптимизировано соотношение между белком, фосфором, кальцием и лактозой. Продукт рекомендуется для профилактики и лечения остеропороза; в период роста организма; женщинам в послеродовой период; при переломах костей и др. Для обогащения продуктов йодом создана на основе молочного белка казеина пищевая добавка «Йодказеин», в которой йод связан химической связью с аминокислотой тирозином. В организме йод отщепляется от белка и выполняет свою биологическую функцию. Считают, что использование йода в виде химического соединения исключает риск его передозировки в организме, так как йод отщепляется от белка только под действием ферментов печени, которые вырабатываются только при недостатке йода в организме. Когда йода достаточно, то ферменты не вырабатываются и «Йодказеин» не всасывается в кровь, а естественным путем выводится из организма. Разработан способ обогащения молочных продуктов «Йодказеином». В Восточно-Сибирском государственном технологическом университете разрабатывается способ получения биологически активной добавки, содержащей йод в органической форме путем йодирования бактериального концентрата бифидобактерий, так как питательная среда содержит необходимые аминокислоты, такие как тирозин, фенилаланин для возможной реакции йодирования. В качестве источника йода использован йодид калия. 33 Лактазная недостаточность. Молоко и молочные продукты являются хорошими источниками всех необходимых пищевых компонентов и рекомендуются для питания людей всех возрастов. Однако для некоторых людей в силу их врожденной или приобретенной лактазной недостаточности молоко становится аллергеном. Лактазная недостаточность (недостаток или отсутствие фермента бета-галактозидазы) проявляется у некоторых людей старше 35-40 лет. В этом случае рекомендуется употреблять кисломолочные продукты, где часть лактозы уже сброжена. Кроме того, Сибирским филиалом ВНИМИ разработан кисломолочный продукт «На здоровье» с частично гидролизованной лактозой и сгущенное молоко «Сластена», в котором степень гидролиза лактозы составляет 85±10 %. Особенности технологии отдельных лечебно-профилактических продуктов рассмотрены в соответствующих разделах учебника. МОЛОЧНЫЕ ПРОДУКТЫ СО СЛОЖНЫМ СЫРЬЕВЫМ СОСТАВОМ Снижение объемов производства молока-сырья и резкое сокращение поставок его на молочные предприятия привело к необходимости использования дополнительного сырья как молочного (молочно-белковые и сывороточно-белковые концентраты), так и немолочного (растительные жиры и белки, натуральные плодово-ягодные и овощные наполнители) происхождения и созданию продуктов со сложным сырьевым составом. Импортное сырьё и продукты питания, которые в настоящее время широко представлены на рынке России, выработаны большей частью из генетически модифицированного сырья. Отечественная медицина весьма осторожно относится к генноинженерной продукции, опасаясь так называемых незаданных эффектов выражения гена. В живой природе обмен генами происходит только внутри одного типа. Генная инженерия позволяет изолировать ген, который отвечает за определенные наследственные признаки, выделить его из этого организма и внести в любой другой. Это относится к микроорганизмам, животным, растениям. Так, с развитием генной инженерии появилась возможность создания принципиально новых культур молочнокислых бактерий, обладающих комплексом полезным технологических свойств. Исследования по генетике промышленных штаммов микроорганизмов показали, что наиболее важные для молочной промышленности свойства мезофильных молочнокислых бактерий закодированы на плазмидах (сбраживание лактозы, резистентность к бактериофагу, ароматобразование и др.) или связаны с плазмидой ДНК (образование диацетила, низина и других антибиотических веществ). Были выделены плазмиды, отвечающие за устойчивость к бактериофагу и созданы штаммы лактококков, обладающих этой устойчивостью. С использованием этих штаммов созданы закваски для творога и сметаны. В качестве примера трансгенных растений можно привести картофель, томаты, сахарная свекла, соя, кукуруза, рапс и другие. Получены трансгенные томаты с толстой жесткой оболочкой, которые не давятся при перевозке. Правда, эти томаты менее вкусные, чем обычные. Методом генной инженерии растениям задаются такие свойства, как устойчивость к гербицидам и вредителям. Так, в картофель введен ген, который определяет синтез вещества, токсичного для колорадского жука, но, как считают, безвредного для человека и теплокровных животных. Этот сорт широко распространен в США и Канаде. За рубежом выращиваются генетически модифицированные сахарная свекла, соя, кукуруза, рапс, устойчивые к гербицидам. Генетически модифицированные источники питания выращивают в США, Аргентине, Канаде, Китае, Австралии, Мексике, Франции, ЮАР, Португалии, Румынии. В США, Канаде, Японии, странах ЕС созданы и разрешены для использования в питании населения десятки (более 80) трансгенных сельскохозяйственных культур. 34 Выведены и трансгенные животные: овцы, козы, которые дают молоко, содержащее химозин – сычужный фермент, используемый в технологии сыра. Цель генной инженерии в отношении молочных желез заключается в изменении состава молока для повышения выхода сыра. Наиболее амбициозной считается программа приближения состава коровьего молока к составу женского путем устранения из коровьего молока некоторых генов молочного белка. Генная инженерия довольно жесткая манипуляция, при которой возможно нарушение рядом стоящих генов. Тогда, можно предположить, что в какой-то степени изменится внутриклеточный обмен веществ, появятся некоторые промежуточные компоненты, которые могут обладать определенной токсичностью, мутагенностью или даже канцерогенностью. В России разработана система исследований, которая предусматривает медикогенетическую, медико-биологическую и даже (чего нет на Западе) технологическую оценку генетически модифицированных продуктов. Только пройдя проверку в течение одного-двух лет, продукт регистрируется, разрешается к применению. В России пока (с 1 июля 1999 г.) зарегистрирован только один продукт – трансгенная соя, получаемая по импорту. Кроме того, имеется постановление главного государственного санитарного врача об обязательном этикетировании генноинженерных продуктов. США не этикетируют трансгенные продукты, хотя являются их крупнейшим в мире производителем и потребителем. В Европе этикетирование введено. Этикетирование трансгенных продуктов дает потребителю сведения о составе и особенностях технологии конкретного продукта и возможность выбора в пользу трансгенных или обычных продуктов. Производство трансгенных продуктов выгодно прежде всего товаропроизводителям, так как позволяет на меньших площадях, с меньшими затратами труда получать больше сельскохозяйственной продукции, следовательно, большую прибыль, совершенно не заботясь о последствиях её дальнейшего использования. Генную инженерию используют и для выведения новых сортов сельскохозяйственных культур. Продукты с нужными свойствами можно получить методами традиционной селекции, однако, для этого требуется больше времени и труда. Генная инженерия, требуя больших средств, дает экономию во времени, но при этом следует учитывать, что любая супервысокая технология требует высокой культуры на всех этапах производства, во всех звеньях технологической цепи. Любое отклонение может привести к серьёзным последствиям – не известно, как природа ответит на это вмешательство, поэтому требуется взвешенный подход к генной инженерии, как методу, так и генетически модифицированным продуктам. В зависимости от массовой доли используемого немолочного сырья молочные продукты целесообразно разделить на три группы: молочные продукты, комбинированные молочные продукты и аналоги. К молочным продуктам относятся те продукты, которые изготовлены из молока без замены компонентов (белков, жиров, углеводов) готового продукта на компоненты (белки, жиры, углеводы) немолочного происхождения. К комбинированным молочным продуктам относятся продукты, изготовленные из молока с частичной заменой компонентов молока на компоненты растительного происхождения, при этом если замена молочных компонентов на растительные составляет 50 % и менее, то продукт называют «молочно-растительным», если замена составляет более 50% - «растительно-молочным». К аналогам молочных продуктов относят продукты, изготовленные из немолочного сырья, но по потребительским свойствам: вкусу, цвету, запаху, пищевой и биологической 35 ценности – аналогичны соответствующим молочным продуктам. Разработка продуктов со сложным сырьевым и компонентным составом привела к необходимости систематизации всего разнообразия видов и наименований молочных продуктов. С этой целью в настоящее время разрабатываются следующие стандарты: классификация молочных продуктов, термины и определения, масло из коровьего молока, жировые продукты: смеси и спреды. К группе «масло из коровьего молока» будет отнесено масло, вырабатываемое только из коровьего молока без каких-либо добавок и замены молочного жира на растительный, т.е. сливочное масло. К группе «смеси и спреды» будут отнесены жировые продукты с различной степенью замены молочного жира на растительный и другими компонентами. Контрольные вопросы и задания. 1. Объясните, на чем основывается рациональное питание? 2. К чему может привести дисбаланс белкового, жирового и углеводного компонентов пищи? 3. Что такое пробиотики и пребиотики. В чем их назначение? 4. Назовите направления создания молочных продуктов лечебнопрофилактического назначения. Раздел 2. ОБЩАЯ ТЕХНОЛОГИЯ МОЛОКА И ЗАКВАСОК Глава 1. ПЕРВИЧНАЯ ОБРАБОТКА, ТРАНСПОРТИРОВАНИЕ И ХРАНЕНИЕ МОЛОКА ПЕРВИЧНАЯ ОБРАБОТКА И ТРАНСПОРТИРОВАНИЕ МОЛОКА Молочные продукты высокого качества можно выработать только из доброкачественного сырого молока. Доброкачественное молоко должно обладать нормальным химическим составом, оптимальными физико-химическими и микробиологическими показателями, определяющими его пригодность к переработке. Изменение свойств и особенно микробиологических показателей сырого молока в значительной степени обусловлено жизнедеятельностью микроорганизмов, которые попадают в молоко при несоблюдении санитарно-гигиенических правил дойки, содержания животных, мойки оборудования для дойки, хранения и транспортирования молока. Для предотвращения бактериального загрязнения сырья необходимо не только соблюдать санитарные и ветеринарные правила получения молока, но и подвергать его первичной обработке. Цель первичной обработки – обеспечить стойкость молока при его транспортировании и хранении. Первичная обработка включает следующие процессы: приемку, очистку, охлаждение или тепловую обработку с последующим охлаждением и хранение до отправки на переработку или в реализацию. При приемке молока на низовых предприятиях определяют количество по массе и качество по физико-химическим показателям (кислотность, плотность и др.) в соответствии с требованиями действующего стандарта. В процессе взвешивания для удаления механических примесей молоко фильтруют, пропускают через ткань, а затем направляют на дальнейшую очистку. Для очистки применяют фильтры разных систем, где в качестве рабочих элементов используют ватные диски, марлю, синтетические материалы, металлические сетки и др. В настоящее время предприятия низовой сети оснащаются сепараторами-молокоочистителями, в которых механические примеси удаляются под действием центробежной силы. После очистки молоко следует немедленно охлаждать для подавления роста микроорганизмов. Для охлаждения на низовых заводах используют лед, артезианскую воду. В последние годы стали применяться пластинчатые охладители. 36 При поступлении на низовые предприятия молока с повышенной кислотностью (19–20 Т) или при необходимости его длительного хранения (свыше 6 ч) молоко подвергается тепловой обработке при температуре 76 С с выдержкой 15-20 с и охлаждению до температуры 4–6 С на пластинчатых охладительных установках. Охлажденное (не выше 10 С) молоко транспортируют на крупные молочные предприятия в металлических флягах, цистернах с помощью гужевого, автомобильного, железнодорожного и водного транспорта. Фляги для молока вместимостью 36-40 л изготавливают из алюминия и стали. При транспортировании больших количеств молока наиболее рационально применять автоцистерны из нержавеющей стали и алюминия. Они имеют изоляцию и снабжены герметически закрывающимися люками. ПРИЕМКА И ОЦЕНКА КАЧЕСТВА МОЛОКА На молокоперерабатывающих предприятиях существует определенный порядок приемки и оценки качества молока. Приемка должна осуществляться в соответствии с требованиями ГОСТ 13264-88 «Молоко коровье. Требования при закупках». Согласно ГОСТу молоко коровье должно быть получено от здоровых животных, отфильтровано и охлаждено в хозяйстве не позднее чем через 2 ч после дойки до температуры не выше 8 С. При сдаче-приемке на предприятиях молочной промышленности оно должно иметь температуру не выше 10 ºС. По внешнему виду и консистенции молоко должно быть однородной жидкостью белого или кремового цвета, без хлопьев и осадков, плотностью не менее 1027 кг/м3. В зависимости от физико-химических и микробиологических показателей сырое молоко подразделяется на три сорта в соответствии с требования, указанными в табл. . Физико-химические и микробиологические показатели молока Норма для сортов Показатель высшего первого второго 16-18 16-18 16-20 Кислотность, Т Степень чистоты по эталону, не ниже I I II группы Бактериальная обсемененность, тыс/см3 До 300 От 300 до 500 От 500 до 4000 Содержание соматических клеток, 500 1000 1000 тыс/см3, не более При приемке молока определяют в каждой партии органолептические показатели, температуру, плотность, массовую долю жира, кислотность и эффективность тепловой обработки, а массовую долю белка, бактериальную обсемененность и сычужнобродильную пробу – не реже 1 раза в декаду. СПОСОБЫ ОЧИСТКИ МОЛОКА Очистку проводят для того, чтобы удалить механические загрязнения и естественные примеси (микроорганизмы). Она осуществляется способом фильтрования под действием сил тяжести или давления и центробежным способом на сепараторахмолокоочистителях. При фильтровании молоко должно преодолеть сопротивление, оказываемое перегородкой фильтра, выполненной из металла или ткани. При прохождении жидкости через фильтрующую перегородку на ней задерживаются загрязнения в количестве, пропорциональном объему жидкости, прошедшей через фильтр. Периодически через каждые 15–20 мин необходимо удалять загрязнения из фильтра. Эффективность очистки в значительной мере зависит от давления, при котором происходит процесс фильтрования. Обычно в цилиндрические фильтрационные аппараты молоко поступает при давлении 0,2 МПа. Фильтрационные аппараты с тканевыми 37 перегородками имеют ряд недостатков: кратковременность безостановочной работы, необходимость частой разборки для промывки, возможность прорыва ткани, уменьшение производительности фильтров в зависимости от продолжительности работы. Наиболее эффективна очистка молока с помощью сепараторов-молокоочистителей, состоящих из барабана с тарелками, приводного механизма и станины. Центробежная очистка в них осуществляется за счет разницы между плотностями частиц плазмы молока и посторонних примесей. Посторонние примеси, обладая большей плотностью, чем плазма молока, отбрасываются к стенке барабана и оседают на ней в виде слизи. Схема процесса очистки, представленная на рис. , заключается в следующем. Молоко, подвергаемое очистке, поступает по центральной трубке в тарелкодержатель, из которого направляется в шламовое пространство между кромками пакета тарелок и крышкой. Затем молоко поступает в межтарелочные пространства и по зазору между тарелкодержателем и верхними кромками тарелок поднимается вверх и выходит через отверстия в крышке барабана. Процесс очистки начинается в шламовом пространстве, а завершается в межтарелочных пространствах. Традиционно в технологических линиях центробежная очистка молока осуществляется при 35–40 С, так как в этих условиях происходит более эффективное осаждение механических загрязнений вследствие увеличения скорости движения частиц. При центробежной очистке молока вместе с механическими загрязнениями удаляется значительная часть микроорганизмов, что объясняется различием их физических свойств. Бактериальные клетки имеют размеры в пределах 0,8-6 мкм, а размеры белковых частиц молока значительно меньше: даже наиболее крупные из них – частицы казеина – достигают размера 0,1-0,3 мкм. Для достижения наибольшей степени удаления микробных клеток предназначен сепаратор-бактериоотделитель. Эффективность выделения микроорганизмов на нем достигает 98 %. РЕЖИМЫ ОХЛАЖДЕНИЯ МОЛОКА Качество молока, особенно его бактериологические показатели, в значительной степени зависит от длительности и температуры его хранения. Известно, что свежевыдоенное молоко содержит особые бактерицидные вещества, которые не только препятствуют росту бактерий, но и уничтожают их. В неохлажденном молоке быстро развиваются микроорганизмы, вызывающие его скисание. Так, при температуре 32 С через 10 ч кислотность молока повышается в 2,8 раза, а число бактерий возрастает в 40 раз. В молоке, охлажденном до 12 С, в течение 10 ч кислотность не увеличивается, а общее число бактерий изменяется несущественно. Значит, охлаждение молока является одним из основным факторов, способствующих подавлению развития нежелательной, патогенной микрофлоры и сохранению качественных показателей молока. Размножение большинства микроорганизмов, встречающихся в молоке, резко замедляется при охлаждении его ниже 10 ºС и почти полностью прекращается при температуре около 2–4 ºС. Оптимальные сроки хранения молока, охлажденного до 4–6 ºС, не более 12 ч. При более длительном хранении молока в условиях низких температур возникают пороки вкуса и консистенции. Глава 2. МЕХАНИЧЕСКАЯ ОБРАБОТКА МОЛОКА СЕПАРИРОВАНИЕ И НОРМАЛИЗАЦИЯ МОЛОКА Сепарирование молока – это разделение его на две фракции различной плотности: высокожирную (сливки) и низкожирную (обезжиренное молоко). Процесс сепарирования осуществляется под действием центробежной силы в барабане сепаратора. Молоко, распределяясь в барабане между тарелками в виде тонких слоев, перемещается с небольшой скоростью, что создает благоприятные условия для наиболее полного 38 отделения высокожирной фракции (жировых шариков) за короткое время. Процесс сепарирования молока подчиняется закону Стокса: 2 2 2 2 1 v Rr n 9 60 2 где v – скорость выделения жировых шариков, см/с; n – частота вращения барабана сепаратора, с-1; R – средний радиус рабочей части тарелки сепаратора, см; r – радиус жирового шарика, см; , 1 – плотность плазмы и жира, кг/м3, – вязкость, Пас. В соответствии с этим законом скорость выделения жировой фракции из молока находится в прямой зависимости от размеров жировых шариков, плотности плазмы молока, габаритов и скорости вращения барабана и в обратно пропорциональной зависимости от вязкости молока. С увеличением размеров жировых шариков и плотности плазмы молока ускоряется процесс сепарирования и отделения сливок. Чем выше содержание сухих обезжиренных веществ в молоке, тем выше плотность как плазмы, так и цельного молока. Следовательно молоко с большей плотностью будет иметь лучшие условия для сепарирования. Повышение вязкости молока приводит к снижению скорости выделения жировой фракции. Кроме того, существенное влияние на процесс сепарирования оказывают кислотность и температура молока. Повышение кислотности молока приводит к изменению коллоидного состояния его белков, сопровождающемуся иногда выпадением хлопьев, в результате нарастает вязкость, что затрудняет сепарирование. Повышение температуры молока способствует снижению его вязкости и переходу жира в жидкое состояние, что улучшает процесс сепарированиия. Оптимальной температурой сепарирования является 35–45 °С. Нагревание молока до этой температуры обеспечивает хорошее обезжиривание. Наряду с сепарированием при температуре 35–45 °С иногда применяют высокотемпературное сепарирование при температуре 60–85 °С. При увеличении температуры сепарирования повышаются производительность сепаратора и качество обезжиривания. Однако высокотемпературное сепарирование имеет и ряд недостатков: увеличение содержания жира в обезжиренном молоке вследствие частичного выпадения альбумина, препятствующего выделению жира; сильное вспенивание сливок и обезжиренного молока; возрастание раздробления жировых шариков. Большое внимание уделяется сепарированию при низких температурах, так называемому сепарированию холодного молока. Однако сепарирование при низкой температуре на обычных сепараторах приводит к снижению их производительности почти в 2 раза из-за повышения вязкости и частичной кристаллизации жира. Процесс сепарирования в сепараторе осуществляется в следующей последовательности (рис. ). Цельное молоко по центральной трубке поступает в тарелкодержатель, из которого по каналам, образованным отверстиями в тарелках, поднимается в верхнюю часть комплекта тарелок и растекается между ними. В межтарелочном пространстве жировые шарики как более легкая фракция молока движутся к центру барабана, далее по зазору между кромкой тарелки и тарелкодержателем поднимаются вверх и поступают в камеру для сливок. Затем под напором сливки поступают в патрубок, на котором установлены измеритель количества сливок (ротаметр) и регулировочный вентиль. Обезжиренное молоко как более тяжелая фракция направляется к периферии барабана (в грязевое пространство), поднимается вверх и поступает в патрубок, на котором установлены манометр и регулировочный вентиль (кран). Регулировочный вентиль предназначен для регулирования жирности получаемых сливок, которая изменяется в зависимости от количества сливок и обезжиренного молока. При постоянных количестве и массовой доле жира в поступающем молоке уменьшение 39 количества выходящих сливок приводит к повышению массовой доли жира в них и, наоборот, увеличение количества сливок снижает в них массовую долю жира. Исходя из массового соотношения сливок и обезжиренного молока можно определить требуемую жирность сливок. Определив расчетным путем соотношение между массами слизок и обезжиренного молока, устанавливают это соотношение при помощи регулировочного устройства. На молочные предприятия молоко поступает с разным содержанием жира и сухого обезжиренного молочного остатка (СОМО), а в готовом продукте жир и СОМО должны содержаться в определенном количестве или соотношении. В этой связи необходима нормализация сырья. Нормализация – это процесс регулирования состава сырья для получения готового продукта, отвечающего требованиям стандарта. При нормализации исходного (цельного) молока по жиру могут быть два варианта: жира в цельном молоке больше, чем требуется в производстве, и жира в цельном молоке меньше, чем требуется. В первом варианте жир частично отбирают путем сепарирования или к исходному молоку добавляют обезжиренное молоко. Во втором варианте для повышения жирности исходного молока добавляют к нему сливки. Массы сливок и обезжиренного молока, необходимых для добавления к исходному молоку, рассчитываются по уравнениям материального баланса, который можно составить для любой составной, части молока. Одним из простейших способов нормализации по жиру является нормализация путем смешивания в емкости рассчитанных количеств нормализуемого молока и нормализующего компонента (сливок или обезжиренного молока). Добавление нормализующего компонента осуществляется при тщательном перемешивании смеси в емкости. Нормализацию смешиванием можно осуществить в потоке (рис. .), когда непрерывный поток нормализуемого молока смешивается в определенном соотношении с потоком нормализующего продукта. Нормализация молока с использованием сепаратора-сливкоотделителя осуществляется в следующем порядке: нормализуемое молоко подается на сепараторсливкоотделитель, где разделяется на сливки и обезжиренное молоко. Затем полученные сливки и обезжиренное молоко смешиваются в потоке в требуемом соотношении, а часть сливок (при ЖМ>ЖНМ) или обезжиренного молока (при ЖМ<ЖНМ) отводится как избыточный продукт (рис. ). Массовая доля жира нормализованного в потоке молока регулируется автоматически с помощью систем управления УНП (управление нормализацией в потоке) и УНС (управление нормализацией в потоке с применением сепараторасливкоотделителя). Основная задача систем управления процессом нормализации заключается в получении стабильных заданных значений массовой доли жира или другого параметра нормализованного молока. ГОМОГЕНИЗАЦИЯ МОЛОКА Гомогенизация – это процесс обработки молока (сливок), заключающийся в раздроблении (диспергировании) жировых шариков путем воздействия на молоко значительных внешних усилий. Известно, что при хранении свежего молока и сливок изза разницы в плотности молочного жира и плазмы происходит всплывание жировой фракции или ее отстаивание. Скорость отстаивания жира зависит от размеров жировых шариков, вязкости, от возможности соединения жировых шариков друг с другом. Как известно, размеры жировых шариков колеблются в широких пределах от 0,5 до 18 мкм. Согласно формуле Стокса скорость выделения (всплывания) жирового шарика прямо пропорциональна квадрату его радиуса. В процессе гомогенизации размеры жировых шариков уменьшаются примерно в 10 раз (до 0,5–1,0 мкм), а скорость всплывания их 40 соответственно уменьшится примерно в 100 раз. В процессе дробления жирового шарика происходит перераспределение его оболочечного вещества. На построение оболочек образовавшихся мелких шариков мобилизуются плазменные белки, а часть фосфатидов переходит с поверхности жировых шариков в плазму молока. Этот процесс способствует стабилизации высокодисперсной жировой эмульсии гомогенизированного молока. Поэтому при высокой дисперсности жировых шариков гомогенизированное молоко практически не отстаивается. Механизм дробления жировых шариков, схематично представленный на рис. , заключается в следующем. В гомогенизирующем клапане на границе седла гомогенизатора и клапанной щели имеется порог резкого изменения сечения потока, а следовательно, и изменения скорости движения. При переходе от малых скоростей движения к высоким происходит деформация жирового шарика: его передняя часть, включаясь в поток в гомогенизирующей щели с большой скоростью, вытягивается в нить и дробится на мелкие капельки. Таким образом, степень раздробленности, или эффективность гомогенизации, зависит прежде всего от скорости потока при входе в гомогенизирующую щель, а следовательно, от давления гомогенизации, величина которого всегда определяет скорость. С повышением давления усиливается механическое воздействие на продукт, возрастает дисперсность жира, а средний диаметр жировых шариков уменьшается. По данным ВНИКМИ, при давлении 15 МПа средний диаметр жировых шариков составляет 1,43 мкм, а эффективность гомогенизации 74 %, при давлении 20 МПа средний диаметр шариков уменьшается до 0,97 мкм, а эффективность возрастает до 80 %. Повышения давления можно достигнуть, снабдив гомогенизатор двумя или тремя клапанами. Такие гомогенизаторы называют двух- или трехступенчатыми. Однако повышение давления приводит к увеличению расхода электроэнергии, поэтому наиболее оптимальная величина давления находится в пределах от 10 до 20 МПа. Рекомендуемое давление гомогенизации зависит от вида и состава изготовляемого продукта. С повышением содержания жира и сухих веществ в продукте следует применять более низкое давление гомогенизации, что обусловлено необходимостью снижения энергетических затрат. Интенсивность процесса гомогенизации возрастает с повышением температуры, так как при этом жир переходит полностью в жидкое состояние и уменьшается вязкость продукта. При повышении температуры снижается также отстаивание жира. При температурах ниже 50 °С отстаивание жира усиливается, что приводит к ухудшению качества продукта. Наиболее предпочтительной считается температура гомогенизации 60– 65 °С. При чрезмерно высоких температурах сывороточные белки в гомогенизаторе могут осаждаться. Кроме того, эффективность гомогенизации зависит от свойств и состава продукта (вязкости, плотности, кислотности, содержания жира и сухих веществ). С повышением кислотности молока эффективность гомогенизации уменьшается, так как в кислом молоке понижается стабильность белков, образуются белковые агломераты, затрудняющие дробление жировых шариков. При повышении вязкости и плотности молока эффективность гомогенизации также снижается. В настоящее время применяют два вида гомогенизации: одно- и двухступенчатую. При одноступенчатой гомогенизации могут образовываться агрегаты мелких жировых шариков, а при двухступенчатой происходит разрушение этих агрегатов и дальнейшее диспергирование жировых шариков. Иногда при производстве молочных напитков и сыров используется раздельная гомогенизация. Раздельная гомогенизация предназначена для получения гомогенизированного молока с требуемым содержанием жира„ повышенной стабильностью жировой дисперсной фазы и белков. Раздельная гомогенизация отличается от полной тем, что при ней механическому воздействию подвергается лишь высококонцентрированная жировая эмульсия (сливки определенной жирности). Сущность 41 раздельной гомогенизации заключается в том, что молоко сначала сепарируют, а полученные сливки гомогенизируют, после гомогенизации их смешивают с обезжиренным молоком, нормализуют, пастеризуют и охлаждают. При производстве раздельно гомогенизированного молока с использованием двухступенчатой гомогенизации массовая доля жира в сливках не должна превышать 25 %, а при одноступенчатой гомогенизации – 16 %. Способ раздельной гомогенизации применяют для того, чтобы увеличить производительность гомогенизации и ограничить нежелательное механическое воздействие на молочный белок при выработке питьевого молока, кисломолочных продуктов и сыров. Полученное при раздельной гомогенизации молоко по своим физикохимическим и органолептическим свойствам не отличается от обычного гомогенизированного молока при условии, если содержание жира в сливках, используемых при гомогенизации, не превышает 12 %. В молоке, полученном из сливок с повышенным содержанием жира и гомогенизированном раздельным способом, наблюдается усиленное отстаивание жира. МЕМБРАННЫЕ МЕТОДЫ РАЗДЕЛЕНИЯ И КОНЦЕНТРИРОВАНИЯ МОЛОКА К мембранным методам разделения и концентрирования молока относятся ультрафильтрация, обратный осмос и электродиализ. Ультрафильтрация – это процесс фильтрации под давлением с помощью полупроницаемых мембран, изготовляемых на основе синтетических полимерных (ацетат целлюлозы, полиамид, полисульфон) и керамических материалов. Для ультрафильтрации применяют мембраны с порами размером 50–100 нм. Такие мембраны задерживают молекулы с размерами большими, чем размеры пор, и пропускают мелкие молекулы. Схема распределения молекул при ультрафильтрации показана на рис. . При ультрафильтрации приходится преодолевать осмотическое давление разделяемого раствора, так как растворитель переносится в направлении, противоположном возрастанию концентрации растворенного вещества, задерживаемого фильтром, поэтому ультрафильтрация проводится под давлением 0,1–0,5 МПа. В молочной промышленности ультрафильтрацию используют для выделения белков из молока или молочной сыворотки. В процессе ультрафильтрации сыворотка под давлением движется между полупроницаемыми мембранами. Часть сыворотки (фильтрат) проходит через мембраны, оставляя при этом на фильтре сывороточные белки. Полученный фильтрат состоит в основном из воды, лактозы, минеральных солей. Другая часть сыворотки (концентрат) проходит между мембранами, унося при этом и выделившиеся белки. Таким образом, концентрат включает все сывороточные белки и ту часть воды, лактозы и минеральных солей, которая не прошла через мембраны. Отношение объемов концентрата и сыворотки, поступившей на ультрафильтрацию, составляет обычно 1 : 5. Обратный осмос – это разделение растворов через полупроницаемые мембраны с порами размером менее 50 нм при давлении 1–10 МПа. При обратном осмосе через мембраны проходит только вода, а все остальные части молочного сырья задерживаются мембраной. Происходит концентрирование молочного сырья. Электродиализ – это перенос ионов из одного раствора в другой, который осуществляется через мембрану, под действием электрического поля, создаваемого электродами, расположенными по обе стороны мембраны. Электродиализу подвержены только те вещества, которые при растворении диссоциируют на ионы или образуют заряженные комплексы. Электронейтральные вещества, например лактоза, сахароза, молекулы которых при растворении не несут какого-либо заряда, в электродиализном процессе не участвуют. В молочной промышленности электродиализной обработке подвергают молочную сыворотку с целью ее деминерализации. В молочной сыворотке, кроме белков и лактозы, 42 содержится повышенное количество минеральных солей, что затрудняет ее переработку на продукты питания, особенно для детей. Освобождение сыворотки от минеральных солей при помощи электродиализа в 8–10 раз дешевле, чем при использовании для этой цели ионообменных смол. Достижения в технологии фракционирования и модификации компонентов молока путем ультрафильтрации, электродиализа, обратного осмоса обусловили более широкое применение молочных ингредиентов в различных отраслях промышленности (хлебопекарной, кондитерской, мясной). Применение мембранных процессов в молочной промышленности привело к созданию малоотходного производства, позволяющего повысить эффективность использования сырья на пищевые цели. В результате применения мембранных процессов все сухие вещества молока оказываются полностью переработанными в полноценные продукты питания. Это позволяет увеличить выработку товарной продукции из единицы сырья и снизить ее себестоимость. Продукты ультрафильтрации нашли применение в производстве молочных напитков, сыров и творога. Внедрение ультрафильтрации на сыродельных заводах позволяет увеличить выход сыров на 15–20 % за счет использования сывороточных белков концентрата сыворотки, сократить расход сычужного фермента на 75–80%, а также частично решить проблему очистки сточных вод. Успешно применяется ультрафильтрация для концентрации сывороточных белков творожной сыворотки. Сывороточно-белковые концентраты и фильтраты используют при выработке традиционных и новых видов продуктов питания, отличающихся повышенной биологической ценностью, в частности при производстве продуктов диетического, лечебного и детского питания. Глава 3. ТЕПЛОВАЯ ОБРАБОТКА МОЛОКА ВЛИЯНИЕ ТЕПЛОВОЙ ОБРАБОТКИ НА СВОЙСТВА МОЛОКА Тепловая обработка молочного сырья проводится с целью его обеззараживания. Она должна обеспечить не только надежное подавление жизнедеятельности микроорганизмов, но и максимально возможное сохранение исходных свойств молока. Любое тепловое воздействие на молоко нарушает его первоначальный состав и физикохимические свойства. Степень физико-химических изменений составных частей молока зависит главным образом от температуры и продолжительности тепловой обработки. Молочные белки под действием тепла денатурируют. Наиболее чувствительны к нагреванию сывороточные белки, которые денатурируют при температурах выше 65 °С, казеин же обладает высокой тепловой стойкостью. При температурах выше 100 °С начинается частичное разложение лактозы, в результате которого молоко приобретает специфический вкус, запах и цвет (бурый). Молочный жир при нагревании до 100 °С практически не меняется. В процессе тепловой обработки частично разрушаются витамины, особенно водорастворимые (С, B12, тиамин и др.), а также инактивируются ферменты (редуктаза, фосфатаза, пероксидаза). Минеральные соли в результате перехода растворимых солей кальция и фосфора в нерастворимое состояние частично выпадают в осадок. Изменение составных частей молока, вызывающих отрицательное влияние на пищевую ценность и органолептические показатели, должно быть незначительным. К видам тепловой обработки относятся пастеризация, стерилизация и термизация. ПАСТЕРИЗАЦИЯ МОЛОКА Пастеризация молока – это тепловая обработка молока с целью уничтожения вегетативных форм микрофлоры, в том числе патогенных. Режим пастеризации должен обеспечить также получение заданных свойств готового продукта, в частности органолептических показателей (придать вкус, нужную вязкость, плотность сгустка). Эффект пастеризации, обусловленный степенью гибели патогенной микрофлоры, влияет на выбор режимов и способов пастеризации. Из патогенных микроорганизмов 43 более устойчивыми к тепловой обработке являются бактерии туберкулеза. Поскольку работа по определению возбудителей туберкулеза сложна, то эффективность пастеризации принято определять по гибели не менее стойкой кишечной палочки. Эффект пастеризации зависит от температуры (t) и продолжительности тепловой обработки (z), взаимосвязь которых установлена в виде следующего уравнения: ln z = 36,84 – 0,48 t, где 36,84 и 0,48 – постоянные величины. В зависимости от этих факторов различают три режима пастеризации: длительная пастеризация – при температуре 60–63°С с выдержкой 30 мин; кратковременная – при температуре 74–78 °С с выдержкой 20 с; моментальная – при температуре 85–87 °С или 95–98 °С без выдержки. Выбор режимов пастеризации предопределяется технологическими условиями и свойствами продукта. При содержании в продукте компонентов, отличающихся низкой термоустойчивостью, следует применять длительную пастеризацию. Процесс длительной пастеризации хотя и обеспечивает надежное уничтожение патогенных микробов и наименьшее изменение физико-химических свойств молока, однако требует больших затрат, связанных с использованием малопроизводительного оборудования. Наиболее распространенным способом в производстве пастеризованного молока, кисломолочных продуктов, мороженого является кратковременная пастеризация. Этот способ также надежен для инактивации микробов и максимального сохранения исходных свойств молока. Моментальная пастеризация по воздействию на микробы и свойства молока аналогична кратковременной. Она рекомендуется для пастеризации сливок, из которых вырабатывается масло, и при производстве молочных консервов. Таким образом, все способы пастеризации позволяют получить продукт, безвредный для непосредственного употребления в пищу, но обладающий ограниченным сроком хранения. Сопротивляемость микроорганизмов тепловой обработке увеличивается при повышении содержания жира и сухих веществ в продуктах (сливки, смесь для мороженого), так как жировые и белковые вещества оказывают защитное действие на микробные клетки. Поэтому для продуктов с повышенным содержанием жира и сухих веществ температуря пастеризации должна быть увеличена на 10–15 % по сравнению с температурой пастеризации молока. Одновременно с процессом пастеризации для улучшения органолептических показателей молока и сливок проводится их дезодорация. Изменение органолептических показателей происходит вследствие наличия в молоке летучих веществ и газов, особенно кислорода, обусловливающих нежелательные вкус и запах. Кислород, присутствующий в молоке, при хранении способствует окислению жировой фракции и разрушению витаминов. Для удаления этих нежелательных веществ из молока используют вакуумдезодорационные установки. Дезодорация осуществляется обычно при температуре 65–70 °С и разрежении 0,04–0,06 МПа в течение 4–5 с. При этих условиях молоко закипает, и вместе с парами удаляются нежелательные газы и летучие вещества. Одной из разновидностей пастеризации является термизация. Термизация – это тепловая обработка молока с целью увеличения продолжительности его хранения путем снижения общей бактериальной обсемененности молока. Ее проводят при температуре 65 °С в течение 15 с. Термизация в качестве низкотемпературной кратковременной тепловой обработки рекомендована для повышения стойкости сырого молока при хранении. В сыроделии термизацию применяют для обработки молока с повышенной бактериальной обсемененностью и предназначенного для созревания, а в производстве молочных консервов – для повышения термостойкости молока. СТЕРИЛИЗАЦИЯ МОЛОКА Стерилизация молока – это тепловая обработка молока (выше 100°С) с целью повышения стойкости в хранении путем уничтожения как вегетативных, так и споровых 44 форм микроорганизмов. Эффективность стерилизации ЭС определяется по разности десятичных логарифмов первоначальной концентрации спорообразующих микроорганизмов в исходном молоке СН и конечной концентрации спор СК в продукте после тепловой обработки: ЭС = lg 10 СН – lg 10 СК. Она должна быть в пределах от 9 до 10 Эффективность стерилизации находится в такой же прямой зависимости от температуры и продолжительности ее воздействия,, как и при пастеризации. Стерилизация по сравнению с пастеризацией проводится при более высоких температурах, но с менее продолжительной выдержкой, поэтому физико-химические свойства молока претерпевают почти такие же изменения, как при пастеризации. В зависимости от особенностей производства и фасования, продукта различают периодическую и непрерывную стерилизацию в таре и в потоке с асептическим розливом. Периодическая стерилизация в таре осуществляется после фасования и герметического укупоривания продукта при температуре 110–120 °С в течение 15–30 мин. Для одноступенчатой стерилизации в таре служат стерилизаторы периодического действия – автоклавы. При периодической стерилизации продукт в таре загружают в стерилизатор, нагревают паром, выдерживают определенное время и охлаждают водой или воздухом до 40–50 °С. Периодический способ стерилизации обеспечивает высокую стойкость продукта при хранении даже в неблагоприятных условиях (при 50 °С) в течение 12 месяцев и более. Однако этот способ малопроизводителен и вызывает физико-химические изменения составных частей молока вследствие продолжительного теплового воздействия. В результате этих изменений молоко приобретает сильно выраженный кипяченый вкус, буровато-кремовую окраску. Наибольшее распространение получила непрерывная стерилизация с одноступенчатым и двухступенчатым режимами. При одноступенчатой стерилизации в потоке продукт подвергают кратковременной ультравысокотемпературной обработке (УВТ) при температуре 130–150 °С в течение нескольких секунд, после чего фасуют в асептических условиях в стерильную тару. Стерилизация в потоке может осуществляться прямым или косвенным нагревом. Прямой нагрев осуществляется путем смешивания теплоносителя (пара) с продуктом, а косвенный нагрев – через теплопередающую поверхность. При смешивании с паром происходит практически мгновенное нагревание продукта, что позволяет использовать молоко более низкой термоустойчивости. Кроме того, мгновенное тепловое воздействие вызывает наименьшие физико-химические изменения. К существенным недостаткам указанного способа относятся низкий коэффициент регенерации тепла, повышенные требования к качеству пара, используемого для нагревания продукта. Для стерилизации продукта способом косвенного нагрева применяют трубчатые, пластинчатые и для вязких продуктов скребковые теплообменники. Эти теплообменники характеризуются надежностью в работе, простотой обслуживания, высокой степенью использования тепла. Однако при стерилизации в теплообменниках косвенного нагрева быстрее образуется пригар на теплопередающих поверхностях. Непрерывная стерилизация при двухступенчатом режиме осуществляется в следующей последовательности: первоначально продукт стерилизуют в потоке при 130– 150 °С в течение нескольких секунд, затем после розлива и укупоривания вторично стерилизуют продукт в таре при температуре 110–118 °С в течение 15–20 мин. Двухступенчатый режим стерилизации предназначен не только для уничтожения микроорганизмов, имеющихся в сырье, но и попавших в продукт при его фасовании. Продукт, полученный при двукратном режиме стерилизации, обладает высокой стойкостью при длительном хранении. При выборе способа стерилизации и типа установок следует учитывать условия эксплуатации, качество исходного сырья, вид вырабатываемого продукта и экономическую целесообразность. 45 Глава 4. ТЕХНОЛОГИЯ БАКТЕРИАЛЬНЫХ ЗАКВАСОК И КОНЦЕНТРАТОВ ПОДБОР КУЛЬТУР ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА МОЛОЧНЫХ ПРОДУКТОВ Производство многих молочных продуктов (кисломолочные напитки, творог, сыр) основано на биохимических процессах брожения молочного сахара (лактозы) и коагуляции казеина молока. Брожение лактозы, т. е. превращение в соединения с меньшей молекулярной массой, происходит под воздействием молочнокислых, пропионовокислых, уксуснокислых бактерий и дрожжей. К молочнокислым бактериям, вызывающим молочнокислое брожение, относятся молочнокислые стрептококки и палочки. В группу молочнокислых стрептококков входят мезофильный (молочнокислый, сливочный и ароматобразующий) и термофильный стрептококк, а в группу молочнокислых палочек – болгарская и ацидофильная, а также палочки, используемые в сыроделии. Пропионовокислые бактерии сбраживают глюкозу, молочную кислоту в пропионовую кислоту и другие продукты, которые обогащают вкус и запах продукта. В процессе размножения эти бактерии могут синтезировать витамин B12. Уксуснокислые бактерии являются возбудителями уксуснокислого брожения, в результате которого образуется уксусная кислота. Чистые культуры молочнокислых бактерий и другие микроорганизмы (дрожжи) получают в специальных лабораториях чистых культур из молока, высококачественных молочных продуктов и растений. Для бактериальных заквасок должны быть подобраны такие культуры микроорганизмов, в результате деятельности которых получаются высококачественные молочные продукты. Подбор отдельных штаммов и заквасок для кисломолочных продуктов осуществляется по следующим показателям: - соответствие микробиологической чистоты штаммов и заквасок по микроскопическому препарату (отбраковка образцов, загрязненных посторонней микрофлорой); - активность штаммов и заквасок, характеризуемая продолжительностью сквашивания и органолептической оценкой (характер сгустка, вкус, запах); - влагоудерживающая способность (влагоотдача); - предел кислотообразования, определяемый по титруемой кислотности; - устойчивость к поливалентному бактериофагу; - антибиотическая и антагонистическая активность по отношению к условнопатогенной и патогенной микрофлоре. Подбор бифидобактерий, используемых для приготовления молочных продуктов лечебно-профилактического назначения, производят с учетом особенностей их свойств. Бифидобактерии медленно размножаются в молоке, отдельные штаммы этих бактерий сквашивают молоко при оптимальной температуре развития за 2–4 суток, что неприемлемо в технологии молочных продуктов. Поэтому производят подбор штаммов бифидобактерий, обладающих повышенной кислотообразующей способностью. Профилактическая и лечебная ценность молочных продуктов определяется не только количеством полученной заквасочной микрофлоры, но также и способностью приживаться в кишечнике человека. Косвенным показателем способности микроорганизмов приживаться в кишечнике является их устойчивость к фенолу, который всегда находится в содержимом кишечника. Штаммы бифидобактерий сильно различаются по этому свойству. Поэтому существует необходимость подбора бифидобактерий по данному признаку. Кроме того, необходимо подбирать бифидобактерии по их способности образовывать антибиотические вещества. В настоящее время определены следующие критерии подбора бифидобактерий в состав 46 заквасок: - продолжительность свертывания молока, ч; - прирост титруемой кислотности за 24 ч, Т; - количество жизнеспособных клеток бифидобактерий в производственной закваске; - антагонистическая активность по отношению к кишечной палочке; - устойчивость к фенолу, pH; - органолептические показатели сгустка. ПРИГОТОВЛЕНИЕ БАКТЕРИАЛЬНЫХ ЗАКВАСОК И КОНЦЕНТРАТОВ Специализированные лаборатории и биофабрики выпускают закваски в зависимости от их физического состояния и способа производства следующих видов: жидкие (обозначаются буквой Ж); сухие (обозначаются буквой С); замороженные (обозначаются буквой З); на плотных питательных средах (обозначаются буквами ПС). В зависимости от количества жизнеспособных клеток и способа производства различают бактериальные закваски (БЗ) и бактериальные концентраты (БК). При изготовлении бактериальных заквасок не производят концентрирование микробных клеток, поэтому количество жизнеспособных клеток в 1 см3 или 1 г заквасок составляет не более 10 млрд. При изготовлении бактериальных концентратов проводят обязательное концентрирование микробной массы, поэтому численность жизнеспособных клеток в 1 см3 или 1 г концентрата составляет сотни миллиардов. Жидкие закваски представляют собой чистые культуры, находящиеся в активном состоянии и выращенные в стерильном молоке. Срок годности их составляет 2 недели при температуре хранения 3–6 °С. При длительном транспортировании без соблюдения режима охлаждения активность культур, входящих в жидкие закваски, быстро снижается. С целью повышения сроков хранения заквасок, их активности и увеличения в заквасках количества бактериальных клеток вырабатываются сухие закваски, а также жидкий и сухой бактериальный концентрат. Жидкий бактериальный концентрат приготавливается путем культивирования молочнокислых бактерий в питательной среде, их концентрирования (центрифужным способом) и смешивания полученной биомассы с защитной средой. Сухой бактериальный концентрат вырабатывается из жидкого препарата (с защитной средой) путем его сублимационной сушки. Способ сублимационной сушки заключается в высушивании бактериального препарата в замороженном состоянии при глубоком вакууме. При этом содержание микробных клеток в 1 г сухого бактериального препарата повышается до сотен миллиардов клеток, а срок хранения увеличивается до 4 мес. Сухие закваски вырабатывают из жидких путем их сушки методом распыления или сублимации. При производстве сухих заквасок с помощью распылительных сушилок активность чистых культур сохраняется до 3 мес. При сублимационном способе сушки сохраняемость живых клеток достигает 90% в течение нескольких месяцев и даже лет. Сухие бактериальные закваски и концентраты в отличие от жидких являются наиболее транспортабельными и могут сохраняться в течение длительного времени. При использовании сухого бактериального концентрата упрощается схема приготовления заквасок беспересадочным способам. Сухой бактериальный концентрат активизируется путем растворения его в стерилизованном обезжиренном молоке и выдержки в течение 1,5–5 ч при оптимальной температуре развития бактериальных клеток. После активации бактериальный препарат направляется непосредственно в производство или для получения первичной производственной закваски, приготовленной на пастеризованном молоке. 47 Разработаны закваски прямого внесения. В качестве таких заквасок используют культуры DVS (прямое сквашивание в емкости), которые просты в употреблении и не требуют предварительной подготовки, например активизации. Во ВНИИМСе разработана технология лиофилизированных бактериальных концентратов, пригодных для непосредственного внесения в молоко при выработке сыра. Это исключает необходимость приготовления производственных заквасок на заводах. Для обеспечения работников молочной промышленности информацией о составе микрофлоры бактериальных заквасок и концентратов введены условные обозначения различных групп, видов и разновидностей микроорганизмов, включаемых в состав заквасочной микрофлоры. В табл. приведен список микроорганизмов, используемых в составе заквасок для сыров, а также буквенные обозначения состава заквасочной микрофлоры (ее бактериальная формула), которые наносятся на этикетку и (или) указываются в удостоверении о качестве заквасок. Микроорганизмы, используемые в составе заквасок для сыров, и их буквенное обозначение Группа Условное обозначение Разновидность по ОСТ 10-05394 Род Вид Enterococcus (энтерококки) faccalis – ЕФ Lactococcus (лактококки) lactis Lactis Cremoris Diacetilactis Л К Д Leuconoctoc (лейконостоки) lactis mesenteroides Cremoris dextranicum Б Streptococcus (стрептококки) salvaries Thermophilus Tc casei – Пк plantarum – Пп acidophilus – Па delbruechi helveticus Bulcaricus Lactis – Пб Пл Пх fermentum – Пф bifidum – БФб longum – БФл adolescentis – БФа Procarioto (прокариоты бактерий) Грамположительные Кокки Грамположительные неспорообразующие палочки правильной формы Грамположительные неспорообразующие палочки неправильной формы Lactobacillus (лактобациллы) Bifidobacterium (бифидобактерии) 48 Brevibacterium (бревибактерии) Propinibacterium (пропионовокислые бактерии) Eucariota (эукариоты) Плесневые грибы Penicillum Дрожжи Torulopsis linens – БВл ПКш – – camamberti – Пкм candidum – Пкд caseicolum – Пкк roqueforti – Прф – – Дт В зависимости от числа видов микроорганизмов, входящих в состав микрофлоры, закваски подразделяют на два типа: моновидовые, состоящие из микроорганизмов одного вида или разновидности, которые условно обозначают буквой М, и поливидовые, в состав микрофлоры которых входит два или более видов микроорганизмов, условно обозначаемые буквой П. Так, бактериальная формула угличской закваски (СМС) – БЗ:П:С:ЛКДБ – расшифровывается как бактериальная закваска (БЗ), поливидовая (П), сухая (С), в состав которой входят следующие микроорганизмы: Lc. lactis (Л), Lc. cremoris (К), Lc. diacetilactis (Д), Leuc. cremoris (Б). Следует отметить, что за рубежом используется другая система информации о составе заквасок. При этом она отличается в разных странах у различных производителей. Чаще всего применяют следующие обозначения: O – бактериальная формула имеет вид ЛК; D – бактериальная формула ЛКД; J – бактериальная формула Б; JD – бактериальная формула ЛКДБ Контрольные вопросы и задание. 1. В чем заключается первичная обработка молока на предприятиях? 2. Каковы требования ГОСТ 13264–88 на молоко коровье? 3. Перечислите способы очистки молока от механических примесей и бактерий. 4. С какой целью, и каким образом проводится охлаждение молока? 5. Какие факторы влияют на процесс сепарирования? 6. Дайте схемы нормализации молока. 7. Назовите факторы, влияющие на эффективность гомогенизации. 8. Какова сущность мембранных методов разделения и концентрирования молочного сырья? 9. Как влияют режимы пастеризации на составные части молока? 10. С какой целью проводится стерилизация и каковы ее режимы? 11. Дайте характеристику микроорганизмов, применяемых для заквасок. 12. По какому принципу осуществляется подбор культур, используемых при производстве кисломолочных продуктов? 13. Каковы способы получения бактериальных препаратов? 49 Раздел 4. НЕМОЛОЧНОЕ СЫРЬЕ: РАСТИТЕЛЬНЫЕ БЕЛКИ И ЖИРЫ, ПИЩЕВЫЕ ДОБАВКИ Глава 1. РАСТИТЕЛЬНЫЕ БЕЛКИ И АНАЛОГИ КОРОВЬЕГО МОЛОКА ХАРАКТЕРИСТИКА РАСТИТЕЛЬНЫХ БЕЛКОВ Растительные белки содержатся в значительных количествах в зерновых и бобовых культурах. Особенно высоким содержанием белка отличаются семена бобовых, при этом большая часть бобовых белков приходится на фракции альбуминов и глобулинов (табл. ). Содержание белков в зерновых и зернобобовых культурах Массовая доля белка, в том числе в процентах от общего белка Культура % альбумины глобулины Пшеница 12,5 5,2 12,6 Рожь 9,9 25,3 19,2 Ячмень 10,3 12,5 12,7 Гречиха 10,8 21,7 42,6 Рис 7,4 10,6 8,1 Кукуруза 10,3 18 13,3 Горох 20,5 9,6 85,7 Соя 40 95 Как видно из табл. самой ценной культурой семейства бобовых является соя, в семенах которой содержится до 40% белка. Кроме того, в сое содержится 20% жира. Фосфатиды в соевых семенах представлены лецитином (около 35% всех фофатидов), кефалином и другими. Из углеводов содержатся моносахариды - 0,07- 2,2 %; сахароза - 3,3- 13,5 %; раффиноза - 1,2 %; стахиоза - 3,5 %; крахмал и декстрин - 3,1- 9,0 %; пентозаны - 3,8- 5,5 %; галактон - 4,6 %; арабан - 3,8 %; целлюлоза (клетчатка) –3,0-7,0 %; гемицеллюлоза 1,3-6,5 %. Кроме того, в семенах сои содержатся нежелательные и токсичные вещества, что исключает их использование не только в пищевых продуктах, но и в кормах. Такие вещества, как ингибиторы трипсина, лектины, аллергены, стеролы, олигосахара, фосфатиды, изофлавины вызывают желудочно- кишечные расстройства и посторонний запах в продукте, тормозят рост организма. Из ингибиторов сои наиболее исследованы ингибиторы протеолитических ферментов- трипсина и химозина. Отличительная особенность ингибиторов трипсина заключается в их способности образовывать с трипсином устойчивые комплексы, в которых ферменты утрачивают свою активность. Семена бобовых растений, в том числе сои, содержат лектины, представляющие собой группу белков гликопротеидной природы. Лектины вызывают избирательную агглютинацию (агрегацию, склеивание) эритроцитов крови. Высокое содержание лектинов в семенах некоторых бобовых делает их токсичными. Применение семян сои для пищевых целей становится возможным только после специальной технологической обработки. 50 ТЕХНОЛОГИЯ ПИЩЕВЫХ БЕЛКОВ Для получения пищевого белка соевые бобы подвергают вымачиванию, измельчению, тепловой обработке, экстракции. Вымачивание или варка соевых бобов в щелочном водном растворе способствует снижению выраженности соевого привкуса, размягчает соевые бобы, увеличивает количество удаляемых олигосахаридов и ускоряет инактивацию соевых ингибиторов трипсина. Для вымачивания соевых бобов используют растворы карбоната натрия или гидроксида натрия, а также нейтральный водный раствор аскорбината натрия и гидрокарбоната натрия. Вымачивание продолжается в течении 12-24 часов. Гидрокарбонат натрия добавляют в таком количестве, чтобы рН раствора в конце вымачивания соевых бобов составлял 6,5-7,5. Кроме того, вместо вымачивания предложена микроволновая обработка соевых бобов в течении 3-5 мин, после чего их подают на измельчение. Для измельчения соевых бобов используют горячую или холодную воду, а в ряде случаев измельчают на коллоидной мельнице. Тепловая обработка горячей водой должна проводится при таком режиме, который бы обеспечивал инактивацию ингибиторов трипсина. Кроме того, тепловая обработка соевой массы способствует улучшению вкусовых и ароматических свойств продукта, однако при этом продукт приобретает сильный запах серы. Для его удаления используют дезодорацию, которую сочетают с тепловой обработкой. Один из способов дезодорации – использование колонки с гранулированным активированным углем. Следует отметить, что тепловую обработку можно проводить либо до, либо после экстракции белков сои, при этом применяют разные режимы (кипячение, стерилизацию). Соевое молоко экстрагируют из влажной соевой массы в холодном или горячем виде. При этом в продукт переходит около 65% белка и 55% сухих веществ, содержащихся в соевых бобах. Для получения пищевого белка (соевая мука, концентраты, изоляты) измельчению подвергают предварительно обезжиренные соевые бобы. Полученную водную суспензию фильтруют и центрифугируют для удаления нерастворимого осадка. Для концентрирования белка применяют сгущение на вакуумных аппаратах. Полученное соевое молоко сушат на распылительных сушилках. Для концентрирования белка применяют также ультрафильтрацию, которая позволяет извлечь фитиновую кислоту (фосфор влияет на растворимость белка), ингибиторы трипсина и сложные сахара. Схема технологических процессов переработки соевых бобов на пищевые белки, сухое и жидкое соевое молоко приведена на рис. . За рубежом широко распространено жидкое соевое молоко. По содержанию сухих веществ, которое зависит от массы используемой воды при выработке продукта, соевое молоко можно подразделить на три основных вида: густое соевое молоко с соотношением вода:бобы в пределах от 5:1 до 6:1; соевое молоко, которое по консистенции и пищевой ценности приближено к коровьему, соотношение вода:бобы колебелется в пределах от 8:1 до 8,5:1; «экономное» молоко, соотношение вода:бобы составляет 10:1. «Экономное» молоко используют в качестве соевых безалкогольных напитков (рис. , вариант 4). Из бобов сои после извлечения из них жира вырабатывают пищевые белки (рис. , вариант 2, 3). Пищевые белки на основе сои вырабатывают в виде следующих продуктов: обезжиренная соевая мука, концентрат и изолят соевого белка, состав которых приведен в табл. . Состав соевых бобов и соевых продуктов в пересчете на сухое вещество, %. Пищевые Соевые продукты Белок Жир Углеводы Зола волокна Соевые бобы 42 20 35 5 5,5 51 Обезжиренная соевая мука Концентрат соевого белка Изолят соевого белка 54 1 38 6 3,5 70 1 24 5 3,5 92 0,5 2,5 4,5 0,5 Соевые продукты отличаются друг от друга массовой долей белка и степенью очистки от углеводов и пищевых волокон. Так, массовая доля белка в изоляте достигает 92 % при незначительном содержании углеводов - 2,5 % и пищевых волокон - 0,5 %. По содержанию незаменимых аминокислот соевые продукты близки к казеину (табл. ). Белки соевых продуктов лишь по содержанию цистина, треонина и общей сумме серосодержащих аминокислот не удовлетворяют «идеальному белку», разработанному ФАО-ВОЗ. По массовой доле метионина соевые белки уступают казеину, однако, комбинируя их с другими белками можно восполнить дефицит метионина. Для изготовления молочных продуктов на основе соевых белков используют изоляты и специальные концентраты – соевые аналоги сухого коровьего молока, последние представляют обычно смесь пищевого соевого белка с различными ингредиентами, имитирующими состав коровьего молока. Так, для производства аналога сухого коровьего молока, соевую муку смешивают с 4-х кратным количеством воды, добавляют гидрогенизированное соевое масло и эмульгатор. Смесь обрабатывают на коллоидной мельнице, гомогенизируют и высушивают на распылительной сушилке. Сухой продукт смешивают с сахаром, солью, минеральными веществами и витаминами. Продукт имеет следующий состав: соевая мука - 74,3 %; гидрогенизированное соевое масло – 15 %; сахароза - 6,9 %; эмульгатор - 0,8 %; ароматические вещества - 0,1 %; минеральные вещества - 1,9 %; витамины - 0,1 %. Срок хранения сухого продукта при 2527 ºС – до 6 мес. При восстановлении продукт смешивают с водой в соотношении 1: 9. Содержание аминокислот в различных белках, г в 100 г белка Аминокислота Изолейцин Лейцин лизин Метионин Цистин Сумма серосодержащих Фенилаланин Тирозин Сумма ароматических Треонин Триптофан Шкала ФАОВОЗ «идеальный белок» 4,0 7,0 5,5 3,0 5,4 9,5 8,1 1,7 1,5 Белок женское молоко 5,12 9,3 6,9 1,4 1,9 3,5 3,2 3,4 3,0 3,0 2,8 - 5,2 5,0 3,7 2,9 5,3 3,8 5,2 3,9 5,4 4,3 6,0 10,2 6,4 9,1 9,1 9,7 4,0 1,0 4,7 1,4 4,3 0,6 3,9 1,3 4,2 1,5 3,6 1,4 Казеин Соевая мука Соевый концентрат Соевый изолят 4,7 7,9 6,3 1,4 1,6 4,7 7,8 6,3 1,4 1,6 4,9 7,8 6,4 1,3 1,5 Аналоги сухого молока могут иметь разный состав по видам и массовой доле используемых ингредиентов. 52 Следует учитывать, что все соевые продукты, поступающие в нашу страну из-за рубежа, получены из генетически модифицированной сои. Отечественная соя производится на Дальнем Востоке, Краснодарском крае и Сибири. В настоящее время в Алтайском крае выращивают сою из сортов сибирской селекции и на основе переработки цельных соевых бобов производят сухое соевое молоко под названием «Соевый сухой заменитель молока» (ССЗМ), технология которого разработана в СибНИОСТПМ (рис. , вариант 1). Технологический процесс выработки ССЭМ включает следующие операции: промывка, вымачивание, размол, экстракция водорастворимых компонентов, отделение экстракта, пастеризация его, сгущение и сушка. Соевые бобы промывают водой для очистки от пыли; вымачивают в воде для максимального удаления олигосахаридов, набухания бобов и дезодорации. Набухшие бобы размалывают для достижения заданной степени дисперсности. Экстрагируют водорастворимые компоненты с целью максимального извлечения белка и жира. Затем разделяют на жидкую и твердую фазы. Полученный экстракт пастеризуют, сгущают и сушат. В табл. приведены физико-химические показатели образцов «Соевого сухого заменителя молока» из сои сибирской селекции и сухого соевого молока фирмы Ассоя (Краснодар). Физико-химические показатели различных образцов сухого соевого молока отечественного производства Массовая доля, % Индекс Кислотно Продукт растворимо влаги белка жира сть, Т сти, % Соевый сухой заменитель 6,0 40,2 20,5 16,0 0,75 молока Соевый сухой заменитель 5,6 41,8 24,6 19,0 0,65 молока (из лущеной сои) Сухое соевое молоко 6,5 39,0 20,2 13,0 0,80 (Краснодар) Из данных табл. следует, что сухое соевое молоко из сои сибирской селекции по составу аналогично продукту, вырабатываемому в Краснодарском крае. «Соевый сухой заменитель молока» вырабатывает предприятие ООО «Белок» (с. Быстрянка Красногорского района Алтайского края). Глава 2. РАСТИТЕЛЬНЫЕ ЖИРЫ И АНАЛОГИ МОЛОЧНОГО ЖИРА ХАРАКТЕРИСТИКА РАСТИТЕЛЬНЫХ ЖИРОВ С целью снижения ресурсоемкости производства молочных продуктов для замены молочного жира (или части его) используют жиры растительного происхождения. Растительные жиры, предназначенные для использования в технологии молочных продуктов, как правило, применяют в виде аналогов (заменителей) молочного жира, которые получают путем специальной обработки (рафинации, гидрогенизации, переэтерификации) растительных жиров. Цель обработки – получить твердые жиры пластичной консистенции путем изменения жирнокислотного состава исходных растительных жиров (саломасы). Рассмотрим особенности жирнокислотного состава молочного жира и растительных жиров. Молочный жир состоит из нескольких тысяч триглицеридов. В триглицеридах молочного жира обнаружено свыше 150 жирных кислот с числом углерода от C 4 до C26, в 53 том числе только основных 10–12 кислот. В табл. приведен состав, свойства и массовая доля основных жирных кислот, содержащихся в молочном жире. Жирные кислоты влияют на физические свойства жира. Так, преобладание в триглицеридах молочного жира твердых насыщенных жирных кислот C10–C18 (их содержится более 60 %) над жидкими ненасыщенными (35 %) и низкомолекулярными кислотами C4–C8 (3–5 %) обусловливает температуру застывания молочного жира 18–23 С, а сложный триглицеридный состав – несоответствие температуры застывания температуре плавления, которая составляет 28–36 С. Характеристика основных жирных кислот молочного жира Массовая доля в Число атомов Температура молочном жире, % углерода и Жирные кислоты принятые группы плавления, С кислоты обозначения * кислот Насыщенные Масляная С 4:0 - 7,9 2,5 – 5,0 Капроновая C 6:0 - 3,4 1,0 – 3,5 Каприловая C8:0 16,7 0,4 – 1,7 Каприновая С10 : 0 31,6 0,8 – 3,6 65 Лауриновая C12 : 0 44,2 0,8 – 3,9 Миристиновая C14 : 0 53,9 7,6 – 13,2 Пальмитиновая C16 : 0 62,9 20,0 – 36,0 Стеариновая C18 : 0 69,9 5,5 –13,7 Ненасыщенные Олеиновая C 18 : 1 13,4 16,7 – 37,6 35 Линолевая C 18 : 2 - 5,0 1,0 – 5,2 Линоленовая C 18 : 3 - 11,0 0,1 – 2,1 * Первая цифра внизу индекса С означает число атомов углерода, а после двоеточия – число ненасыщенных связей в молекуле жирной кислоты. Температура плавления молочного жира близка к температуре тела, что способствует хорошему усвоению молочного жира. По разнообразию жирных кислот молочный жир не имеет себе равных в природе (среди животных и растительных жиров). Растительные жиры (масла) делятся на жидкие: подсолнечное, хлопковое, кукурузное, соевое, рапсовое, – и твердые: кокосовое, пальмовое, пальмоядровое. В табл. приводятся некоторые показатели состава и свойства растительных жиров в сравнении с молочным жиром. Особенностью состава триглицеридов растительных жиров является незначительное содержание различных видов жирных кислот, преимущественно ненасыщенных, в том числе основных 12, в отличие от молочного жира – 1012. Так, в подсолнечном и кукурузном масле преобладают линолевая и олеиновая, – в подсолнечном до 90 % и более, в кукурузном 88 %. Отличительной особенностью кукурузного масла является наличие значительного количества токоферолов – более 0,2 %, которые являются природными антиоксидантами. 54 Характеристика состава и свойств растительных масел и молочного жира Массовая доля и состав жирных Характеристика кислот, % Температура Жиры и масла Йодное застывания, Насыщенных Ненасыщенных число С Молочный жир 65 35 18 – 23 28 – 45 Растительные масла и жиры Подсолнечное 10 – 12 до 90 119 – 136 (– 19) (– 16) Кукурузное 12 88 111 – 133 (– 20) (– 10) Соевое 14 – 20 75 – 86 120 – 140 (– 18) (– 15) Рапсовое 8 92 91 – 106 (– 10) 0 Пальмовое 44 – 57 43 – 56 48 – 58 40 41 Кокосовое до 90 10 7 – 11 23 26 Пальмоядровое 79 – 83 17 – 21 12 – 20 19 24 В соевом масле массовая доля ненасыщенных жирных кислот составляет 78–86 %, в том числе линолевой 43–56 %, олеиновой 15–36 %, линоленовой 2–14 %, и насыщенных жирных кислот – 14–20 %, в том числе пальмитиновой 2,4–14 %, стеариновой 2–7,5 %. В рапсовом масле преобладает эруковая кислота. Пальмовое масло получают из мякоти плодов пальмы. В пальмовом масле основную долю жирных кислот составляют пальмитиновая и олеиновая кислоты – до 90 % и выше, лауриновая и миристиновая – не более 2 %. Глицеридный состав пальмового масла отличается от состава других масел наличием симметричных динасыщенных и диненасыщенных глицеридов, массовая доля которых составляет до 35 %. Для выделения симметричных глицеридов масло фракционируют: отделяют среднюю фракцию, имеющую важное значение при производстве заменителей масла какао, и другие фракции; нефракционированное масло используют в производстве масложировой продукции. Так, смесь растительных масел, в состав которой входит и пальмовое масло, предлагается как заменитель молочного жира в технологии комбинированного масла. Кокосовое масло вырабатывают из высушенной мякоти плодов кокосовой пальмы (копры). Кокосовое масло характеризуется высоким содержанием насыщенных жирных кислот – лауриновой и миристиновой – до 90 %, что определяет его твердую консистенцию, а также наличием низкомолекулярных летучих жирных кислот с числом атомов углерода 10 и ниже. В настоящее время кокосовое масло начали использовать в технологии молочных продуктов в качестве заменителя какао-порошка при получении глазури для глазированных сырков и мороженого; как заменитель молочного жира при производстве мороженого, сгущенного и сухого молока, некоторых низкожирных сыров – сулугуни, адыгейского и в небольших количествах – в плавленых сырах. Пальмоядровое масло добывают из ядра плода масличной пальмы в отличие от пальмового масла, получаемого из мякоти плода. По своей характеристике пальмоядровое масло близко к маслу кокосовому. Триглицериды пальмоядрового масла содержат большое количество лауриновой кислоты. Как и пальмовое масло, это масло фракционируют на жидкую и твердую фракции. Последнюю (стеариновую) используют как заменитель твердых жиров при производстве масложировой продукции. ТЕХНОЛОГИЯ ПИЩЕВЫХ РАСТИТЕЛЬНЫХ ЖИРОВ Рафинация. Природное масло и жиры представляют собой многокомпонентную систему, в которую помимо триглицеридов входят различные сопутствующие вещества, растворимые в триглицеридах: фосфолипиды, свободные жирные кислоты, пигменты, 55 воскоподобные вещества. Количество сопутствующих веществ невелико, но они определяют товарное качество масел и жиров, а также влияют на их технологические свойства. Для повышения пищевого достоинства и технологических свойств масла и жиры подвергают очистке – рафинации. Рафинация представляет собой ряд последовательно осуществляемых операций: гидратация, нейтрализация, адсорбционная рафинация (отбеливание), дезодорация и вымораживание (винтеризация). Назначение гидратации – максимально извлечь из масел фосфолипиды и другие гидрофильные вещества. Процесс гидратации растительных масел предусматривает введение в них гидратирующего агента, чаще всего воды, при температуре 45–60 С, разбавленных водных растворов солей, кислот, щелочей и др. Назначение нейтрализации, или щелочной рафинации, – максимально извлечь свободные жирные кислоты. После осуществления процесса нейтрализации получают рафинированное масло и отходы – мыльные растворы (соапстоки). Назначение адсорбционной рафинации – отбеливания является извлечение из масел окрашивающих веществ – пигментов, а также остатков мыла после щелочной рафинации. Для освобождения от остатков мыла масло промывают горячей водой, либо обрабатывают раствором лимонной или фосфорной кислот. Так как рафинированное масло и саломасы, приготовленные на их основе, должны быть светлыми, то возникает необходимость очистки их от пигментов, например каратиноидов. С этой целью пигменты сорбируют на поверхности твердых адсорбентов, в качестве последних используют специальные активные отбеливающие глины, полученные из алюмосиликатов, реже активные угли и др. Назначение дезодорации – удаление из масел и жиров веществ, определяющих вкус и запах. Дезодорацию осуществляют методом перегонки с водяным паром (дистилляцией). Получают рафинированное, дезодорированное масло (жир) и отходы — продукты отгонки (погоны). Назначение вымораживания (винтеризации) — удаление из рафинированных, дезодорированных масел воскоподобных веществ. Получают рафинированное, дезодорированное масло и отходы – восковые вещества (осадки). Для получения заменителей жира, в частности аналога молочного жира, рафинированные растительные жиры модифицируют. Модификация жиров – это изменение их первоначальных свойств путем изменения жирнокислотного и глицеридного состава, что достигается гидрогенизацией и переэтерификацией жиров. Гидрогенизация. Гидрогенизацию масел и жиров молекулярным водородом проводят при температуре 180–240 С в присутствии никелевых и медно-никелевых катализаторов как правило, при давлении, близком к атмосферному. Задача гидрогенизации масел и жиров – целенаправленное изменение жирнокислотного состава триглицеридов исходного жира в результате частичного или полного присоединения водорода к остаткам ненасыщенных жирных кислот, входящих в состав триглицеридов растительного жира. Основная реакция, протекающая при гидрогенизации – присоединение водорода к двойным связям непредельных жирных кислот. Подбирая соответствующие условия реакции, удается осуществить этот процесс избирательно, гидрируя сначала в основном остатки линоленовой кислоты до линолевой, затем линолевой до олеиновой, а уже потом остатки олеиновой до стеариновой кислоты, получить продукт с заранее заданными свойствами, называемый саломасом. +H2 С 18 : 3 Линоленовая кислота С 18 : 2 Линолевая кислота +H2 С 18 : 1 Олеиновая кислота +H2 С 18 : 0 Стеариновая кислота 56 Параллельно с присоединением водорода к двойным связям (гидрирование) происходит структурная (смещение С=С связи) и геометрическая (изменение пространственного расположения –H и –CH2 групп С=С связи) изомеризация, что приводит к накоплению в саломасе триглицеридов, содержащих трансизомеры жирных кислот. Гидрогенизированные жиры содержат до 30 % и более трансизомеров жирных кислот, в то время как в сливочном коровьем масле массовая доля их ин превышает 8 %. Как показали результаты фундаментальных исследований, увеличение содержания трансизомеров жирных кислот в пище способствует развитию онкологической патологии, сахарного диабета, ожирения, атеросклероза, нарушению репродуктивной функции и некоторых других не менее серьезных болезней. К сожалению, в настоящее время гидрогенизированные жиры нашли широкое применение вследствие своей относительной дешевизны. Переэтерификация. Переэтерификацией называют перераспределение остатков жирных кислот в триглицеридах жира. При внутримолекулярной переэтерификации изменяется взаимное положение жирных кислот в триглицериде. При межмолекулярной переэтерификации происходит обмен жирных кислот между триглицеридами. В результате внутри - и межмолекулярной переэтерификации расплавленного (жидкого) жира и смеси жиров достигается статистическое распределение жирных кислот в смеси триглицеридов. Переэтерификацию проводят при температуре 80–90 С в присутствии катализаторов, из них наиболее распространенными являются метилат натрия, этилат натрия и гидроксид натрия в смеси с глицерином. Переэтерификация не вызывает структурного трансформирования жирных кислот и образования трансизомеров. Переэтерификации подвергают главным образом смеси высокоплавких жиров (пальмовое, кокосовое масла) с жидкими растительными маслами. Путем переэтерификации можно получить пластичные смеси с заданными свойствами. Так, при получении аналогов молочного жира температура плавления переэтерифицированных жиров должна соответствовать температуре плавления молочного жира. Единственным аналогом молочного жира этой группы, представленным сейчас на российском рынке, является “Акобленд Супер”, производства шведской компании “Карлсхамнс”. Некоторые виды растительных жиров и аналогов молочного жира предназначенных для частичной или полной замены молочного жира в таких молочных продуктах, как масло, сыр, плавленый сыр, сгущенное молоко, мороженое, глазури для творожных сырков и мороженого, приведены ниже. “Союз – 5/2” “Союз – 5/3” “Союз – 7” “Союз – 7/1” + + + – + “Союз – 4” + – + + + Аналоги молочного жира “Союз” “Союз – 2” – + – – + Дезодорированное + – + + + Гидрогенизированное Комбинированные масла Сметана Сыры Сыры плавленые Сгущенное молоко Кокосовое Молочная продукция Пальмовое Растительные масла “Союз” Соевое рафиинированное + – + + – + + + + + + + + + – + + + + – + – – + – – + – + + 57 Глазури для творожных сырков Мороженое Глазурь для мороженого + + – – – + – – – + – – + + – – – – – – + – – – – – + – + + Аналоги молочного жира создаются на основе растительных жиров и по органолептическим, физико-химическим и структурно-механическим свойствам приближены к молочному жиру. Температура плавления аналогов молочного жира приближена к температуре плавления молочного жира. В состав жировых смесей входит бета-каротин, ароматизатор сливочного вкуса, лецитин (эмульгатор), а также натуральный молочный жир. Так, в состав “Союз – 5/2”, рекомендованного для производства комбинированного масла, входит смесь фракционированных растительных масел и жиров, эмульгатор (лецитин), бета-каротин и ароматизатор сливочного вкуса (или без ароматизатора). В настоящее время аналог молочного жира “Союз – 5/2” усовершенствован и поставляется с маркировкой “Люкс” (“Союз – 5/2 Л”). Он обладает улучшенными органолептическими показателями, не содержит трансизомеров жирных кислот, кривая плавления максимально приближена к кривой плавления молочного жира. “Союз – 5/2Л” содержит в своем составе мягкий ароматизатор и новый эмульгатор, позволяющий достичь однородной консистенции продукта. В состав глазури для творожных сырков входят какао-порошок, сахар, растительный жир, лецитин, ароматизатор (ванильная эссенция). В состав жировой смеси для сметаны включены стабилизаторы (эмульгаторы) растительного происхождения, являющиеся полимерными соединениями полисахаридов. Специалисты научно-исследовательского центра Нижегородского масложирового комбината разработали рецептуру растительного жира-аналога молочного жира, выпускаемого под маркой “МАРГО”. Продукт “МАРГО” по основным показателям максимально приближен к молочному жирую В состав “МАРГО” входят пищевые гидрогенизированные или переэтефицированные жиры, растительные жиры и масла, эмульгаторы, ароматизаторы, красители и другие пищевые добавки. Продукт может выпускаться без ароматизаторов и (или) красителей. Массовая доля жира в “МАРГО” не менее 99,7 %, содержание твердых жиров при температуре 10 С составляет 49–52 %, при 15 С – (35–37) %, при 20 С – (19–21) %, при 30 С – (1–3) %. “МАРГО” применяют при производстве комбинированного масла, сметаны, плавленых сыров и сгущенного молока. При производстве масла с применением “МАРГО” не обязательно использование гомогенизатора и дезодоратора. При выработке комбинированного масла с использованием аналогов молочного жира необходимо дифференцировать их свойства с учетом степени отвердевания глицеридов в жирах в зависимости от температуры охлаждения, которая должна быть максимально приближена к сезонным изменениям молочного жира. Степень отвердевания глицеридов в отвержденных растительных жирах в сравнении с молочным жиром приведена в табл. Степень отвердевания глицеридов в различных жирах в зависимости от температуры. Массовая доля твердого жира, % Температура Наименование жира при температуре, С плавления, С 10 15 20 25 30 Молочный жир: осенне-зимний период 34–36 42–50 37–41 20–23 12–15 7–9 весенне-летний период 30–32 35–39 22–25 16–19 5–8 3–5 58 Отвержденные растительные жиры: «Акобленд» 33–35 48 35 Соевый 36–37 97–98 – Кокосовый пальмовый 25–27 33–36 33 92 – – 25 44,5– 51,5 14,5 33,0 14,5 – – – 8,0 17,5– 19 0,1 14,5 Примечание: температура плавления (максимальная) указана согласно сертификату Подбор триглицеридного состава для аналогов молочного жира в весенне-летний период необходимо осуществлять на основе триглицеридов средней и повышенной плавкости для планомерного повышения температуры плавления и снижения температуры застывания смеси молочного и немолочного жиров, в осенне-зимний период — на основе глицеридов средней и пониженной плавкости для планомерного снижения температуры плавления и повышения температуры застывания смеси молочного и немолочного жиров. Для упрощения подбора немолочных жиров при выработке комбинированного масла ВНИИМС рекомендует пользоваться такими показателями жиров, как температура плавления и застывания. Температуры массового плавления и застывания основных групп триглицеридов молочного жира по сезонам года и немолочных жиров приведены ниже в табл. . Температуры массового плавления и отвердевания основных групп триглицеридов молочного жира и рекомендуемых для комбинированного масла немолочных жиров Растительные жиры или их композиции, Период года Температура Молочный жир, С С Плавления 30–32 35–37 Весенне-летний Застывания 17–20 18–21 Плавления 34–36 32–34 Осенне-зимний Застывания 21–23 20–22 Кроме того, для весенне-летнего периода года необходимо увеличить зону кристаллизации глицеридов с целью увеличения содержания твердого жира. Также необходимо увеличить содержание твердого жира и его соотношение с жидким жиром, что обусловливает снижение скорости кристаллизации глицеридов и будет способствовать формированию кристаллизационной структуры. Для осенне-зимнего периода года необходимо уменьшить зону кристаллизации с целью снижения содержания твердого жира; увеличить содержание жидкого жира и его соотношение с твердым для формирования коагуляционной структуры продукта. Все это необходимо учитывать разработчикам и производителям аналогов молочного жира для производства комбинированного масла. Длительное время за рубежом широко применялись насыщенные растительные масла – пальмовое и кокосовое – для приготовления картофельных чипсов, печенья, сдобы и других продуктов. Несколько лет тому назад в США пальмовое и кокосовое масла были исключены из рациона, так как учеными был показан их вред для сердечнососудистой системы. Пальмовое и кокосовое масла были заменены гидрогениизированными растительными жирами. Однако последние научные данные зарубежных ученых свидетельствуют о том, что гидрогенизированные растительные жиры также вредны для сердечно-сосудистой системы, как и пальмовое и кокосовое масла. Наиболее перспективным и целесообразным направлением в использовании 59 растительных жиров для молочных продуктов является разработка и производство российской масложировой промышленностью отечественных аналогов молочного жира, не содержащих гидрогенизированных жиров. Глава 3. ПИЩЕВЫЕ ДОБАВКИ Пищевые добавки – группа природных или синтетических веществ, специально вводимых в сырье, полуфабрикаты или готовые пищевые продукты с целью совершенствования их технологии или придания им необходимых свойств и не употребляемых обычно в качестве пищевых продуктов и не являющихся макро- и микронутриентами. Число пищевых добавок, используемых в производстве пищевых продуктов в различных странах около 500, не считая комбинированных добавок, отдельных душистых веществ, ароматизаторов. Европейским Советом разработана система цифровой кодификации пищевых добавок с литерой Е. Она включена в кодекс ФАО-ВОЗ (ФАО – Всемирная организация здравоохранения, ВОЗ – Всемирная продовольственная и сельскохозяйственная организация ООН) для пищевых продуктов как международная цифровая система кодификации пищевых добавок. Каждой пищевой добавке присвоен цифровой трех- или четырехзначный код (в Европе с предшествующей литерой Е). Они используются в сочетании с названиями функциональных классов, отражающих группировку пищевых добавок по технологическим функциям. Применение пищевых добавок остро поставило вопрос об их токсичности. Под токсичностью понимается способность вещества наносить вред живому организму. Решающую роль играют: доза (количество вещества, поступающего в организм в сутки), длительность потребления, режимы, пути поступления в организм. Экспериментально обосновываются предельно допустимые концентрации (ПДК) – концентрации, которые не вызывают при ежедневном воздействии на организм в течение длительного времени отклонений в здоровье людей. Решение о возможном использовании рассматривается экспертными комитетами международных организаций ФАО-ВОЗ. Разешенные пищевые добавки по остроте, частоте и тяжести заболеваний относят к разряду веществ минимального риска. Пищевые добавки по их назначению можно разделить на следующие группы: вещества, улучшающие внешний вид продукта (красители и цветокорректирующие материалы); вещества, изменяющие структуру продукта (загустители, гелеи студнеобразователи); вещества, регулирующие свойства продукта (поверхностно-активные вещества); вещества, придающие продукту определенный вкус и аромат (вкусовые и ароматические вещества); вещества, повышающие срок хранения продукта (консерванты). ПИЩЕВЫЕ КРАСИТЕЛИ Для придания пищевым продуктам характерной для них окраски, измененной при технологической обработке (кипячение, стерилизация, сушка и т.д.) используют природные (натуральные) и синтетические (органические и неорганические) красители. Бета-каротин. Среди натуральных красителей необходимо выделить каратиноиды. Растительные каратиноиды – это красно-желтые пигменты, обусловливающие окраску ряда овощей, фруктов, жиров, яичного желтка и других продуктов. Примером каратиноидов является β-каротин, который выделяют из природных источников в смеси с другими каратиноидами (экстракт натуральных каратиноидов) или получают синтетическим путем. Для окраски пищевых продуктов (маргарина, сливочного масла. майонеза и 60 некоторых других продуктов) применяют каратиноиды, выделенные из моркови, плодов шиповника, перца, а также полученные микробиологическим или синтетическим путем. Энокраситель получают из выжимок темных сортов винограда и ягод бузины в виде жидкости интенсивно красного цвета. Окраска продукта зависит от рН среды: красная окраска в подкисленных средах, в нейтральных и слабощелочных средах эндокраситель придает продукту синий оттенок. Поэтому при использовании эндокрасителя одновременно применяют и органические кислоты для создания необходимого рН среды. В последнее время в качестве желтых, розово-красных красителей начали использовать пигменты, содержащиеся в соке кизила, красной и черной смородины, клюквы, брусники, пигменты чая, а также красный краситель, выделенный из свеклы – свекольный красный. Сахарный колер – темно окрашенный продукт карамелизации различных видов сахаров, полученный по различным технологиям. Водные растворы сахарного колера представляют собой приятно пахнущую темно-коричневую жидкость. Применяется для окраски напитков, кондитерских изделий, в кулинарии. В последнее время пищевая промышленность широко использует синтетические красители. Они устойчивы к изменению рН среды, действию кислот, нагреванию, свету, обладают большой окрашивающей способностью, их легче дозировать. В большинстве случаев они дешевле натуральных красителей. Поступающие в продажу красители обычно разбавлены наполнителями (поваренная соль, сульфат натрия, глюкоза, сахароза, лактоза, крахмал, пищевые жиры), что упрощает их использование. При применении синтетических красителей необходимо убедиться в их токсикологической безопасности. ВЕЩЕСТВА, ИЗМЕНЯЮЩИЕ СТРУКТУРУ ПРОДУКТА К этой группе пищевых добавок относятся вещества, используемые для создания или изменения реологических свойств пищевых продуктов (регулирующие консистенцию): загустители, желе- и студнеобразователи. Загустители используют для получения коллоидных растворов повышенной вязкости, студнеобразователи – для получения поликомпонентных нетекущих систем, включающих высокомолекулярный компонент и низкомолекулярный растворитель. Гелеобразователи (желирующие вещества) – для получения структурированных коллоидных систем. Четкого разделения между этими группами добавок нет. Загустители, геле- и студнеобразователи связывают воду, в результате коллоидная система теряет свою подвижность и изменяется консистенция пищевого продукта. В химическом отношении это макромолекулы, в которых равномерно распределены гидрофильные группы, взаимодействующие с водой. Среди них натуральные природные вещества растительного (кроме желатина) происхождения: желатин, пектин, агароиды, камеди и вещества, получаемые искусственно (полусинтетически), в том числе из природных объектов (метилцеллюлоза, карбоксиметилцеллюлоза, амилопектин, модифицированные крахмалы и др.). Желатин (студнеобразователь) – белковый продукт, представляющий собой смесь линейных полипептидов с различной молекулярной массой и их агрегатов, не имеет вкуса и запаха. Желатин получают из костей, хрящей, сухожилий животных. Он растворяется в горячей воде, при охлаждении водные растворы образуют гель. Желатин применяют при изготовлении желе (фруктовых и рыбных), мороженого, кремов, жевательной резинки, в кулинарии. В России и большинстве стран желатин применяют без ограничений. Крахмал и модифицированный крахмал. Крахмал и его фракции (амилопектин, декстрины) и модифицированные крахмалы применяются в качестве загустителей, студнеобразователей и желирующих веществ в кондитерской, хлебопекарной промышленности, при производстве мороженого. Модификация крахмалов позволяет существенно изменить их строение и свойства 61 (гидрофильность, способность к клейстеризации, студнеобразование), а, следовательно, и направление использования. Окисленные крахмалы образуют клейстеры с пониженной вязкостью и повышенной прозрачностью. Их используют в технологии мороженого, при производстве мармеладов и лукума. Набухающие крахмалы способны набухать и растворяться в холодной воде. Они позволяют быстро приготовлять желеобразные десерты, кремовые смеси, пудинги, соусы. Крахмалофосфаты образуют клейстеры повышенной прозрачности и вязкости, они устойчивы к нагреванию, кислотам, перемешиванию. Применяются при производстве майонезов, продуктов детского питания, соусов, приправ. Клейстеры крахмалофосфатов устойчивы к действию низких температур (замораживанию), с их использованием готовят продукты, сохраняемые в замороженном виде (паштеты, замороженные обеды, кремы и т.д.). Пектиновые вещества – группа высокомолекулярных гетерополисахаридов, входящих совместно с целлюлозой, гемицеллюлозой, лигнином в состав клеточных стенок и межклеточных образований высших растений, а также присутствующих в растительных соках некоторых из них. Пектиновые вещества способны образовывать гели, связывать воду, взаимодействовать с катионами. Они играют важную роль в физиологических процессах, участвуют в водном и ионном обмене. Эти же свойства обуславливают их широкое применение в пищевой промышленности. В настоящее время выпускают несколько видов пектинов, выделяемых из различных источников сырья и отличающихся по составу и свойствам: яблочный, цитрусовый, свекловичный, пектин из корзинок подсолнечника, а также комбинированные пектины из смешанного сырья. Пектины, выделенные из яблочных выжимок и корзинок подсолнечника, являются высокомолекулярными, свекловичный и цитрусовый пектины – низкомолекулярными. В яблочных пектинах наблюдается равномерное распределение карбоксильных групп по всей длине пектиновой молекулы, в цитрусовых – неравномерное. Строение молекул пектина определяет их основные физико-химические и потребительские свойства: гелеобразование в водной среде и комплексообразование с ионами поливалентных металлов . Образование геля – трехмерной пространственной структуры, происходит в результате взаимодействие пектиновых молекул между собою. Процесс зависит от молекулярной массы, степени этерификации молекул пектина, распределения карбоксильных групп; на его эффективность влияют температура и рН среды. Высокоэтерифицированные пектины образуют гели в присутствии кислот (рН 3.13.5) при содержании сахарозы более 50 %, низкоэтерифицированные – в присутствии ионов поливалентных металлов, например, кальция, независимо от содержания сахарозы, в диапазоне рН (рН от 2.5 до 6.5). В последнее время пектины широко используют в качестве профилактических средств для групп населения, проживающих в зонах риска отравления тяжелыми металлами и радионуклидами, из-за особенности низкоэтерифицированных пектинов образовывать комплексные соединения с ионами цинка, свинца, кобальта, стронция, радионуклидами. Высокоэтерифицированные пектины применяют в технологии мороженого, фруктовых соков, майонеза; низкоэтирифицированных – студней, овощных желе и т.п. Полисахариды, выделенные из морских водорослей, являются важным видом пищевых добавок. К ним относятся: агар-агар, агароиды (черноморский агар), альгиновая кислота и ее соли и др. Агар-агар – представляет собой смесь агарозы и агаропектинов (смесь полисахаридов сложного строения, содержащая глюкуроновую кислоту и эфирносвязанную серную кислоту). Агар-агар получают из багряных (красных) морских водорослей (амфилия), произрастающих в Белом море и Тихом океане. В зависимости от водорослей состав выделенных полисахаридов может изменяться, так выделена агароза. Агар незначительно растворяется в холодной воде, но набухает в ней. В горячей воде 62 образует коллоидный раствор, который при остывании дает хороший прочный сгусток, обладающий стекловидным изломом. Для получения таких студней не нужно добавлять сахар и кислоту, его желирующая способность в 10 раз выше, чем желатина. Наоборот, способность агара образовывать студни уменьшается при их нагревании в присутствии кислот. Применяют агар при приготовлении мороженого, при осветлении соков, при получении желе, пудингов, а в кондитерской промышленности – желейного мармелада, зефира. Агароид (черноморский агар) получают из водорослей филлофора, растущих в Черном море. Плохо растворим в холодной воде, в горячей воде образует коллоидный раствор, при охлаждении которого формируется студень. Студнеобразующая способность в два раза ниже, чем у агара. По химической природе к агару и агароидам близок каррагинан, получаемый из красных водорослей. Каррагинан – полимеры, состоящие из сульфатированных в различной степени звеньев галактозы и сульфатированных или нет звеньев 3, 6-ангидрогалактозы, поочередно соединенных 1-3 и 1-4-связями. Это экстракт водорастворимых полисахаридов красных водорослей, произрастающих в основном у берегов шотландского города Каррик. Используется в пищевой промышленности как стабилизатор, эмульгатор, загуститель, гелеобразователь при производстве желе, глазури, кремов, кондитерских изделий, заливного, пудингов, теста, мясных консервов, соусов, молочных продуктов, напитков, мороженого, мягкого сыра и других продуктов. По химической природе к агару и агароиду близок фурцеллеран, полисахарид, получаемый из морской водоросли – фурцелларии. По способности к студнеобразованию он значительно уступает рассмотренным ранее агароидам. Применяется при производстве мармелада и желейных конфет. Альгиновая кислота и ее соли (альгинаты) – это полисахариды, являющимися компонентами бурых водорослей. Альгиновая кислота в воде не растворяется, не связывают ее альгинат натрия и калия, хорошо растворимые в воде. Альгиновая кислота и ее соли применяются для осветления соков; в качестве желирующих веществ и эмульгаторов. Пропиленгликольальгинат, не осаждающийся в кислых растворах, применяют в качестве стабилизатора в производстве мороженого, концентратов апельсинового сока. Целлюлоза, простые эфиры целлюлозы. В качестве пищевых добавок широко применяются модифицированная целлюлоза и ее простые эфиры. Целлюлоза используется в качестве эмульгатора, добавки, препятствующей слипанию и комкованию пищевых продуктов. Из эфиров целлюлозы применяют метилцеллюлозу, карбоксиметилцеллюлозу и др. Эфиры целлюлозы используют при изготовлении мороженого, соусов, при производстве напитков. В молочной промышленности карбоксиметилцеллюлозу применяют для осаждения казеина молока. ВЕЩЕСТВА, РЕГУЛИРУЮЩИЕ СВОЙСТВА СЫРЬЯ И ПРОДУКТА К ним относятся поверхностно-активные вещества (ПАВ), с помощью которых можно регулировать свойства гетерогенных систем , которыми являются сырье и готовый продукт. Эти вещества при растворении или диспергировании в жидкость, концентрируясь на поверхность раздела фаз, снижают поверхностное натяжение. Это позволяет использовать их и для получения тонкодисперсных и устойчивых коллоидных систем. Обычно это соединения, молекулы которых имеют дифильное строение, то есть содержат полярные гидрофильные и неполярные гидрофобные группы. Первые обеспечивают растворимость в воде, вторые (гидрофобные) – в неполярных растворителях. Соответствующим образом они располагаются на поверхности раздела фаз. По типу гидрофильных групп различают ионные и неионные (неионогенные) 63 поверхностно- активные вещества. Первые диссоциируют на ионы, одни из которых поверхностно-активны, другие (противоионы) – нет. В зависимости от знака заряда поверхностно-активного иона ПАВ делятся на анионные, катионные и амфотерные (амфолитные). Молекулы неионных ПАВ не диспергируют в растворе. В технологии пищевых продуктов используют как неионогенные, так и ионогенные ПАВ. Так в технологии плавленых сыров, в качестве солей-плавителей и эмульгаторов жира используют фосфаты натрия. В качестве ПАВ используют белки животного (например, молочные белки) и растительного происхождения. Поверхностно-активные вещества, применяемые в технологии пищевых продуктов, представляют собой многокомпонентные смеси, химическое название препаратов соответствует лишь основной части продукта. К пищевым ПАВ относятся моно- и диглицериды (производные моноглицеридов), фосфолипиды, эфиры полиглицерина, сахарозы, сорбита и другие соединения. Моно- и диглицериды оказывают эмульгирующее, стабилизирующее и пластифицирующее действие в производстве майонезов, маргаринов; в хлебопечении – улучшается качество хлеба, замедляется процесс черствения. Производные моноглицеридов (лактаты моноглицеридов, эфир моноглицерида и яблочной кислоты, эфир моноглицерида и лимонной кислоты и т.д.) нашли применение в производстве мороженого, майонеза, маргаринов и других продуктов. Фосфолипиды как природные, так и синтетического происхождения применяют в хлебопекарной, кондитерской, маргариновой отраслях промышленности. Природные фосфолипиды получают из растительных масел при их гидратации. Синтетические фосфолипиды представляют собой сложную смесь аммониевых или натриевых солей различных фосфатидных кислот с триглицеридами и отличаются от природных фосфатидов отсутствием в их молекулах азотистых оснований. Фосфатиды применяют в производстве мороженого, напитков, хлеба, шоколада. Эфиры полиглицерина представляют собой сложные эфиры жирных кислот с полиглицерином. Эфиры сахарозы по составу являются сложными эфирами природных кислот с сахарозой, эфиры сорбита – сложные эфиры шестиатомного спирта сорбита с природными кислотами. Все вышеперечисленные эфиры нашли применение в пищевой промышленности. ВКУСОВЫЕ И АРОМАТИЧЕСКИЕ ДОБАВКИ К ним относятся подслащивающие добавки и ароматизаторы. К подслащивающим добавкам относятся вещества несахарной природы, которые придают пищевым продуктам сладкий вкус. Однако на практике в эту группу часто включают все сладкие добавки. Основное сладкое вещество, используемое человеком – сахароза. В последнее время, с учётом требований науки о питании, расширилось производство низкокалорийных продуктов, а также продуктов для людей, страдающих рядом заболеваний, в первую очередь, больных диабетом, расширяется выпуск заменителей сахарозы, как природного происхождения, так и синтетических. В пищевой промышленности возрастает использование подслащивающих продуктов из крахмала: патоки, глюкозо-фруктозных сиропов, глюкозы. Среди подслащивающих добавок следует отметить солодовый экстракт, лактозу, сорбит и ксилит, аспартам. Солодовый экстракт - водная вытяжка из ячменного солода, которая состоит из глюкозы, фруктозы, мальтозы, сахарозы, белков, минеральных веществ, ферментов. Массовая доля сахарозы достигает 5%. Используется при приготовлении продуктов детского питания, в кондитерской промышленности. Лактоза - молочный сахар. Используется в производстве продуктов детского 64 питания и специальных кондитерских изделий. Сорбит и ксилит являются многоатомными спиртами (полиолы). Сладость ксилита и сорбита по сравнению с сахарозой 0.85 и 0.6 соответственно. Они практически полностью усваиваются организмом. Ксилит, кроме того, является стабилизатором, обладающим влагоудерживающей способностью и эмульгирующими свойствами, оказывает положительное влияние на состояние зубов, увеличивает выделение желудочного сока и желчи. Аспартам представляет собой дипептид, в состав которого входят остатки аспарагиновой кислоты и фенилаланина. Аспартам в 200 раз слаще сахарозы и нетоксичен. Он удобен в использовании продуктов, которые не требуют тепловой обработки, а также продуктов лечебного назначения. В продуктах, которые подвергаются тепловой обработке, длительному хранению, его применение нецелесообразно из-за снижения степени сладости готового продукта. Цикламаты – натриевая (калиевая) и кальциевая соли цикламовой (аминосульфоновой) кислоты. Соединения с приятным вкусом, без привкуса и горечи, стабильные при варке, хорошо растворяются в воде. Сладость в 30 раз выше, чем у сахарозы. Применяются при производстве напитков, в том числе молочных. Сукралоза. Этот производный от сахара продукт изготавливают путем селективной замены в молекуле сахара трех гидроксильных групп на три атома хлора. Этот заменитель сахара в 600 раз слаще сахарозы. Сукралоза устойчива при хранении, ее можно добавлять в молочные продукты. Она остается стабильной в пищевых продуктах даже в средах с высокой кислотностью. Наиболее устойчива сукралоза в средах с рН 5-6, причем ее устойчивость возрастает с увеличением рН от 1 до 5,5. Ацесульфам К. В нашей стране этот подсластитель больше известен как «сунетт», открыт в Германии в 1967 г. Сладость в 200 раз выше, чем у сахарозы. К ароматизаторам относятся вещества, усиливающие вкус и аромат, вносимые в пищевые продукты, с целью улучшения их органолептических свойств. Их условно можно разделить на природные вещества и соединения имитирующие природные. Первые выделяют из фруктов, овощей и растений в виде соков, эссенций или концентратов, вторые получают синтетическим путём. Способы получения соединений последней группы могут быть самыми разнообразными. В нашей стране не разрешается применение синтетических веществ, усиливающих аромат, свойственный данному продукту и введение их в продукты детского питания. Химическая природа ароматизаторов может быть самой разнообразной. Они могут включать большое число компонентов, среди них эфирные масла, альдегиды, спирты, сложные эфиры и т.д. Из вкусовых веществ, усиливающих аромат и вкус отметим глутаминовую кислоту и её соли, применяемые при производстве концентратов первых и вторых блюд. ВЕЩЕСТВА, ПОВЫШАЮЩИЕ СОХРАННОСТЬ ПРОДУКТА И УВЕЛИЧИВАЮЩИЕ СРОКИ ХРАНЕНИЯ К ним относятся антиокислители и консерванты. Антиокислители замедляют окисление ненасыщенных жирных кислот, входящих в состав липидов. Обычно их используют в жировых и жиросодержащих продуктах. Из природных антиокислителей необходимо, в первую очередь, отметить токофероллы, они присутствуют в ряде растительных масел (в частности тыквенное масло). Из синтетических – бутилоксианизол и бутилокситолуол – применяются в жировых продуктах, в первую очередь, в топлёных, кулинарных и кондитерских жирах. Консерванты повышают срок хранения продуктов, защищают от порчи, вызванной микроорганизмами. Остановимся только на химических консервантах, добавляя которые можно замедлить или предотвратить развитие бактерий, плесеней, дрожжей и других микроорганизмов. В ряде случаев целесообразно использовать смесь нескольких консервантов. Нет универсальных консервантов, которые были бы пригодны для всех 65 пищевых продуктов. Одним из наиболее распространённых консервантов является диоксид серы - SO2 (сернистый газ). Применяют и соли сернистой кислоты (Na2SO3, NaHSO3). Сернистый газ и соли сернистой кислоты (сульфиты) подавляют развитие плесневых грибов, дрожжей, некоторых бактерий. И применяются для сохранения соков, плодоовощных пюре, повидла и т.д. Сернистый газ разрушает витамин B1. В 1996 г. в перечень пищевых добавок, разрешённых в России для применения в пищевых продуктах, включён фермент лизоцим. Сотрудниками ВНИИМС была исследована возможность использования лизоцима в качестве консерванта в технологии плавленых сыров. Установлено, что лизоцим гидрохлорид в дозе 250 мг на 100 г продукта обеспечивает снижение количества мезофильных аэробных и факультативно-анаэробных микроорганизмов в 3–8 раз, в зависимости от вида сыра, резко тормозит размножение и предотвращает спорообразование лактатсбраживающих бактерий, а также протеолитических клостридий. Контрольные вопросы и задания. 1. Каковы особенности технологии жидкого соевого молока? 2. Каковы особенности технологии сухого соевого молока? 3. В производстве каких молочных продуктов используются растительные жиры и жировые системы? 4. Что такое пищевые добавки? Дайте краткую характеристику пищевых добавок. Раздел 5. ТЕХНОЛОГИЯ ПРОДУКТОВ ГОРОДСКИХ МОЛОЧНЫХ ЗАВОДОВ И МОРОЖЕНОГО Глава 1. МОЛОКО, СЛИВКИ, МОЛОЧНЫЕ НАПИТКИ ХАРАКТЕРИСТИКА МОЛОКА, СЛИВОК И НАПИТКОВ Вырабатывают пастеризованное и стерилизованное молоко, сливки и напитки. Пастеризованное коровье молоко представляет собой нормализованное по массовой доле жира или сухих веществ молоко, обработанное при определенных температурных режимах и предназначенное для непосредственного употребления в пищу. В зависимости от содержания жира, сухого обезжиренного молочного остатка (СОМО), наполнителей, а также режимов тепловой обработки питьевое молоко вырабатывают в широком ассортименте. Вырабатывают пастеризованное молоко с массовой долей жира 1,5; 2,5; 3,2; 3,5; 4,0 и 6,0 %; с массовой долей СОМО 8,5–8,3 %; белковое молоко нежирное и с массовой долей жира 1,0 и 2,5 %; топленое молоко нежирное и с массовой долей жира 1,0; 2,5; 4,0; 6,0 %. Кислотность пастеризованного молока с разным содержанием жира должна быть не более 21 Т, а для белкового молока – 25 Т; степень чистоты не ниже первой группы. Расширен ассортимент молока с различными наполнителями: с кофе, с какао, шоколадное молоко и др. ВНИМИ разработано витаминизированное пастеризованное молоко, обогащенное как отдельными витаминами (бета-каротин, С), так и поливитаминными премиксами. Поливитаминные премиксы представляют собой смесь витаминов (A, D, E, B1, B2, B6, B12, фолиевая кислота, PP,C, пантотеновая кислота, биотин) с лактозой. Вырабатывают молоко, обогащенное макро- и микроэлементами : кальцием, фосфором, магнием, железом, цинком, йодом. Определен способ обогащения молока йодом в виде йодоказеина, который вносят в нормализованное молоко перед пастеризацией. Содержание витаминов и минеральных веществ в продукте должны быть достаточными для удовлетворения за счет данного продукта 31–35 % средней суточной 66 потребности в этих нутриентах. Напитки соевые пастеризованные изготавливают как на основе соевых аналогов сухого коровьего молока, так и с добавлением к коровьему молоку соевых белков. При выработке соевых продуктов используют растительные жиры, которые входят в состав аналогов сухого коровьего молока, или добавляются по рецептуре на данный продукт. ВНИМИ разработаны пастеризованные напитки: соевый, молочно-растительный и др. Пастеризованные сливки – это продукт, вырабатываемый из коровьего молока путем сепарирования, прошедший тепловую обработку и предназначенный для непосредственного употребления. Сливки вырабатывают с массовой долей жира от 8,0 до 40,0 % и массовой долей СОМО 6,0; 7,2 и 7,8 %, кислотностью 16, 18 и 19 Т. Стерилизованное молоко – это молоко, подвергнутое тепловой обработке при температуре выше 100 °С и предназначенное для непосредственного употребления. В зависимости от массовой доли жира и наполнителей вырабатывают следующие виды стерилизованного молока: молоко стерилизованное с массовой долей жира 1,5; 2,5; 3,2; 3,5 %; витаминизированное молоко с массовой долей жира 3,2 %. Кислотность стерилизованного молока не должна превышать 20 °T, степень чистоты — не ниже первой группы. Стерилизованные сливки – это сливки, подвергнутые тепловой обработке при температуре выше 100 °С и предназначенные для непосредственного употребления. Вырабатывают стерилизованные сливки с массовой долей жира 10%, кислотностью не выше 19 °Т. Стерилизованные молочные напитки в зависимости от используемых добавок выпускают следующих видов: кофейный, ванильный, малиновый, клубничный. Массовая доля жира в готовом продукте – 2,5%, сахара – 9%. ТЕХНОЛОГИЯ ПАСТЕРИЗОВАННОГО МОЛОКА И СЛИВОК Технологический процесс производства пастеризованного молока и сливок состоит из следующих операций: приемки, очистки, нормализации, получения сливок (сепарирования), гомогенизации, пастеризации, топления (для топленого молока), охлаждения, фасования, упаковывания и хранения. В качестве сырья для производства пастеризованного молока используют цельное и обезжиренное натуральное молоко, сливки, сухое цельное и обезжиренное молоко, пахту, сгущенное обезжиренное молоко, препарат витамина С и наполнители (сахар, какао, кофе). Отобранное по качеству натуральное молоко и сливки нормализуют по массовой доле жира и СОМО (для белкового молока до стандартной плотности). При выработке пастеризованного восстановленного молока сухие компоненты растворяют в воде при температуре 38–42 °С, фильтруют и охлаждают до 5–8°С. С целью набухания белков и достижения требуемой плотности восстановленное молоко выдерживают при температуре охлаждения в течение 3–4 ч. Нормализованное молоко и сливки подогревают до 40–45 °С и очищают на центробежных молокоочистителях. Затем молоко гомогенизируют при температуре 45–55 °С и давлении 10–15 МПа, а сливки – при температуре 45–85 °С, при давлении 10–15 МПа для сливок с массовой долей жира 8, 10 и 20% , давлении 5–7,5 МПа для сливок с массовой долей жира 35%. После гомогенизации молоко пастеризуют при температуре (76±2) °С с выдержкой 20 с. Гомогенизированные сливки 8–10% -ной жирности пастеризуют при температуре (80±2) °С, а 20–35% -ной жирности – при температуре (87±2) °С с выдержкой 15–20 с. Пастеризованное молоко и сливки охлаждают до температуры 4–6°С, затем разливают и упаковывают в стеклянную, бумажную или полимерную тару. Срок хранения герметически упакованных пастеризованного и топленого молока и сливок при температуре 4 ±2 °С составляет 3 сут. 67 Особенности технологии отдельных видов молока, сливок и напитков приведены ниже. Пастеризованное молоко «Отборное» – вырабатывается из ненормализованного молока, отобранного по физико-химическим и микробиологическим показателям. Массовая доля жира в готовом продукте должна быть не менее 3,4 %, кислотность – не более 18 Т, плотность – не менее 1028 кг/м3, степень чистоты по эталону – не ниже I группы, термоустойчивость – не менее II группы, эффективность гомогенизации – не менее 70 %. В 1 см3 готового продукта не должно содержаться: бактерий группы кишечной палочки; патогенных микроорганизмов, в том числе сальмонелл в 25 см 3. Температура при выпуске с предприятия – 42С. Для выработки молока пастеризованного цельного «Отборное» используют молоко коровье закупаемое не ниже I сорта, плотностью не менее 1028 кг/м 3, термоустойчивостью по алкогольной пробе не ниже II группы, соматических клеток – не более 500 тыс. в 1 см3. Температура молока, поступающего с фермы должна быть не более 7 С. Технологический процесс производства коровьего цельного отборного молока состоит из следующих технологических операций: приемка молока, очистка, гомогенизации, пастеризация и охлаждение, фасование и хранение. Приемку молока целесообразно осуществлять в отдельном помещении. Принятое молоко немедленно охлаждают до температуры не выше 4 С. Подогретое до температуры 35-40С молоко очищают на центробежном молокоочистителе. Рекомендуется проводить дополнительную очистку молока на бактофугах. Предварительно очищенное молоко гомогенизируют при температуре 50-80 С при давлении 15-17 МПа. При этом эффективность гомогенизации должна быть не менее 70 %. После гомогенизации молоко пастеризуют при 76±2 С. В зависимости от используемого оборудования температура пастеризации может быть увеличена до 80-99 С. Пастеризованное и охлажденное молоко сразу направляют на розлив через промежуточные емкости по вымытым и дезинфицированным трубопроводам. Не допускается хранение пастеризованного отборного молока в резервуарах перед розливом. Фасуют продукт только в герметическую тару. Срок годности пастеризованного отборного молока при температуре не выше 4 С – не более 10 сут. Пастеризованное молоко «Особое» вырабатывается также, как и «Отборное» из ненормализованного молока. Требования к сырью и готовому продукту аналогичны молоку «Отборному». Отличительной особенностью технологии молока «Особое» является обязательное бактериофугирование сырья, в то время, как для молока «Отборное» бактериофугирование только рекомендуется. Срок годности продукта в герметической упаковке – не более 7 суток при температуре 4±2 ºС. Пастеризованное молоко «Российское». Продукт вырабатывается из коровьего молока с массовой долей жира 1,5; 2,5Я; 3,2; 3,5; 6,0 % и нежирный. Молоко «Российское» с массовой долей жира 2,5 % и 3,2 % может вырабатываться из рекомбинированного молока ( с использованием сливочного масла или молочного жира). Предусматривается производство всех видов молока «Российское» с лактулозой. Фасуют продукт только в герметическую потребительскую тару. Срок годности молока «Российское» – не более 3 сут. Топленое молоко вырабатывается из нормализованного или обезжиренного молока, подвергнутого топлению при определенных температурных режимах, с последующим охлаждением. Массовая доля жира в готовом продукте составляет 1,0; 2,5; 4,0 и 6,0 %, а также вырабатывается нежирное топленое молоко. Нормализованное молоко гомогенизируется и нагревается на трубчатых пастеризаторах до температуры 95-99 С, затем оно выдерживается в закрытых емкостях в течение 3-4 ч. Такая выдержка при высокой температуре называется топлением. В результате топления молоко приобретает коричневый оттенок и специфический ореховый 68 вкус. При топлении выпаривается часть влаги и массовая доля жира в продукте повышается, что необходимо учитывать при нормализации молока. После топления молоко охлаждают до 8 С и фасуют в потребительскую тару: стеклянные бутылки, пакеты из комбинированных материалов, разрешенных для контакта с молочными продуктами. Белковое молоко. В сравнении с обычным пастеризованным молоком белковое молоко отличается повышенным содержанием СОМО и пониженным содержанием жира. Для повышения СОМО к молоку добавляют сухое цельное, сухое обезжиренное или сгущенное обезжиренное молоко. Нормализованную смесь готовят по разработанным рецептурам. После получения нормализованной смеси технологические операции осуществляются так же, как и при выработке цельного пастеризованного молока. Витаминизированное молоко. Продукт вырабатывается с массовой долей жира 1,5; 2,5 и 3,2 %. Витамины и поливитаминные премиксы вносят в нормализованную смесь перед пастеризацией. Допускается внесение витаминов в продукт перед фасованием. При выработке продуктов с витамином А сначала готовят его эмульсию в молоке, затем ее добавляют в нормализованную смесь и перемешивают в течение 10–15 мин. Витамин С обычно вносят в готовый продукт. Поливитаминный премикс вносят в молоко в виде раствора. Предварительно готовят раствор премикса в воде или молоке. Для этого необходимую массу премикса растворяют в десятикратном (по отношению к массе премикса) количестве молока или воды при температуре 20±2 ºС при постоянном перемешивании до полного растворения витаминов. Полученный раствор премикса вносят при постоянном перемешивании в молоко. Выпускают молоко с различными наполнителями: какао, шоколадное, с кофе. Молоко с какао вырабатывают из цельного молока с добавлением какао и сахара. Готовый продукт выпускается с массовой долей жира 3,2 %, сахара 12 % и какао 2,5 %. Сначала из какао и сахара готовится сироп на молоке, температура которого 60-65 ºС. Соотношение какао, сахара и молока 1:1:6. Полученная смесь пастеризуется при 85-90 ºС в течение 30 мин и фильтруется. Затем сироп вносится в молоко. Для того, чтобы какаопорошок не давал осадка, в смесь при 60-65 ºС вносят агар в виде водного 5-10 %-ного раствора. Приготовленная смесь пастеризуется при 85 ºС, гомогенизируется при 9,8-14,7 МПа и охлаждается до 8-10 ºС. Для улучшения вкуса и консистенции охлажденный продукт выдерживается 3-4 ч. Шоколадное молоко вырабатывается из нормализованной смеси с массовой долей жира 1,5 и 2,5 % с использованием какао-порошка, массовая доля которого составляет от 1 до 3 %. Частицы какао сравнительно велики и тяжелы и легко седиментируют Поэтому основной задачей в данном случае является получение однородной дисперсии частиц какао путем формирования слабого тиксотропного геля, обладающего способностью восстанавливать свою структуру при механическом воздействии и сохранять стабильность при хранении. Для формирования геля используют стабилизатор каппа-каррагинан. Молекулы каппа-каррагинана имеют группы, способные вступать в реакцию с мицеллами казеина в молоке. Реакция протекает при нагревании. Кроме того, для получения стабильной тиксотропной системы дополнительно используют эмульгаторы, чаще моноглицериды, которые способны создавать «сети жировых шариков» и тем самым увеличивать стабильность жировой эмульсии и кремообразность продукта. В состав рецептуры на молоко шоколадное входит: цельное и обезжиренное молоко, сахар-песок или подсластители, какао-порошок, стабилизатор – каррагинан, эмульгатор – моностерат глицерина и ароматизаторы (ваниль, шоколад). Технологический процесс производства пастеризованного шоколадного молока включает следующие операции: приготовление смеси ингредиентов, пастеризация при температуре 85 °С в течение 30 с, гомогенизация при температуре 75 °С и давлении 20 69 МПа, охлаждение до температуры 3-5 °С, фасование. Молоко с кофе вырабатывается из цельного молока с добавлением сахара, экстракта кофе или кофе с цикорием. Для приготовления экстракта одну часть кофе смешивают с тремя частями горячей воды и смесь кипятят в течение 5 мин. Затем она охлаждается и фильтруется. Смесь молока, кофейного экстракта и сахара обрабатывается также, как и молоко с какао. Готовый продукт должен содержать не менее 3,2 % жира, 7 % сахара и 2 % экстрактивных веществ кофе. Напиток молочно-растительный пастеризованный вырабатывается из пастеризованной смеси молока коровьего, соевого белка, растительного жира с использованием технологических режимов обработки, аналогичных режимам, применяемым при производстве традиционного пастеризованного молока. Рецептуры напитка приведены в табл. .Срок годности продукта 3 суток при температуре хранения 4±2° С Напиток соевый вырабатывают на основе соевого аналога сухого коровьего молока, при этом на 1 т продукта расходуется 12,1 кг соевого аналога и 876,9 кг воды. Технология напитка соевого аналогична технологии коровьего пастеризованного молока. Массовая доля жира в продукте 3,2 %, кислотность 8–12 Т, плотность 1029 кг/м3. Срок годности при температуре не выше 6 С составляет 3 суток. Молочный коктейль вырабатывается трех видов: шоколадный, ароматизированный и фруктовый. Массовая доля жира в продукте 1,5%, сухих веществ – 16,1 %. Сырьем для производства коктейля служит молоко цельное и обезжиренное, сухое цельное и обезжиренное молоко, сливки, пахта, сахар-песок, плодово-ягодные наполнители, подсластители, ароматизаторы, красители, стабилизаторы консистенции. Технологический процесс производства коктейля состоит из следующих технологических операций: приемка и подготовка сырья, приготовление нормализованной смеси, гомогенизация, пастеризация и охлаждение смеси, внесение ароматизаторов, фасование, доохлаждение продукта. Упаковка заполняется продуктом на 70 % объема и перед употреблением встряхивается. Срок годности готового продукта – 3 сут. Рецептуры молочно-растительного напитка (в кг на 1000 кг продукта без учета потерь). Норма, кг для напитка Компоненты 2,5%-ной жирности Норма, кг для напитка 3,2%-ной жирности Молоко цельное с массовой долей жира 3,2 % 500 - - 500 - - Молоко обезжиренное сухое - 47,0 47,0 - 47,0 47,0 Масло сливочное крестьянское 72,5 %-ной жирности - - 33,84 - - 43,5 Жир молочный концентрированный 99,9 % жира - 24,6 - - 31,56 - Специальный растительный жир 99,9 % жира 90 - - 16,03 - - Белок соевый изолированный 15,5 15,5 15,5 15,5 15,5 15,5 Вода питьевая 475,5 912,2 903,66 468,47 905,94 894,0 Сливки взбитые. Массовая доля жира взбитых сливок составляет 28,5%. В 70 зависимости от используемых добавок вырабатывают шоколадные и ароматизированные взбитые сливки. Для получения взбитых сливок используется молоко коровье, сливки, сахар-песок, стабилизаторы, какао-порошок, пищевые красители и ароматизаторы. Технологический процесс производства взбитых сливок состоит из следующих технологических операций: приемка и подготовка сырья; приготовление нормализованной смеси; приготовление смеси сухих компонентов; гомогенизация, пастеризация и охлаждение смеси; внесение пищевых красителей, ароматизаторов; созревание, взбивание, фасование. ТЕХНОЛОГИЯ СТЕРИЛИЗОВАННОГО МОЛОКА И СЛИВОК Особенности требований к молоку. Стерилизованные продукты по сравнению с пастеризованными, обладают в хранении более высокой стойкостью. Последняя приобретается в результате высокотемпературной обработки молока – стерилизации, в процессе которой уничтожаются не только вегетативная, но и споровая микрофлора. В производстве стерилизованных продуктов особое значение приобретают такие показатели качества сырья, как бактериальная обсемененность и термоустойчивость. На стерилизацию направляют молоко, содержание бактерий в 1 см3 которого составляет не более 500 тыс. Под термоустойчивостью понимают свойство молока выдерживать воздействие высоких температур без видимой коагуляции белков. Термоустойчивость молока определяется термоустойчивостью казеина, которая связана с солевым равновесием в молоке. Под солевым равновесием понимают такое распределение солей между истинно растворимыми, коллоидно растворимыми и связанными с белком формами, которые обеспечивают устойчивое состояние казеина в молоке. Устойчивость казеина в молоке связана с соотношением растворимых форм следующих солей: катионов кальция и магния, с одной стороны, и анионов фосфорной (фосфатов) и лимонной (цитратов) кислот, с другой стороны. В свежем молоке нормальной кислотности (16–18 ºТ) и термоустойчивости соли кальция и магния присутствуют в ионно-молекулярном, коллоидном и связанном с белком формах, соотношение между которыми в % представлено ниже. Всего, % В молоке В плазме молока Связано с казеином 100 78 22 Ионномолекулярная, % 39 26 7 Коллоидная 67 52 15 В свежем термоустойчивом молоке 22 % кальция связано с белком; 78% коллоидно растворены в плазме, при этом 26 % кальция образует истинный раствор и 52 % – коллоидный. Повышение концентрации ионов кальция и магния приводит к снижению термоустойчивости молока, что обусловлено переходом части растворимых солей кальция и магния в связанное с белком состояние, вследствие чего уменьшается отрицательный заряд мицелл казеина и нарушается гидратная оболочка. В результате мицеллы казеина легко образуют солеобразные связи друг с другом, соединяясь в более крупные агрегаты, которые легко коагулируют при воздействии высоких температур. И наоборот, снижение в молоке концентрации ионов кальция и магния способствуют переходу части катионов, связанных с мицеллой казеина, в растворимое состояние, происходит дезагрегация мицелл, что способствует повышению термоустойчивости молока. Молоко или сливки, направляемые на стерилизацию, обязательно контролируют на термоустойчивость по алкогольной пробе, основанной на воздействии этилового спирта 71 на белки, последние полностью или частично денатурируют при смешивании равных объемов молока или сливок со спиртом. Термоустойчивость молока и сливок по алкогольной пробе определяют при помощи водного раствора этилового спирта с массовой долей этанола 68, 70, 72, 75 и 80 %. Чем большую концентрацию спирта выдерживает молоко не свертываясь, тем оно термоустойчивее. Для определения термоустойчивости молока используют также тепловую пробу, на основе которой создан прибор «Термол–1». В этом приборе молоко ступенчато нагревают до заданной температуры, выдерживают определенное время, после чего подвергают анализу с целью выявления коагуляции белков. По результатам алкогольной или тепловой пробы молоко и сливки подразделяют на группы, указанные ниже. Группа I II III IV V Алкогольная проба, объемная доля этанола в водном растворе, % 80 75 72 70 68 Тепловая проба (Термол-1) Температура, ºС Выдержка, мин 140 и выше от 120 до 130 от 100 до 120 от 80 до 90 ниже 80 2,0 2,0 1,0 1,0 0,5 Для стерилизации пригодно молоко не ниже III группы по алкогольной и тепловой пробе на термоустойчивость. Молоко термоустойчивостью ниже IV группы для выработки стерилизованного молока не используют. Термоустойчивость молока IV группы повышают до III или II группы путем добавления солей-стабилизаторов: цитратов калия и натрия, которые способствуют восстановлению солевого равновесия в молоке, предотвращая его свертывание. Оптимальную дозу солей-стабилизаторов определяют опытным путем. В три колбы наливают по 100 см3 молока термоустойчивостью IV группы и добавляют водный раствор соли-стабилизатора с массовой долей соли в нем 10 %. В первую колбу добавляют 0,1 см3, во вторую – 0,2 см3, а в третью – 0,3 см3. При этом массовая доля солистабилизатора в молоке составляет соответственно 0,01; 0,02 и 0,03 %. Смесь перемешивают и определяют термоустойчивость по алкогольной пробе. Минимальная доза солей-стабилизаторов, повышающая термоустойчивость молока IV группы до III или II группы является оптимальной дозой для исследуемого молока. Технологический процесс выработки стерилизованного молока и сливок включает приемку и подготовку сырья, пастеризацию или подогрев, внесение солейстабилизаторов (при необходимости), гомогенизацию, стерилизацию, фасование. Сырьем для стерилизованного молока и сливок является: коровье молоко не ниже первого сорта, с термоустойчивостью по алкогольной пробе не ниже III группы; обезжиренное молоко и сливки; цельное или обезжиренное сухое молоко высшего сорта. Допускается применять молоко с термоустойчивостью по алкогольной пробе не ниже IV группы, термоустойчивость которого повышают путем добавления солей-стабилизаторов. Оптимальная доза внесения солей-стабилизаторов составляет 0,01–0,03 % массы молока. Соли-стабилизаторы вносят в виде водного раствора в сырое или пастеризованное молоко непосредственно перед направлением его на стерилизацию. При выработке витаминизированного стерилизованного молока предусматривается использование поливитаминного премикса, который вносят в молоко перед стерилизацией в виде раствора. Подготовка раствора поливитаминного премикса осуществляется 72 аналогично подготовке его в технологии пастеризованного витаминизированного молока. Вырабатывают стерилизованное молоко, обогащенное лактулозой. Последовательность технологических операций, а также способы и режимы стерилизации и фасования продукта различны в зависимости от применяемых видов оборудования. Технология стерилизованного молока и сливок предусматривает два способа стерилизации: одноступенчатый и двухступенчатый. При одноступенчатом способе стерилизация осуществляется один раз или в потоке путем прямого либо косвенного нагрева с последующим асептическим фасованием продуктов в пакеты, или в таре после фасования продукта. Одноступенчатый способ стерилизации в потоке при прямом нагреве (пароконтактный) проводится путем введения пара в молоко. При прямом нагревании молока до температуры 140-142 °С происходит денатурация сывороточных белков с образованием довольно крупных частиц белка. Для того, чтобы белковые частицы не выпадали в осадок при хранении молока, рекомендуется проводить гомогенизацию после стерилизации, так как наряду с дроблением жировых шариков при гомогенизации дробятся частицы денатурированного белка. Технологический процесс производства стерилизованного молока способом стерилизации в потоке при прямом нагреве осуществляется следующим образом. Подготовленное к стерилизации молоко нагревают до температуры 74–78 °С с выдержкой 20 с, при необходимости охлаждают до 2–6°С и хранят или направляют на стерилизацию. Молоко стерилизуют в инжекторе путем введения в продукт пара при температуре 140–142°С с выдержкой 2–4 с, затем молоко направляется в вакуум-камеру, где при разрежении (0,06±0,01) МПа температура молока снижается до 76–78 °С вследствие самоиспарения части воды. После вакуумирования оно поступает на асептический гомогенизатор, в котором гомогенизируется при давлении (22,5±2,5) МПа, охлаждается до (18±2) °С и направляется на розлив в асептических условиях (давление стерильного воздуха 0,09±0,04 МПа) в пакеты из комбинированного материала (рис. ). Одноступенчатый способ стерилизации в потоке при косвенном нагреве осуществляется на технологических линиях, включающих пластинчатый (линия «Стеритерм») или трубчатый (линия «Элекстер») теплообменники для стерилизации молока. При косвенном нагревании молока до температуры стерилизации денатурированные белки оседают на стенках теплообменных аппаратов или их частицы выделяются в выдерживателях (стабилизаторах), установленных перед секцией стерилизации. Для выделения частиц денатурированных белков можно использовать также сепараторы. Поэтому при стерилизации молока с применением косвенного нагрева молоко гомогенизируют обычно перед стерилизацией при температуре 65-75 °С. Одноступенчатый способ стерилизации в таре (бутылках) применяют с использованием стерилизаторов периодического действия. Нормализованное молоко нагревают до (75±5) °С, гомогенизируют при этой температуре и давлении (22,5±2,5) МПа, разливают в бутылки. Стерилизация укупоренных бутылок проводится в автоклавах при температуре (116±1) °С с выдержкой 20–30 мин или при температуре (120±1)°С с выдержкой 15 мин. После стерилизации молоко в бутылках охлаждается водой в автоклаве до температуры (65±5) °С и направляется в камеру для доохлаждения. Хранить стерилизованное молоко в бутылках следует при температуре от 1 до 20 °С не более 2 мес со дня выработки, а сливки – не более 30 сут. При двухступенчатом способе технологический процесс после общих операций осуществляется в следующей последовательности: подогрев, гомогенизация, предварительная стерилизация и охлаждение в потоке, промежуточное хранение, подогрев перед розливом, розлив и укупоривание, стерилизация молока в бутылках и охлаждение. Схема технологической линии производства стерилизованного молока в бутылках (двухступенчатый способ) приведена на рис. . Подготовленное для 73 стерилизации молоко и сливки подогревают до (65±5) °С, гомогенизируют при указанных режимах, затем стерилизуют в потоке при температуре (137±2) °С с выдержкой 20 с, охлаждают до (35 ±5) °С и резервируют в промежуточной емкости. Перед розливом молоко или сливки нагревают до 70–80 °С и направляют на розлив в нагретые бутылки (60–70 °С). Укупоренные бутылки поступают на стерилизацию в башенный стерилизатор непрерывного действия. В секциях нагрева водой бутылки со стерилизованным продуктом подогревают до 90 °С, затем они поступают в секцию стерилизации, в которой нагреваются до температуры (117±1)°С с выдержкой (13±1) мин и охлаждаются водой в секциях охлаждения до (45 ±5) °С. Охлажденные бутылки с продуктом направляют в камеру хранения для доохлаждения до 20 °С. Особенности технологии отдельных видов стерилизованного молока, сливок и напитков приведены ниже. Молоко стерилизованное «Провита» вырабатывается из высококачественного сырья, подвергнутого гомогенизации и одноступенчатой стерилизации в потоке с последующим охлаждением и асептическим розливом в пакеты. Массовая доля жира в продукте составляет 1,5; 2,5 и 3,2 %, кислотность не выше 20 ºТ. Для придания продукту профилактических и лечебных свойств используется бета-каротин и витамин С. Вырабатывается продукт на автоматизированных линиях «Элекстер» и «Стеритерм». Срок хранения стерилизованного молока «Провита» при температуре от 1 до 20 ºС в пакетах из полимерного материала – 10 сут, в пакетах из комбинированного материала – 1 месяц. Молоко шоколадное стерилизованное вырабатывается из высококачественного термоустойчивого сырья с добавлением какао, сахара, стабилизатора, подвергнутого очистке, пастеризации, гомогенизации и одноступенчатой стерилизации в потоке с последующим охлаждением и асептическим розливом в пакеты. Массовая доля жира в продукте составляет 1,5; 2,0; 2,5 и 3,2 %. Вырабатывается на всех типах автоматизированных линий по производству стерилизованного молока. Срок хранения стерилизованного шоколадного молока при температуре от 0 до 20 ºС – 4 месяца, от 20 до 30 ºС – 2 месяца. Сливки стерилизованные «Вологодские» вырабатываются из высококачественных термоустойчивых нормализованных сливок, подвергнутых гомогенизации и одноступенчатой стерилизации в потоке с последующим охлаждением и фасованием в асептических условиях в пакеты из комбинированного материала. Массовая доля жира в продукте составляет 8; 10; 15 и 20%. Выработка стерилизованных сливок «Вологодские» осуществляется на всех типах автоматизированных линий по производству стерилизованного молока. Срок хранения продукта при температуре от 0 до 20 ºС – 3 месяца. Коктейль молочный стерилизованный вырабатывается из высококачественного термоустойчивого сырья с добавлением ароматизаторов, сахара, красителей. Вырабатывают продукт с массовой долей жира 3,2; 2,5; 2,0; 1,5 % и нежирный с использованием всех типов автоматизированных линий по производству стерилизованного молока. Срок хранения молочного стерилизованного коктейля при температуре от 0 до 10 ºС в пакетах из полимерных материалов – 15 суток, в пакетах из комбинированного материала и стеклянных бутылках – 6 месяцев; при температуре 20 ºС – соответственно 10 суток и 3 месяца. Напитки молочные стерилизованные (разработанные ВНИМИ) вырабатываются из смеси нормализованного молока с добавлением вкусовых и ароматических веществ с последующей стерилизацией в потоке. В зависимости от используемых добавок напитки выпускают следующих видов: кофейный, ванильный, малиновый, клубничный, банановый. Продукты фасуют в полиэтиленовые пакеты. Массовая доля жира в готовом продукте – 2,5 %, сахара – 9 %. Срок хранения – 10 суток. Температура хранения от 1 до 74 20 С. Для производства напитков используют оборудование «Элекстер» и типа «ВТИС». Глава 2. КИСЛОМОЛОЧНЫЕ ПРОДУКТЫ ХАРАКТЕРИСТИКА КИСЛОМОЛОЧНЫХ ПРОДУКТОВ Кисломолочные продукты можно разделить на следующие группы: кисломолочные напитки, сметана, творог, творожные продукты. Кисломолочные продукты получают путем сквашивания пастеризованного, стерилизованного или топленого молока, сливок, пахты и сыворотки заквасками, в состав которых входят различные молочнокислые бактерии, иногда дрожжи, а для получения продуктов лечебно-профилактического назначения – бифидобактерии. Для получения кисломолочных продуктов используют также сухое, сгущенное молоко, казеинаты, пахту, сыворотку, плодово-ягодные и овощные наполнители, сахар-песок, пищевые ароматизаторы, красители, подсластители, стабилизаторы структуры продукта. Вырабатываются кисломолочные напитки и на основе сои. Поскольку в состав заквасок входят молочнокислые кокки, молочнокислые палочки и дрожжи, то различные комбинации этих микроорганизмов позволяют получить разнообразные кисломолочные продукты и создают микробиологическую основу технологии молочных продуктов (табл. ). Под действием ферментов, выделенных микроорганизмами, происходит процесс глубокого распада молочного сахара (брожение) с образованием более простых соединений (молочной кислоты, спирта, углекислого газа и пр.). В зависимости от образующихся при брожении продуктов различают молочнокислое, спиртовое и другие виды брожения. Молочнокислое брожение является основным процессом при производстве кисломолочных продуктов. В процессе молочнокислого брожения в молоке накапливается молочная кислота, изменяется кислотность молока. Когда рН молока достигнет 4,6–4,7 казеин теряет растворимость и коагулирует, образуется сгусток. При спиртовом брожении лактозы образуется этиловый спирт и углекислота. В кисломолочных продуктах (кефир, кумыс и др.) спиртовое брожение сопутствует молочному брожению, при котором создаются благоприятные условия для развития дрожжей. В наибольшей степени спиртовое брожение проявляется в кумысе. По виду брожения кисломолочные продукты условно делятся на две группы: полученные в результате только молочнокислого брожения (простокваша, сметана, творог и др.) и смешанного – молочнокислого и спиртового (кефир, кумыс). В результате биохимических процессов, протекающих при сквашивании молока, кисломолочные продукты приобретают диетические и лечебные свойства. На диетические и лечебные свойства кисломолочных продуктов указывал И. И. Мечников, который считал, что преждевременное старение человеческого организма является следствием воздействия на него ядовитых веществ, накапливающихся в кишечнике в результате жизнедеятельности гнилостных микроорганизмов. Молочная кислота, образующаяся в процессе молочнокислого брожения, подавляет гнилостную микрофлору и тем самым предохраняет организм от медленного отравления. И. И. Мечников рекомендовал простоквашу, выработанную с использованием болгарской палочки, как профилактическое средство от кишечных заболеваний. 75 + + + + + + + + + Бифидобактерии + Кефирный грибок + Дрожжи, сбраживающие лактозу + L. delbruechii bulgaricus + L. acidophilus + Sc. Salivarius thermophilus Lc. diacetilactis Простокваша обыкновенная, простокваша сливочная, творог, сметана (массовая доля жира 20, 25, 30 %), Сметана низкожирная (массовая доля жира 10, 15 %), сметана любительская (массовая доля жира 40 %),простокваша «Цитрусовая» Сметана ацидофильная, пахта “Идеал”, пахта диетическая Мечниковская простокваша, йогурт, напитки“Снежок”,“Южный” Ряженка, варенец Биойогурт Напиток “Вита” Напиток “Угличский” Ацидофилин Ацидолакт, ацидофильная паста Кефир Кумыс Молочный квас, квас “Новый” Lc. cremoris Кисломолочные продукты Lc. lactis Микроорганизмы, используемые в технологии кисломолочных продуктов Молочнок Молочнокислые кокки ислые палочки + + + + + + +/– + –/+ + +/– + + +/– + + + + + + + + Примечание: + — вид микроорганизмов используется в производстве продукта; +/– — данный вид микроорганизма может не использоваться в производстве продукта; +/– и –/+ — если используется +/–, то не используется –/+ и наоборот. Болгарская палочка способна приживаться в толстых кишках организма человека и вырабатывать там молочную кислоту. Однако болгарская палочка оказалась малоустойчивой в условиях слабощелочной реакции кишечника. Более устойчивой к действию щелочей оказалась ацидофильная палочка. Она может сбраживать не только молочный сахар, но и другие виды сахара, в результате чего легко приживается в организме человека. Ацидофильная палочка обладает сильными антибиотическими свойствами по отношению к некоторым вредным и болезнетворным микроорганизмам и поэтому используется в производстве кисломолочных продуктов. Кисломолочные продукты широко применяют для профилактики и лечения многих заболеваний, особенно желудочно-кишечного тракта. Так, ацидофильные продукты 76 применяют при лечении гнилостных и воспалительных процессов в кишечнике, колитов, гнойных ран. Кефир полезен при малокровии, истощении организма, хронических колитах. Кумыс используют для профилактики и лечения туберкулеза, так как микроорганизмы, содержащиеся в кумысе, вырабатывают антибиотик низин, подавляющий развитие туберкулезной палочки. В процессе производства кисломолочные продукты обогащаются витаминами, особенно С и В12, что объясняется способностью некоторых молочнокислых бактерий синтезировать эти витамины. Кисломолочные продукты легче усваиваются организмом, чем молоко. Это объясняется тем, что белки молока частично распадаются на более простые, легкоусвояемые вещества. Образующиеся в диетических кисломолочных продуктах молочная кислота и углекислый газ влияют на секреторную деятельность желудочнокишечного тракта, вызывая более интенсивное выделение желудочного сока и ферментов. При этом улучшается аппетит и ускоряется переваривание пищи. Пища усваивается с наименьшей затратой энергии, что очень важно при восстановлении ослабленных болезнью организмов. Поэтому диетические кисломолочные продукты используются для питания больных. Сметана отличается от других кисломолочных продуктов высоким содержанием жира. В сметане содержится большое количество витаминов, особенно богата она жирорастворимыми витаминами. Творог содержит большое количество полноценных и легкоусвояемых белков, солей, а также жира. Наличие таких важных аминокислот, как метионин и лизин, позволяет использовать творог для профилактики и лечения некоторых заболеваний печени, почек, а также атеросклероза. В твороге содержится значительное количество минеральных веществ (кальция, фосфора, магния, железа и др.), необходимых для нормальной деятельности сердца, центральной нервной системы, мозга и обмена веществ в организме. Соли кальция и фосфора находятся в твороге в наиболее усваиваемой форме для организма. Вырабатываются витаминизированные кисломолочные продукты, обогащенные как отдельными витаминами, так и поливитаминными премиксами. К ним относятся кисломолочные напитки с различной массовой долей жира: простокваша, йогурт, варенец, ряженка, кефир. Кроме того, вырабатываются витаминизированные творожные изделия, молочные пудинги и желе. Предусматривается выработка кисломолочных продуктов, обогащенных йодом: кефир, сметана, творог. ВНИМИ разработаны кисломолочные продукты на основе сои и растительного жира: кисломолочные напитки «Богатырь», «Оригинальный», кефир и йогурт молочнорастительные, сметана с массовой долей жира 10, 15, 20 % и столовая, творог молочнорастительный соевые пасты и другие. Для профилактики и лечения желудочно-кишечных дисбактериозов разработаны содержащие бифидобактерии кисломолочные продукты: под торговой маркой «Бифидок»– биойогурт, ряженка, кефир, кефир фруктовый, кефирный напиток, сметана; под торговой маркой «Бифилюкс» – биоряженка, сметана и др.; под торговой маркой «Бифилайф» – бифийогурт, ряженка, кефир, творог; ВНИИМС – напитки «Вита» и «Угличский». ТЕХНОЛОГИЯ КИСЛОМОЛОЧНЫХ НАПИТКОВ К кисломолочным напиткам относятся различные виды простокваши (простокваша обыкновенная и мечниковская, варенец, ряженка, йогурт и др.), кефир, кумыс, ацидофильные напитки. Кроме того, вырабатывают кисломолочные напитки из пахты и сыворотки. Для получения кисломолочных напитков используют молоко цельное и 77 обезжиренное, сливки, сгущенное и сухое молоко, казеинат натрия, пахту и другое молочное сырье, а также плодово-ягодные и овощные наполнители, пищевые ароматизаторы, красители, подсластители, стабилизаторы структуры. Существуют два способа производства кисломолочных напитков – резервуарный и термостатный. Резервуарный способ. Технологический процесс производства напитков резервуарным способом состоит из следующих технологических операций: подготовки сырья, нормализации, гомогенизации, пастеризации и охлаждения, заквашивания, сквашивания в специальных емкостях, охлаждения сгустка, созревания сгустка (кефир, кумыс), фасования. Для производства кисломолочных напитков используется молоко не ниже второго сорта, кислотностью не более 19 Т, плотностью не менее 1027 кг/м3. Сухое молоко предварительно восстанавливают. Обезжиренное молоко, пахта, сливки, сгущенное и сухое молоко, казеинат натрия, плодово-ягодные и овощные наполнители должны быть доброкачественными, без посторонних привкусов и запахов и пороков консистенции. Кисломолочные напитки вырабатывают с различной массовой долей жира, поэтому исходное молоко нормализуют до требуемой массовой доли жира. Нормализация молока осуществляется в потоке на сепараторах-нормализаторах или смешением. Некоторые продукты вырабатываются из обезжиренного молока. При нормализации сырья смешением массу продуктов для смешения находят по формулам материального баланса или по рецептуре. Схема технологической линии производства кисломолочных напитков резервуарным способом представлена на рис. . Нормализованную смесь подвергают тепловой обработке. В результате пастеризации уничтожаются микроорганизмы в молоке и создаются условия, благоприятные для развития микрофлоры закваски. Нормализованную смесь пастеризуют при температуре (922) С с выдержкой 2–8 мин или при температуре 85–87 С с выдержкой 10–15 мин. Для производства ряженки смесь пастеризуют при 95–98 С с выдержкой (6020) мин. Высокие температуры пастеризации вызывают денатурацию сывороточных белков, при этом повышаются гидратационные свойства казеина. Это способствует образованию более плотного сгустка, который хорошо удерживает влагу, а это в свою очередь препятствует отделению сыворотки при хранении кисломолочных напитков. Тепловая обработка смеси обычно сочетается с гомогенизацией при температуре 60–65 С и давлении 15–17,5 МПа. После пастеризации и гомогенизации смесь охлаждается до температуры заквашивания, после чего она поступает в емкость для заквашивания. В охлажденную смесь вносят закваску, масса которой обычно составляет 5 % от массы заквашиваемой смеси. Используют закваски прямого внесения. Сквашивание смеси проводят при температуре заквашивания. В процессе сквашивания происходит размножение микрофлоры закваски, нарастает кислотность, коагулирует казеин и образуется сгусток. Окончание сквашивания определяют по образованию достаточно плотного сгустка и достижению определенной кислотности. По окончании сквашивания продукт немедленно охлаждается. Кефир, вырабатываемый с созреванием, после сквашивания охлаждается до 14–16 С и при этой температуре созревает. Продолжительность созревания кефира не менее 10– 12 ч. Во время созревания активизируются дрожжи, происходит процесс спиртового брожения, в результате чего в продукте образуется спирт, углекислота и другие вещества, придающие этому продукту специфические свойства. В производстве фруктового кефира наполнители вносят после созревания перед фасованием. Кисломолочные напитки фасуют в термосвариваемые пакеты, коробки, стаканчики и др. 78 Термостатный способ. Технологический процесс производства кисломолочных напитков термостатным способом состоит из тех же технологических операций, что и при производстве резервуарным способом, осуществляемых в такой последовательности: подготовка сырья, нормализация, пастеризация, гомогенизация, охлаждение до температуры заквашивания, заквашивание, фасования, сквашивание в термостатных камерах, охлаждение сгустка, созревание сгустка (кефир, кумыс). Схема технологической линии производства кисломолочных напитков термостатным способом представлена на рис. . Приемку и подготовку сырья, нормализацию, тепловую обработку, гомогенизацию нормализованной смеси и ее охлаждение до температуры заквашивания выполняют так же, как и при резервуарном способе производства. Далее нормализованную смесь заквашивают в емкости. После заквашивания смесь фасуют в потребительскую тару и направляют в термостатную камеру, где поддерживается температура, благоприятная для развития микрофлоры закваски. Окончание сквашивания определяется по кислотности и плотности сгустка, затем продукт направляется в холодильную камеру для охлаждения, а кефир – и для созревания. Резервуарный способ производства кисломолочных напитков по сравнению с термостатным имеет ряд преимуществ, Во-первых, этот способ позволяет уменьшить производственные площади за счет ликвидации громоздких термостатных камер. При этом увеличивается съем продукции с 1 м2 производственной площади и снижается расход тепла и холода. Во-вторых, он позволяет осуществить более полную механизацию и автоматизацию технологического процесса, сократить затраты ручного труда на 25 % и повысить производительность труда на 35 %. Особенности технологи отдельных видов кисломолочных напитков приведены ниже. К кисломолочным напиткам относятся: простокваша различных видов, кефир, ацидофильные и другие напитки, в том числе лечебно-профилак-тического назначения. Простокваша вырабатывается следующих видов: обыкновенная, мечниковская, варенец, ряженка, сливочная, цитрусовая, йогурт. Простокваша обыкновенная вырабатывается из пастеризованного молока путем сквашивания его чистыми культурами мезофильных кокков. Простокваша мечниковская вырабатывается из пастеризованного молока путем сквашивания чистыми культурами термофильного стрептококка и болгарской палочки. Биопростокваша вырабатывается с использованием бифидобактерий. Массовая доля жира в продукте составляет 2,5 или 3,2 %, pH 4,40,2. Количество жизнеспособных клеток молочнокислых бактерий – не менее 107 КОЕ/см3, бифидобактерий – не менее 106 КОЕ/см3. Технологический процесс производства «Биопростокваши» состоит из следующих операций: приемка, очистка и нормализация молока по жиру, подогрев нормализованной смеси до 652 С, гомогенизация при этой температуре и давлении от 10 до 15 МПа; тепловая обработка смеси; охлаждение до температуры заквашивания 302 С при обычном сквашивании и до 35–37 С – при ускоренном сквашивании; сквашивание; охлаждение сгустка до температуры 142 С, фасование, доохлаждение продукта в холодильной камере. Предлагается три режима тепловой обработки смеси: 872 С с выдержкой 123 мин; 922 С с выдержкой 41 мин; 1022 С без выдержки. В качестве закваски используют культуры прямого внесения, которые не требуют предварительной подготовки (например, активизации). В состав закваски подобраны штаммы ацидофильных палочек, бифидобактерий, термофильных и мезофильных молочнокислых стрептококков. Сквашивают продукт при обычном способе в течение 12–14 ч, а при ускоренном – 6–8 ч до кислотности от 75 до 85 Т (pH 4,5-4,4). 79 Фасуют продукт в потребительскую тару: пакеты из различных материалов, стаканчики из полистирола и другие виды тары различной вместимости. Срок годности продукта герметически упакованного при температуре 42 С составляет 7 суток.. Варенец вырабатывается из стерилизованного молока путем сквашивания чистыми культурами термофильного стрептококка с использованием или без использования болгарской палочки. Ряженка вырабатывается из топленого молока путем сквашивания чистыми культурами термофильного стрептококка с добавлением или без добавления болгарской палочки. Биоряженка «Бифилюкс» вырабатывается из топленого молока или смеси молока и пахты путем сквашивания бакконцентратом бифидобактерий и молочнокислых микроорганизмов с добавлением или без добавления сахара или пищевых подсластителей, пищевых ароматизаторов, фруктово-ягодных наполнителей и стабилизаторов. Биоряженку, биоряженку сладкую и фруктовую вырабатывают с массовой долей жира 4 %, 2,5 % и 1 %. Кислотность готового продукта составляет 70–95 Т , для сладкой и фруктовой – 75–100 Т. Вырабатывают продукт резервуарным способом. Нормализованную молочную смесь гомогенизируют при давлении 152,5 МПа и температуре от 45 до 85 С, затем пастеризуют при температуре 972 С и выдерживают при этой температуре от 3 до 4 ч до выраженного светло-кремового цвета. После пастеризации смесь охлаждают до температуры заквашивания 381 С и заквашивают бактериальным концентратом. Для лучшего распределения бакконцентрата его внесение производят при включенной мешалке и перемешивают 15 мин. Продолжительность сквашивания составляет 9–12 ч. По окончании сквашивания продукт охлаждают 4515 мин. Затем сгусток перемешивают от 15 до 40 мин. По достижении однородной консистенции сгустка мешалку останавливают на 1,0–1,5 ч. Дальнейшее перемешивание ведут периодически, включая мешалку на 2–10 мин через каждый час. Доохлаждение продукта до температуры 6 С происходит в холодильной камере или на пластинчатом охладителе с последующим его розливом. При выработке фруктового продукта в перемешанный и охлажденный до температуры 232 С сгусток вносят ароматизаторы и/или наполнители при непрерывном перемешивании. При выработке продукта с использованием стабилизатора, и обладающего в связи с этим более густой консистенцией, стабилизатор вносят в подготовленное молоко до пастеризации. Перед началом розлива продукт перемешивают 2–5 мин. Допускается фасовать частично охлажденный до температуры 202С и перемешанный в течение 20 мин продукт с последующим его доохлаждением в холодильной камере. Простокваша сливочная вырабатывается резервуарным способом из сливок с массовой долей жира 10 % путем сквашивания закваской, приготовленной на чистых культурах мезофильных кокков. В технологии простокваши предусматривается использование бифидогенной пищевой добавки – лактулозы; стабилизаторов структуры (желатина или агара); для витаминизированной простокваши – витаминов А. С, бетакаротина и поливитаминного премикса. Простокваша цитрусовая вырабатывается из пастеризованного нормализованного молока путем сквашивания чистыми культурами молочнокислых бактерий. Для выработки простокваши цитрусовой используют сахар-песок, подсластитель – аспартам, сиропы плодово-ягодные, сок мандариновый, ароматизаторы, красители, витамины: А, бета-каротин, поливитаминный премикс. Витамины, подсластители и красители вносят перед заквашиванием, а цитрусовые наполнители и ароматизаторы – после сквашивания молока и перемешивания сгустка. Йогурт вырабатывается из нормализованной молочной смеси путем сквашивания 80 его чистыми культурами термофильного стрептококка и болгарской палочки. Йогурт вырабатывается следующих видов: сладкий, ароматизированный, фруктовый, витаминизированный, витаминизированный сладкий, витаминизированный ароматизированный, витаминизированный фруктовый. В зависимости от массовой доли жира йогурт выпускают: нежирный, и с массовой долей жира от 0,3 до 10 %. Для выработки йогурта допускается использование различных видов сырья и пищевых добавок, в частности, молока цельного и обезжиренного, в том числе сухого, сливок пастеризованных и сухих, пахты свежевыработанной и сухой, молока нежирного сгущенного, масла сливочного, концентрированного молочного жира, стабилизаторов консистенции, сахара-песка, сахара жидкого, пищевых ароматизаторов и красителей, витаминов и витаминных премиксов, фруктовых наполнителей, подсластителей, воды питьевой. Йогурт вырабатывается термостатным и резервуарным способом. Срок годности йогурта без стабилизаторов при температуре 42С составляет 5 суток, со стабилизатором– 14 суток. Йогурт молочно-растительный вырабатывается из пастеризованной нормализованной по массовой доле жира смеси обезжиренного молока, масла сливочного или концентрированного молочного жира, либо растительного жира, соевого белка, с добавлением или без добавления стабилизаторов, сахара или подсластителей, сквашенной закваской, приготовленной на чистых культурах болгарской палочки и термофильного стрептококка. Рецептуры йогурьа молочно-растительного приведены в табл. . Технологический процесс производства молочно-растительного йогурта аналогичен производству йогурта из коровьего молока. Массовая доля жира в готовом продукте составляет 2,5 или 3,2 %, сахарозы – 6,5 %. Срок годности напитка при температуре 42 С составляет 5 суток. Рецептуры йогурта молочно-растительного (в кг на 1000 кг продуктов без учета потерь) Компоненты Норма, кг для напитка Норма, кг для напитка 2,5%-ной жирности 3,2%-ной жирности Молоко цельное 3,2 %-ной 450,0 – – 450,0 – – жирности Молоко обезжиренное сухое – 47,0 47,0 – 47,0 47,0 Масло сливочное крестьянское – – 33,8 – – 43,46 72,5 %-ной жирности Жир молочный концентрированный 99,9 % – 24,53 – 1,6 31,54 – жира Специальный растительный жир 10,6 – – 16,0 – – 99,9 % жира Белок соевый изолированный 15,5 15,5 15,5 15,5 15,5 15,5 Вода питьевая 473,9 802,97 853,7 466,9 855,96 844,04 Закваска 50,0 50,0 50,0 50,0 50,0 50,0 Кефир вырабатывается из молока путем сквашивания закваской, приготовленной на кефирных грибках. Кефир вырабатывается в следующем ассортименте: кефир нежирный и с массовой долей жира 1,0; 2,5; 3,2 %; таллинский: нежирный и с массовой долей жира 1%. Допускается вырабатывать кефир всех видов (кроме нежирного) с витамином С, а кефир нежирный и с массой долей жира 1% – с витамином А. Кефир с массовой долей жира 2,5 и 3,2 % может вырабатываться из рекомбинированного молока ( с использованием сливочного масла или молочного жира). Для придания определенных лечебно-профилактических свойств кефир вырабатывают с использованием лактулозы, 81 поливитаминного премикса, бета-каротина. Витамин А, бета-каротин, поливитаминный премикс вносят в подготовленную смесь перед заквашиванием. Кефир вырабатывается термостатным и резервуарным способами. Кефир ароматизированный вырабатывается двух разновидностей: кефир ароматизированный с массовой долей жира 1,0; 2,5; 3,2 % и кефир ароматизированный витаминизированный с массовой долей жира 2,5 и 3,2 % с добавлением бета-каротина. Использование подсластителей в технологии ароматизированного кефира обязательно. Подсластители вносят перед заквашиванием нормализованной смеси, а плодово-ягодные соки, ароматизаторы, красители и бета-каротин – в сгусток перед созреванием. Кефир молочно-растительный вырабатывается из пастеризованной смеси нормализованного по массовой доле жира молока, соевого изолированного белка, масла сливочного или молочного концентрированного жира с добавлением или без добавления стабилизатора, сахара, путем сквашивания закваской, приготовленной на кефирных грибках. Рецептуры молочно-растительного кефира приведены в табл. . Рецептуры молочно-растительного кефира (в кг на 1000 кг продуктов без учета потерь) Компоненты Норма, кг для напитка 2,5%-ной жирности Молоко цельное 3,2%-ной 450,0 – – жирности Молоко обезжиренное сухое – 47,0 47,0 Масло сливочное крестьянское – – 33,8 72,5 %-ной жирности Жир молочный концентрированный 99,9 % – 24,53 – жира Специальный растительный жир 10,6 – – 99,9 % жира Белок соевый изолированный 15,5 15,5 15,5 Вода питьевая 473,9 862,97 853,7 Закваска 50,0 50,0 50,0 Норма, кг для напитка 3,2%-ной жирности 450,0 – – – 47,0 47,0 – – 43,46 1,6 31,54 – 16,0 – – 15,5 433,9 50,0 15,5 855,96 50,0 15,5 844,04 50,0 Технология кефира молочно-растительного аналогична технологии кефира из коровьего молока. Массовая доля жира в готовом продукте составляет 2,5 или 3,2 %, сахарозы – 6,5%. Срок годности продукта при температуре 42 С составляет 5 суток. Кефир «Бифидок» относится к группе бифидосодержащих кисломолочных продуктов под товарной маркой «Бифидок»: биойогурт, ряженка, кефир, фруктовый кефир, кефирный напиток, сметана. Для производства кисломолочных продуктов «Бифидок» используется лиофилизированная биомасса бифидобактерий. В 1 г биомассы содержится до 1011 КОЕ бифидобактерий. Особенностью технологии кисломолочных продуктов «Бифидок» является заквашивание нормализованного молока лиофилизированной биомассой бифидобактерий методом прямого внесения (DVS). Применительно к бифидобактериям, которые являются строгими анаэробами, данный метод заквашивания имеет важное значение, так как эти микроорганизмы чрезвычайно чувствительны к воздействию кислорода и при нескольких генерациях в значительной степени теряют активность. При производстве кисломолочных продуктов «Бифидок» биомассу бифидобактерий перед использованием рекомендуется подвергать предварительной активизации в молоке в течение 3–4 ч при температуре 37–38 С. Активизацию лиофилизированной биомассы бифидобактерий в молоке 82 осуществляют за счет использования молочнокислых бактерий, применяемых для выработки соответствующего вида кисломолочных продуктов. Кефир «Бифидок» вырабатывают из нормализованной молочной смеси путем сквашивания ее кефирной закваской и бифидобактериями. Для выработки продукта используют резервуарный и термостатный способы. Продукт выпускают с массовой долей жира 3,2; 2,5 и 1,0 %. При выработке кефира «Бифидок» термостатным способом пастеризованную и гомогенизированную смесь охлаждают до температуры 21–23 С летом и 23–28 С зимой, а затем заквашивают кефирной закваской с одновременным внесением суспензии бифидобактерий. Заквашенную смесь перемешивают в течение 15 мин, выдерживают 20 мин, повторно перемешивают и направляют на розлив. При выработке продукта с витамином С аскорбиновую кислоту вводят в закваску. Ацидофильные напитки: ацидофилин и ацидолакт вырабатывают из пастеризованного и нормализованного по массовой доле жира или нежирного молока с добавлением или без добавления сахара, подсластителя – аспартама, вкусовых и ароматических веществ, сквашенного специально подобранными заквасками. Ацидофилин вырабатывают из пастеризованного нормализованного или обезжиренного молока путем сквашивания заквасками, приготовленными на чистых культурах ацидофильной палочки, молочнокислых кокков и кефирных грибков. Ацидолакт (прежнее название «ацидофильное молоко») вырабатывают путем сквашивания молока закваской, приготовленной на чистых культурах вязких и невязких штаммов ацидофильной палочки. Для выработки ацидофильных напитков применяют резервуарный и термостатный способы. Ацидофильные напитки выпускают следующих видов: ацидофилин, ацидофилин сладкий, ацидофилин «Особый», ацидолакт с корицей, ацидолакт с ванилином, ацидолакт «Особый». Ацидофильные напитки вырабатывают с массовой долей жира 3,2; 2,5; 1,0 % и нежирные. Ацидофилин «Особый» и ацидолакт «Особый» вырабатывают с использованием подсластителя. Предусматривается выработка ацидофильных напитков с лактулозой. ТЕХНОЛОГИЯ СМЕТАНЫ Сметану получают из нормализованных, пастеризованных сливок путем сквашивания их закваской, приготовленной на чистых культурах молочнокислых бактерий, и созревания при низких температурах. В зависимости от микрофлоры закваски и массовой доли жира сметану выпускают следующих видов Массовая доля жира, % 10 15 20 25 30 40 Микрофлора закваски (молочнокислые кокки) Мезофильные и термофильные Мезофильные и термофильные Мезофильные Мезофильные Мезофильные Мезофильные и термофильные Температура сквашивания, С Кислотность, Т 28–32 70-100 28–32 65-100 22–28 22-28 22-28 65-100 60-100 60-100 39-41 65-85 Сметана с массовой долей жира 10, 15 и 20 % может вырабатываться из смеси коровьих сливок и соевого белка. Смесь заквашивают культурами мезофильных 83 молочнокислых стрептококков. Соевый белок добавляют в сливки для улучшения консистенции готового продукта. Для сметаны с массовой долей жира 10, 15 и 20 % массовая доля соевого белка составляет соответственно 5–6, 3-4 и 2-3 кг на 1000 кг готового продукта.Сметану с соевым белком вырабатывают так же, как и сметану из коровьих сливок. Срок годности сметаны в герметичной упаковке достигает 7 суток. Сметану вырабатывают двумя способами: резервуарным и термостатным. Резервуарный способ. Технологический процесс производства сметаны резервуарным способом состоит из следующих технологических операций: приемки и сепарирования молока, нормализации сливок, пастеризации, гомогенизации и охлаждения сливок, заквашивания и сквашивания, перемешивания сквашенных сливок, фасования, охлаждения и созревания сметаны. Схема технологической линии производства сметаны резервуарным способом представлена на рис. . Молоко сепарируют при 40–45 С. Полученные сливки нормализуют цельным или обезжиренным молоком. Нормализованные сливки пастеризуют при 85–90 С с выдержкой от 15 с до 10 мин или при 90–96 С с выдержкой от 20 с до 5 мин в зависимости от вида сметаны. Пастеризованные сливки охлаждают до 60–70 С и направляют на гомогенизацию. В зависимости от массовой доли жира в сметане гомогенизацию проводят при следующих давлениях: Массовая доля жира в сметане, % Давление гомогенизации, МПа 10 10–15 15 8–12 20 8–12 25 7–11 30 7–10 40 7-10 В производстве сметаны с массовой долей жира 15, 20, 25, 30 % допускается осуществлять гомогенизацию сливок при температуре 50–70 С до пастеризации. В гомогенизированных сливках увеличивается поверхность жировой фазы. Это приводит к увеличению вязкости сливок. При этом вновь образовавшиеся оболочки жировых шариков дополнительно связывают свободную воду. Белковые вещества оболочек жировых шариков участвуют в структурообразовании при сквашивании сливок. Гомогенизация улучшает условия кристаллизации молочного жира при созревании сметаны, что способствует формированию густой консистенции готового продукта. При производстве сметаны с массовой долей жира 15, 20, 25 и 30 % допускается физическое созревание сливок перед заквашиванием путем быстрого охлаждения сливок до 2–6 С и выдержки в течение 1–2 часов. При физическом созревании сливок происходит массовая кристаллизация жира, что способствует улучшению консистенции сметаны. Сливки после гомогенизации охлаждают (а после физического созревания подогревают) до температуры заквашивания и заквашивают закваской в количестве 1–5 % или бактериальным концентратом. Сквашивание сливок происходит до образования сгустка и достижения необходимой кислотности. Длительность процесса сквашивания составляет 6-16 ч в зависимости от вида сметаны. При сквашивании, охлаждении и созревании происходят основные процессы структурообразования сметаны, формирующие консистенцию готового продукта. При сквашивании сливок происходит коагуляция казеина. Некоторые сывороточные белки, денатурированные в процессе пастеризации, образуют комплексы с казеином. При этом улучшаются гидратационные свойства казеина, который лучше связывает воду в период сквашивания, что обеспечивает плотную структуру продукта, хорошо удерживающую сыворотку. Кроме того, при сквашивании происходит частичное отвердевание жира в жировых шариках и некоторая потеря отрицательного заряда на их поверхности в результате повышения кислотности сливок, образуются скопления жировых шариков, 84 участвующие в формировании структуры продукта. По окончании сквашивания сливки перемешивают и отправляют на фасование. Фасуют сметану в потребительскую тару (коробочки и стаканчики из полимерных материалов, пакеты из комбинированных материалов и др.). Для крупного фасования сметаны используют алюминиевые бидоны вместительностью 10 кг, металлические фляги – до 25 кг и деревянные бочки – 50 кг. После фасования сметану направляют на охлаждение и физическое созревание. Сметана охлаждается до температуры не выше 8 С в холодильных камерах с температурой воздуха 0–8 С. Одновременно с охлаждением продукта происходит его созревание. Продолжительность охлаждения и созревания в крупной таре от 12 до 48 ч, а в мелкой – от 6 до 12 ч. Созревание проводят для того, чтобы сметана приобрела плотную консистенцию. Это происходит в основном вследствие отвердевания глицеридов молочного жира. Степень отвердевания глицеридов зависит от температуры охлаждения и длительности выдержки: с понижением температуры количество отвердевшего молочного жира в сметане увеличивается. При 2–8 С она составляет 35–50 %. После созревания продукт готов к реализации. Срок хранения фасованной в потребительскую тару и герметически упакованной сметаны при температуре от 0 до 4 С составляет 7 суток. Термостатный способ. Этот способ производства сметаны состоит из следующих операций: приемки сырья, сепарирования молока, нормализации сливок, пастеризации, гомогенизации и охлаждения сливок, заквашивания сливок в емкости, фасования, сквашивания, охлаждения и созревания сметаны. Подготовку сливок и заквашивание осуществляется так же, как и при резервуарном способе производства сметаны. Заквашенные сливки фасуют, при этом продолжительность фасования заквашенных сливок из одной емкости не должна превышать 2 ч. После фасования заквашенные сливки направляют в термостатную камеру для сквашивания. Сквашенные сливки направляют в холодильную камеру с температурой воздуха 0–8 С и охлаждают до температуры не выше 8 С. Одновременно происходит созревание продукта. Продолжительность охлаждения и созревания сметаны составляет 6–12 ч. После созревания продукт готов к реализации. Особенности технологии отдельных видов сметаны приведены ниже. Сметана любительская (массовая доля жира 40 %) вырабатывается из сливок, сквашенных чистыми культурами мезофильных и термофильных кокков. Нормализованные сливки пастеризуют при температуре 85-90 ºС и охлаждают до 45 ºС, гомогенизируют при давлении 7-10 МПа. Заквашивают сливки при температуре 40±1 ºС закваской, состоящей из штаммов мезофильных и термофильных кокков. Обе культуры являются активными кислотообразователями, образующими диацетил, и придающими продукту достаточно вязкую, но не тягучую консистенцию. Заквашенные сливки перемешивают и оставляют для сквашивания на 4-6 часов. Окончание сквашивания определяют по кислотности сгустка, которая должна быть не менее 55 ºТ. Сквашенные сливки фасуют сразу после сквашивания или после охлаждения до 6 ºС. Фасованный продукт созревает в камере при температуре 0-6 ºС. Срок годности сметаны любительской в негерметической упаковке – 3 суток, в герметической – 7 суток с момента окончания технологического процесса. Сметана столовая имеет массовую долю жира 10, 15 и 20 % и вырабатывается из сливок с обязательным добавлением соевого изолированного белка или сухого молока. Рецептуры сметаны столовой приведены в табл. . Срок годности сметаны столовой в негерметичной упаковке составляет 3 суток, в герметичной упаковке – до 7 суток при температуре 5±2 ºС. 85 Рецептуры сметаны столовой 10, 15 и 20 %-ной жирности (в кг на 1000 кг продуктов без учета потерь) Норма, кг для сметаны с массовой долей жира, % Компоненты 10 15 20 Сливки с массовой долей жира 906,0 944,6 – – – – – 10 % Сливки с массовой долей жира – – 749,4 694,4 – – – 20 % Сливки с массовой долей жира 908,0 – 22 % Молоко цельное сухое с 44,0 – – 44,0 132,0 – 127,0 массовой долей жира 25 % Белок соевый изолированный с массовой долей сухих веществ – 5,4 3,4 – – 3,0 – 94 % Масло сливочное крестьянское – – – – 161,4 – 232,0 Молоко обезжиренное – – 197,2 211,6 39,0 – Вода питьевая – – – – 656,6 – 591,0 Закваска 50,0 50,0 50,0 50,0 50,0 50,0 50,0 При выработке сметаны столовой термизированной используется молочное сырье с добавлением стабилизаторов. Массовая доля жира в сметане столовой термизированной составляет 10, 15, 20 и 25 %. Термизация сметаны осуществляется под вакуумом в котлах «Штефан» или других аналогичных аппаратах. Срок годности сметаны столовой термизированной в герметичной упаковке составляет до 30 суток при температуре 4±2 ºС.Сметана «Особая» вырабатывается из пастеризованной смеси нормализованных по массовой доле жира сливок, молока (обезжиренного, цельного, сухого) и растительного жира или масла комбинированного с добавлением или без добавления изолированного соевого белка или стабилизаторов путем сквашивания закваской, приготовленной на чистых культурах молочнокислых бактерий. Сметана «Особая» выпускается с массовой долей жира 10, 15, 20 и 25% не термизированная и термизированная. Срок годности нетермизированной сметаны, упакованной в тару с негерметичной укупоркой, составляет 3 суток; упакованной в тару с герметичной укупоркой – до 7 суток при температуре 4±2 ºС. Срок годности термизированной сметаны в упаковке с герметичной укупоркой – до 30 суток. Биосметана, выпускаемая под торговой маркой «Бифилюкс» вырабатывается из нормализованных пастеризованных сливок путем сквашивания бактериальным концентратом бифидобактерий и молочнокислых микроорганизмов с применением или без применения стабилизаторов. Продукт выпускают с массовой долей жира 10, 15, 20, 25 и 30 %. Биосметана «Бифилюкс» вырабатывается резервуарным и термостатным способом. Для производства сметаны может быть использовано следующее сырье: молоко натуральное свежее, сухие и пластические сливки, пахта, масло коровье. Нормализованные сливки составляют по рецептуре на данный продукт и пастеризуют при температуре 862 С с выдержкой не менее 10 мин или 762 С с выдержкой 10 мин при выработке продукта с использованием сухих молочных продуктов, сливочного масла или пластических сливок. Допускается производить пастеризацию при температуре 942 С с выдержкой до 3 мин. Пастеризованные сливки гомогенизируют (эмульгируют) при температуре пастеризации. Допускается проводить гомогенизацию до пастеризации 86 сливок. При производстве продукта с массовой долей жира 25 и 30 % допускается гомогенизировать только часть сливок. В зависимости от массовой доли жира гомогенизацию проводят при следующих режимах: для продукта с массовой долей жира 10, 15 и 20 % – при давлении 8–12 МПа; 25 % – при давлении 7–11 МПа; 30 % – при давлении 7–10 МПа. Допускается производить физическое созревание пастеризованных сливок при температуре 42 С в течение 15–60 мин. При выработке продукта с использованием стабилизатора, последний вносят в подготовленные сливки до пастеризации. Сливки заквашивают предварительно активизированным бакконцентратом при температуре 381 С из расчета 1,6–2 г на 1 т продукта. продолжительность сквашивания составляет 9–12 ч. Сквашенные сливки перемешивают в течение 3–15 мин и направляют на фасование. Допускается охлаждение сквашенных сливок перед фасованием до температуры 171 С. Для охлаждения и созревания продукт направляют в холодильную камеру, где его интенсивно охлаждают до температуры 42 С в течение 1–2 ч. Кислотность готового продукта с массовой долей жира 10, 15 % составляет 70–100 Т, а с массовой долей жира 20, 25 и 30 % – 60–90 Т. ТЕХНОЛОГИЯ ТВОРОГА Творог – кисломолочный белковый продукт, который вырабатывают из пастеризованного нормализованного или обезжиренного молока, а также пахты путем сквашивания закваской с последующим удалением из полученного сгустка части сыворотки. Молочная промышленность вырабатывает творог с массовой долей жира 18, 9, 5% и нежирный. Массовая доля влаги в готовом продукте соответственно составляет 65, 73, 75 и 80 %; кислотность – 210, 220, 230, 240 Т. Кроме того, вырабатывают мягкий диетический творог с разной массовой долей жира и нежирный, а также с плодовоягодными наполнителями. Творог имеет чистые, нежные кисломолочный вкус и запах. Консистенция творога в зависимости от способа производства может быть слоистой или представлять собой однородную массу. Для получения сгустка в технологии творога используется кислотно-сычужная и кислотная коагуляция белков молока. Существуют два способа производства творога: традиционный (обычный) и раздельный. Традиционный способ. Технологический процесс производства творога традиционным способом включает следующие последовательно осуществляемые технологические операции: подготовку молока, получение сырья требуемого состава, пастеризацию, охлаждение до температуры заквашивания, заквашивание, сквашивание, дробление сгустка, отделение сыворотки, охлаждение творога, фасование. Схема технологической линии производства творога традиционным способом представлена на рис. . При выработке творога с различной массовой долей жира проводят нормализацию молока по жиру с учетом массовой доли белка в цельном молоке, а для производства нежирного творога используют обезжиренное молоко. Сырье, предназначенное для производства творога предварительно очищается. Пастеризация подготовленного сырья осуществляется при температуре 78–80 С с выдержкой 20–30 с. Пастеризованное молоко охлаждается до температуры сквашивания в теплый период года до 28-30 С, а в холодный – до 30–32 С и направляется на заквашивание. Если используется кислотно-сычужная коагуляция белков молока, то при заквашивании в молоко вносится закваска, хлорид кальция и сычужный фермент, если кислотная коагуляция – то только закваска. 87 Для заквашивания используется закваска на чистых культурах мезофильных лактококков. Продолжительность сквашивания составляет 6–8 ч. При ускоренном способе сквашивания в молоко вносится закваска, приготовленная на культурах мезофильных лактококков и на культурах термофильного молочнокислого стрептококка. Температура сквашивания при ускоренном способе 35–38 С, продолжительность сквашивания – 4–4,5 ч. Хлорид кальция вносится в виде 40 %-го раствора из расчета 400 г безводной соли на 1 т молока. Хлорид кальция необходим для восстановления солевого равновесия, нарушенного при пастеризации молока. После этого в молоко вносят сычужный фермент или пепсин, или ферментный препарат из расчета 1 г фермента на 1 т молока. После внесения закваски, хлорида кальция и сычужного фермента молоко перемешивают и оставляют в покое до окончания сквашивания. Окончание сквашивания определяют по кислотности сгустка. Для жирного и полужирного творога она должна составлять 58–60 Т, для нежирного 66–70Т. Для ускорения выделения сыворотки готовый сгусток разрезают специальными проволочными ножами на кубики размером по ребру около 2 см. Разрезанный сгусток оставляют в покое на 40–60 мин для выделения сыворотки и нарастания кислотности. В производстве творога нежирного используют кислотную коагуляцию белков молока. Полученный при этом сгусток имеет меньшую прочность, чем сгусток, полученный при сычужно-кислотной коагуляции, и хуже обезвоживается. Для усиления и ускорения выделения сыворотки используется подогревание полученного сгустка до температуры 36–38 С с выдержкой 15–20 мин. Выделившаяся сыворотка удаляется, а сгусток разливается в бязевые или лавсановые мешки по 7–9 кг и направляется для дальнейшего отделения сыворотки на самопрессование и прессование. После прессования творог немедленно охлаждается до температуры 3–8 С, в результате чего прекращается молочнокислое брожение с нарастанием излишней кислотности. Охлажденный творог фасуется в виде брикетов в пергамент, коробочки и стаканчики из полимерных материалов и др. Производство творога традиционным способом с использованием для прессования мешков является трудоемким и продолжительным процессом. В настоящее время с целью снижения трудозатрат и потерь сырья, повышения производительности и культуры производства отдельные операции механизированы и созданы механизированные и автоматизированные линии. Применение творогоизготовителей марки ТИ-4000 и линий с использованием ванн-сеток позволяет механизировать операции прессования сгустка. Технологический процесс производства творога 9 и 18 %-ной жирности, крестьянского и нежирного с помощью кислотно-сычужной и кислотной коагуляции белков на творогоизготовителях ТИ-4000 от приемки до прессования сгустка состоит из тех же операций, что и при традиционном способе Прессование сгустка в творогоизготовителе после удаления части выделившейся сыворотки осуществляется с помощью перфорированной пресс-ванны, на которую натянуто фильтрующее полотно. Пресс-ванна с помощью гидропривода опускается до соприкосновения с зеркалом сгустка со скоростью 200 мм/мин. При прессовании сгустка она опускается со скоростью 2–4 мм/мин. Сыворотка периодически откачивается из пресс ванны самовсасывающим или вакуумным насосом. Творог прессуют до достижения стандартной массовой доли влаги. Продолжительность прессования от 4 до 6 ч в зависимости от вида творога. После прессования пресс-ванну поднимают, а готовый творог выгружают в тележки и охлаждают. Если применяют линии с ваннами-сетками в комплекте с ваннами ВК-2,5, прессование осуществляется с помощью ванн-сеток и удаления части сыворотки. Для 88 отделения оставшейся сыворотки ванну-сетку поднимают над ванной ВК-2,5, и сыворотка стекает, а сгусток подвергается самопрессованию. Отделение сыворотки от сгустка продолжается в течение 10–40 мин. После самопрессования творог охлаждают пастеризованной и охлажденной до 5°С сывороткой. Ванну-сетку погружают в сыворотку и выдерживают в ней в течение 20–30 мин. Творог охлаждают до температуры (13±5) °С, ванну-сетку поднимают и творог самопрессуется в течение 20–30 мин, затем его подают на фасование. Механизированная линия Я9-ОПТ служит для выработки полужирного, крестьянского и нежирного творога. Технологический процесс производства творога на линии Я9-ОПТ (рис.. .) состоит из следующих операций: приемки молока, очистки, нормализации, гомогенизации, пастеризации, охлаждения до температуры сквашивания, сквашивания (кислотная коагуляция белков), обработки сгустка, охлаждения и фасования творога. Заквашивание и сквашивание молока проводят в емкостях до образования сгустка с рН 4,5–4,7. Продолжительность сквашивания не должна превышать 10 ч, Готовый сгусток перемешивают в течение 2–5 мин и винтовым насосом подают в прямоточный подогреватель, в котором нагревают до температуры 48–54 °С при выработке полужирного творога, до 46–52 °С – крестьянского творога и до 42–50 °С – нежирного творога. Нагревание проводят в течение 2–2,5 мин горячей (70–90 °С) водой, циркулирующей в рубашке подогревателя. Из подогревателя сгусток поступает в выдерживатель, где находится в течение 1–1,5 мин, затем направляется в охладитель. В охладителе сгусток охлаждается до 30–40 °С при производстве полужирного творога и крестьянского, до 25–35 °С – при производстве нежирного творога. Для обезвоживания творожного сгустка используют вращающийся двухцилиндровый обезвоживатель, обтянутый фильтрующей тканью из лавсана. Регулирование влаги в твороге осуществляется путем изменения угла наклона барабана обезвоживателя или температуры подогревания и охлаждения. Полученный творог охлаждают до температуры 8–12 °С в двухцилиндровом или шнековом охладителе и подают на фасование. Раздельный способ. Сущность раздельного способа заключается в том, что сначала получают обезжиренное молоко и высокожирные сливки, массовая доля жира в которых составляет 50–55 %. Затем из обезжиренного молока вырабатывают нежирный творог и смешивают его с высокожирными сливками. Нежирный творог можно производить на оборудовании, используемом при традиционном способе или на механизированных линиях. Если используют оборудование как при традиционном способе, то полученный кислотно-сычужной коагуляцией нежирный творог отпрессовывают до необходимой влажности, затем перетирают до однородной консистенции на вальцовке, перемешивают в месильной машине с пастеризованными и охлажденными высокожирными сливками и направляют на фасование. На механизированных линиях ОЛПТ или «Альфа-Лаваль» из пастеризованного обезжиренного молока раздельным способом вырабатывают мягкий диетический творог. Схема технологической линии производства творога мягкого диетического на линии ОЛПТ представлена на рис. . Технологические операции от приемки сырья до сквашивания обезжиренного молока аналогичны операциям при традиционном способе. В дальнейшем процесс осуществляется в следующей последовательности: нагревание и охлаждение творожного сгустка, сепарирование сгустка, охлаждение обезжиренного творога, смешивание творога со сливками и плодово-ягодными наполнителями (при необходимости), фасование и доохлаждение творога. Сгусток, полученный по окончании сквашивания, тщательно перемешивают в течение 5–10 мин, нагревают до температуры (60±2) °С и охлаждают до температуры (28±2) °С. После охлаждения сгусток направляют через сетчатый фильтр в сепаратор для 89 получения обезжиренного творога. С целью получения определенной влаги в обезжиренном твороге (не более 80 %) в барабане сепаратора устанавливают сопла с диаметром отверстий от 0,4 до 0,8 мм и постепенно повышают производительность сепаратора с 2 до 5 м3/ч в течение 15 мин. Полученный обезжиренный творог охлаждается до 12–16 °С и направляется в смеситель-дозатор для смешивания со сливками и плодово-ягодными наполнителями в потоке и фасования. Особенности технологии отдельных видов творога приведены ниже. Творог мягкий диетический вырабатывается раздельным способом. Ассортимент продуктов включает творог мягкий диетический и плодово-ягодный с массовой долей жира 11%, 4% и нежирный, кислотностью соответственно 200, 210 и 220 ºТ, массовая доля общего сахара в плодово-ягодном твороге – 11,5 %э для получения творога плодовоягодного используют плодово-ягодные наполнители, сиропы, джемы, варенье, сахарпесок. При выработке термизированного мягкого диетического творога используют стабилизаторы структуры и проводят тепловую обработку готового продукта. Срок годности термизированного продукта – 14 суток. Творог пикантный вырабатывают из нормализованного пастеризованного молока, используя кислотно-сычужную коагуляцию белков молока, с добавлением или без добавления к отпрессованному творогу поваренной соли. В зависимости от массовой доли жира пикантный творог вырабатывают следующих видов: недирный и с массовой долей жира 5, 9. 12, 18 и 22 %. Срок годности продукта – до 4 суток. Творог с фруктами вырабатывается на основе нежирного мягкого диетического творога с добавлением или без добавления высокожирных сливок, сахара, стабилизаторов или без них, фруктовых наполнителей с послежующей тепловой обработкой или без нее. В зависимости от массовой доли жира творог с фруктами вырабатывается нежирный и с массовой долей жира 4 %. Срок годности продукта – не более 3 суток, для термизированного творога – 14 суток. Творог столовый вырабатывается из смеси пахты и обезжиренного молока, сквашенной закваской, приготовленной на чистых культурах молочнокислых кокков. Массовая доля жира в продукте составляет 2 %. Творог столовый вырабатывают традиционным способом, используя кислотную или кислотно-сычужную коагуляцию белков молока, а также га линии Я9-ОПТ. Творог молочно-растительный вырабатывается традиционным способом из нормализованной смеси коровьего молока и водного раствора соевого белка, а также раздельным способом из смеси обезжиренного молока и водного раствора соевого белка с добавлением к полученному нежирному творогу сливок или сливочного масла. Массовая доля жира в готовом продукте составляет 5,5 %. Для приготовления 1000 кг (без учета потерь) водного раствора соевого белка берут 38,6 кг соевого изолированного белка и 978,4 кг воды. Затем составляют смесь по рецептуре. Рецептуры нормализованной смеси для творога молочно-растительного (в кг на 1000 кг продуктов без учета потерь) Норма, кг для творога Компоненты МолочноСоевого растительного Молоко коровье 3,0 %-ной жирности 500,0 – Концентрированный молочный жир – 15,1 Водный раствор соевого белка 500,0 984,9 90 Творог «Бифилайф» относится к группе бифидосодержащих кисломолочных продуктов, выпускаемых под торговой маркой “Бифилайф”: кисломолочный продукт “Бифилайф”, йогурт, ряженка, кефир, творог. Отличительной особенностью этих продуктов является то, что они содержат 5 видов бифидобактерий, являющихся основными представителями нормальной микрофлоры кишечника человека, в то время как в состав лечебно-профилактических продуктов, вырабатываемых в настоящее время входит не более трех видов бифидобактерий. Творог «Бифилайф» вырабатывается из нормализованного гомогенизированного или обезжиренного молока путем сквашивания закваской из бифидобактерий и термофильного молочнокислого стрептококка с последующей обработкой сгустка на линии Я9-ОПТ. Продукт вырабатывают с массовой долей жира 9 %, 5% и нежирный. Нормализованное или обезжиренное молоко подогревают до температуры 652 С, гомогенизируют при давлении 12,52,5 МПа, пастеризуют при температуре 90–92 С с выдержкой 20 с, охлаждают до температуры заквашивания 392 С. В нормализованное молоко с температурой 392 С вносят закваску бифидобактерий и термофильного молочнокислого стрептококка в количестве 3–5 % от массы заквашиваемого молока, перемешивают и оставляют в покое до образования сгустка и достижения pH сгустка 4,70,1, при этом титруемая кислотность составляет 8010 Т. Продолжительность сквашивания 8–12 ч. Полученный сгусток перемешивают в течение 2–5 мин и подогревают в теплообменнике до температуры 48–54 С для творога 9 %-ной жирности, до 46–52 С для творога 5 %-ной жирности и до 42–50 С для нежирного творога. Подогретый сгусток выдерживается в течение 1-1,5 мин и охлаждается до 30–40 С для творога с массовой долей жира 9 и 5 %, а для нежирного творога – до 25–35 С. Затем творог подается на обезвоживание. Полученный творог охлаждают до температуры 82 С и фасуют. Готовый продукт доохлаждают в холодильной камере до температуры 6 С. Резервирование творога. Творог относится к скоропортящимся молочным продуктам. Качество его при хранении быстро ухудшается. В летний период года творог вырабатывается в больших объемах, чем в зимний, поэтому для равномерного снабжения населения часть творога резервируют. Одним из способов сохранения творога на длительное время является замораживание. Замораживание творога – это быстрое охлаждение его до установленных минусовых температур с целью резервирования. Качество резервированного творога зависит от способа и техники замораживания. При медленном замораживании образуются довольно крупные кристаллы льда, которые перемешиваются с частицами казеина. После размораживания творог получается рассыпчатым, даже крупитчатым и первоначальные свойства его полностью не восстанавливаются. При быстром замораживании творога влага замерзает по всей массе в виде мелких кристаллов. После размораживания творог имеет свойственную ему консистенцию и первоначальное качество его полностью восстанавливается. Творог замораживают в фасованном виде и во флягах. Творог, фасованный в блоки и брикеты, замораживают в морозильном аппарате роторного типа РЗ-ФУЗ или АРСА. Творог замораживается при температуре кипения хладагента до среднеконечной температуры от минус 18 °С до минус 25 °С. Продолжительность замораживания блоков составляет 1,5–2,5 ч. Блоки хранят при температуре от минус 18 до минус 25°С и относительной влажности воздуха 95–98 % в течение 8–12 мес. Другим способом сохранения творога при резервировании и обеспечения им труднодоступных регионов страны является получение сухого творога методом «горячей» и «холодной» сушки. Метод «горячей» сушки – это высушивание творожной суспензии, приготовленной из мягкого диетического обезжиренного творога и питьевой воды, на 91 распылительной сушильной установке. Метод «холодной» сушки – это сублимационная сушка замороженного творога. Творог сублимационной сушки «Особый» вырабатывают из творога 9 %-ной жирности кислотно-сычужным способом с последующим высушиванием методом сублимации. Замораживание творога до температуры минус (28 ±3) °С осуществляется в морозильной камере. Сублимационная сушка замороженного творога проводится в сублиматоре при остаточном давлении в нем (65±15) Па и температуре продукта не выше минус (222) С. ТЕХНОЛОГИЯ ТВОРОЖНЫХ ПРОДУКТОВ К творожным продуктам относят творожные изделия и творожные полуфабрикаты Творожные изделия – это белковые кисломолочные продукты, вырабатываемые из творога, приготовленного из пастеризованного молока, с добавлением вкусовых и ароматических наполнителей. Технологический процесс производства творожных изделий состоит из следующих операций: приемки и обработки сырья, подготовки компонентов, приготовления смеси и фасования. Для творожных изделий применяют творог с различной массовой долей жира и нежирный, который обрабатывают на вальцовках, куттере или пропускают через коллоидную мельницу для получения однородной нежной консистенции. В соответствии с рецептурой к творогу добавляют компоненты, перемешивают в месильной машине, охлаждают полученную смесь до температуры не выше 6°С и направляют на фасование. Промышленность вырабатывает творожные изделия в широком ассортименте: творожная масса, сырки, творожные пасты и кремы, торты и др. Особенности технологии отдельных видов творожных изделий приыодятся ниже. Сырки глазированные выпускаются с массовой долей жира 5, 12, 23 и 26 %; в шоколаде с массовой долей жира 5, 12 и 23 %.; с ванилью, с какао, с корицей, с орехами (кокосовая стружка), плодово-ягодные, с цукатами или мармеладом, с курагой, с черносливом и др. Технологический процесс производства глазированных сырков включает следующие технологические операции: приемка и подготовка сырья, приготовление замеса, приготовление глазури, выработка глазированных сырков на поточной линии (без предварительного замораживания) или выработка глазированных сырков с предварительным замораживанием, доохлаждение упакованного продукта. Срок годности глазированных сырков, изготовленных из свежеевыработанного на данном предприятии творога составляет не более 5 суток, а изготовленного из творога, поставляемого с других предприятий – не более 36 часов. Ацидофильная паста вырабатывается с массовой долей жира 8 %, 4% и нежирная, в зависимости от вносимых компонентов – сладкая, плодово-ягодная и с лимоном. В качестве наполнителей для приготовления пасты ацидофильной используется: сахарпесок, плодово-ягодные сиропы, джем, повидло, конфитюр, варенье, подсластители, ароматизаторы и красители. Творожная основа для пасты ацидофильной вырабатывается из коровьего молока путем сквашивания его закваской, приготовленной на чистых культурах ацидофильной палочки.. Срок годности продукта в герметической упаковке – до 3 суток. Паста творожная «Российская» вырабатывается с массовой долей жира 15 % в следующем ассортименте: сладкая, с цикорием, с цукатами, ароматизированная и фруктовая. Технологический процесс производства пасты «Российская» включает следующие технологические операции: приемка и подготовка сырья и материалов, смешивание компонентов и тепловая обработка, фасование. Для тепловой обработки продукта необходимо дополнительное технологическое оборудование: котлы для плавления или аппараты «Штефан». Срок годности готового продукта – 14 суток. 92 Паста творожная «Любительская» вырабатывается с массовой долей жира 10 %, сладкая и соленая. Творожную основу вырабатывают из смеси обезжиренного молока и водного раствора соевого изолированного белка. Для приготовления замеса используют полученную творожную основу, сливки, сахар-песок или подсластители, красители и ароматизаторы. Срок годности пасты «Любительская» – 36 часов. Пасты соевые вырабатывают из творожной основы с различными наполнителями с пищевкусовыми добавками или без них и предназначены для непосредственного употребления в пищу. Для производства творожной основы в качестве сырья используют: – молоко соевое, получаемое путем растворения в воде сухого соевого аналога коровьего молока; для получения 1000 кг соевого молока берут 123,1 кг сухого соевого аналога коровьего молока и 876,9 кг воды; – смесь водного раствора соевого белка с растительным жиром; для получения 1000 кг смеси необходимо 975 кг раствора соевого белка и 32 кг растительного жира. Водный раствор соевого белка приготовляют ( в расчете на 1000 кг ) путем растворения 38,6 кг белка соевого изолированного в 978,4 кг воды. Технология творожной основы для пасты соевой аналогична технологии творога, вырабатываемого из коровьего молока. Бактериальную закваску готовят на соевом молоке. Творожную основу смешивают с наполнителями и пищевыми добавками. В зависимости от используемых наполнителей пасты соевые выпускают следующих видов: пасту соевую десертную (сладкие добавки) и пасту соевую закусочную (овощные добавки). Рецептуры пасты соевой десертной и пасты соевой закусочной приведены в табл. . Массовая доля жира в соевой пасте 11%, пасте соевой десертной – 10%, пасте соевой закусочной – 9%. Массовая доля сахарозы в пасте, вырабатываемой с сахаром, не менее 12 %. Срок годности паст соевых при температуре не более 6 С составляет 3 суток. Рецептуры пасты соевой и закусочной (в кг на 1000 кг продуктов без учета потерь) Компоненты Паста соевая дессертная Паста соевая с массовой долей влаги 75 %, жира 11 % Сахар-песок Ароматизатор фруктовый Плодово-ягодные наполнители Пищевой краситель Паста соевая закусочная Паста соевая с массовой долей влаги 75 %, жира 11 % Ароматизатор овощной Овощной наполнитель Количество 876,0 121,0 1,0 – 3,0 840,0 6,0 – 100,0 – 990,0 10,0 – 920,0 – 80,0 Паста творожная закусочная «Особая» вырабатывается с массовой долей жира 11%, 5% и нежирная. Для получения пасты творожной закусочной «Особая» используется следующее сырье: молоко цельное или сухое обезжиренное, творог, слливки, чеснок, петрушка, укроп, грибы, ароматизаторы. Для получения слегка подплавленой консистенции возможно использование солей-плавителей. Технологический процесс производства пасты «Особая» состоит из следующих технологических операций: приемка и подготовка сырья, приготовление замеса, тепловая 93 обработка, фасование, предварительное охлаждение упакованного продукта, доохлаждение и хранение продукта. Срок годности свежеевыработанной пасты – не более 3 суток; термизированной – не более 14 суток. Пасты творожные фруктовые и ароматизированные с массовой долей жира 4,5% вырабатываются из нежирного творога, простокваши (йогурта) с добавлением сливок, сахара, стабилизаторов, фруктовых наполнителей или ароматизаторов и красителей с последующей термизацией или без нее. С целью получения взбитой консистенции продукт рекомендуется взбивать. Срок годности продукта – до 3 суток, термизированного – не более 14 суток. Паста шоколадная вырабатывается с массовой долей жира 23 % и 25 % двух видов: шоколадная и шоколадно-ореховая. Этот вид пасты изготавливают не на творожной основе, а смешением компонентов с последующей обработкой полученной смеси. Для получения шоколадной пасты используют сливки, сухое молоко, сухой аналог коровьего молока (на соевой основе), маргарин (сливочное масло или растительный жир), сахар-песок, какао-порошок, орехи, ароматизаторы и воду. Технологический процесс производства шоколадной пасты состоит из следующих операций: приемка и подготовка сырья, приготовление смеси, пастеризация, фасование, доохлаждение (структурообразование). Творожные полуфабрикаты – это белковые кисломолочные продукты, вырабатываемые из творога с добавлением наполнителей животного и растительного происхождения и требующие перед употреблением дополнительной тепловой обработки. В зависимости от используемого сырья и наполнителей, а такжеспособа изготовления полуфабрикаты выпускают следующих видов: – тесто для сырников с массовой долей жира от 3 до 15 % и нежирное, сладкое и соленое; – тесто для вареников ленивых с массовой долей жира от 3 до 16 % и нежирное; фруктовое различной жирности; – вареники «Московские» и «Крестьянские» с творогом замороженные с массовой долей жира от 3 до 16 %; «Московские» нежирные и фруктовые различной жирности; «Крестьянские» фруктовые различной жирности; – блинчики «Крестьянские» с творогом; с творогом и рисом; с творогом, рисом и изюмом или мандариновой крупкой; – блинчики с нежирным творогом. Технологический процесс производства творожных полуфабрикатов состоит из следующих технологических операций: приемка и подготовка сырья, приготовление замеса, формование, охлаждение, замораживание. Срок годности полуфабрикатов: охлажденных – 36 часов, замороженных – 1 месяц. ПОРОКИ МОЛОКА И КИСЛОМОЛОЧНЫХ ПРОДУКТОВ Согласно стандартам молоко и молочные продукты должны иметь чистые запах и вкус, без посторонних привкусов, однородную консистенцию. Отклонения или изменения органолептических и физико-химических показателей молочных продуктов рассматриваются как пороки вкуса, запаха, консистенции. Эти; пороки могут быть разного происхождения: микробиологического (кислый, плесневелый, прогорклый вкус, отстой сыворотки), химического (металлический, окисленный вкус), технологического (пригорелый, водянистый вкус, жидкая и резинистая консистенция) и постороннего (кормовой, рыбный, затхлый. вкус). Кислый и горьковатый вкус обусловлен жизнедеятельностью микроорганизмов, сбраживающих лактозу и образующих молочную кислоту, и протеолитических бактерий, вызывающих гидролиз белков. Микробы, вырабатывающие жирные кислоты и спирты, 94 придают солодовый, фруктовый, затхлый вкус. Плесневелый и дрожжевой вкус обусловлен деятельностью плесневых грибов и дрожжей В результате роста указанных, групп микроорганизмов возникают, пороки не только вкуса, но и консистенции молочных продуктов, а именно излишняя кислотность, отстой сыворотки кисломолочных напитков, слизистая консистенция сметаны. Для предотвращения указанных пороков необходимо соблюдать режимы охлаждения молока и санитарной обработки оборудования, а также санитарно-гигиенические условия производства. Предупредительной мерой является и строгий контроль сырья, заквасок и производства по микробиологическим показателям. Металлический и окисленный вкус молочные продукты приобретают в результате окисления жирных кислот и фосфатидов под действием кислорода и катализаторов (света, меди). В целях предупреждения порока необходимо применять дезодорацию и вакуумную обработку для удаления свободного кислорода, использовать антиоксиданты, не допускать загрязнения молока следами тяжелых металлов. Прогорклый привкус возникает вследствие гидролиза эфирных связей в молочном жире. Для того чтобы предупредить прогоркание молока, необходимо правильно конструировать аппаратуру для доения и хранения молока, не допускать чрезмерного перемешивания, а также замораживания и оттаивания продукта, способствующих появлению свободного жира. Прогорклый, водянистый привкус, отстой жира, осаждение хлопьев, жидкая консистенция кисломолочных напитков и крошливая, резинистая консистенция творога возникают при нарушении технологических режимов. Водянистый привкус свидетельствует о низком содержании сухих веществ, а следовательно, о попадании воды в молоко. Осаждение хлопьев и крупитчатая консистенция вызваны применением молока низкой термостойкости, а отстой жира – нарушением режимов гомогенизации. Крошливая и резинистая консистенция творога возникает при превышении температур нагрева и доз сычужного фермента. Для предупреждения этих пороков следует строго соблюдать технологические режимы производства. Кормовой, рыбный, чесночный, бензиновый и другие посторонние привкусы и запахи появляются в результате абсорбции вкусовых и ароматических веществ, попавших из кормов, при дойке, транспортировании и хранении молока. Меры предупреждения – это скармливание животным доброкачественного корма, строгий подбор сырья, исключение попадания ароматических веществ в молоко. Отстой жира при хранении молока вызван недостаточной эффективностью гомогенизации. Для избежания порока необходимо поддерживать требуемое давление гомогенизации. Мелкие хлопья белка или осадок на дне бутылки, пакета при хранении стерилизованного молока могут образоваться в результате использования сырья с низкой термоустойчивостью. Для предотвращения этого порока следует применять термоустойчивое сырье. Жидкая консистенция кисломолочных напитков с отстоем сыворотки бывает при использовании молока плотностью менее 1027 кг/м3 для всех кисломолочных напитков и менее 1028 кг/м3 – для кефира. Для предупреждения порока необходимо подбирать сырье рекомендуемой плотности, а в весенне-зимний период в связи с уменьшением содержания казеина в молоке, вырабатывать кисломолочные напитки с добавлением сухого молока. Причиной жидкой консистенции может являться недостаточный режим тепловой обработки исходного молока, в результате чего не происходить денатурация сывороточных белков. Для предупреждения порока необходимо применять рекомендуемые режимы пастеризации. 95 Причиной жидкой консистенции может быть отсутствие гомогенизации. Для предупреждения порока необходимо применять гомогенизацию при рекомендуемых технологической инструкцией режимах. Жидкую консистенцию сметаны могут обуславливать следующие причины: использование сырья неудовлетворительного состава – низкое содержание СОМО и белка; попадание воды; неоднократная пастеризация; применение низких температур пастеризации и сквашивания сливок; отсутствие гомогенизации сливок; недостаточное физическое созревание сметаны; недостаточное или избыточное сквашивание сливок; сильное механическое воздействие на сгусток ( при перемешивании, перекачивании и фасовании)Ж фасование сметаны при низких температурах (ниже 16-18 ºС); хранение сметаны при температурах выше рекомендуемых. Крупитчатую консистенцию сметаны вызывают следующие причины: использование сырья после продолжительного хранения (сырье после продолжительного хранения имеет повышенную кислотность, низкую термоустойчивость); проведение гомогенизации перед пастеризацией; пастеризация сливок при излишне высоких температурах; применение высоких температур сквашивания сливок; избыточная кислотность в конце сквашивания; интенсивное и длительное перемешивание сгустка перед и во время фасования; чрезмерная продолжительность фасования. Для предотвращения порока необходимо тщательно контролировать качество сырья, не допускать хранения молока и сливок более 6 ч даже при температуре 0-6 ºС. Сливки гомогенизировать после пастеризации при температурах не ниже 78 ºС, пастеризовать их при нижнем пределе температур, указанных в инструкции; применять закваски, обладающие вязкими свойствами; сливки сквашивать при допустимо низких температурах и заканчивать процесс сквашивания при достижении нижнего допустимого предела кислотности сгустка; применять минимальные механические воздействия на сгусток при перемешивании, перекачивании и фасовании; продолжительность фасования не должна превышать 3 ч. Контрольные вопросы и задания 1. Дайте технологические схемы производства пастеризованного молока и сливок. 2. Какие требования предъявляют к сырью, предназначенному для производства стерилизованного молока? 3. Какова сущность сквашивания и созревания кисломолочных напитков? 4.Какими способами вырабатывают кисломолочные напитки? 5. Дайте технологическую схему производства сметаны 6. В чем заключается процесс созревания сметаны? 7. Дайте схемы технологических процессов производства творога традиционным и раздельным способами. Глава 3. МОРОЖЕНОЕ ХАРКТЕРИСТИКА МОРОЖЕНОГО Мороженое – продукт, полученный взбиванием и замораживанием пастеризованной смеси коровьего молока, сливок, сахара, стабилизатора и наполнителей. Благодаря содержанию молочного жира и белков, углеводов, минеральных веществ и витаминов оно обладает высокой пищевой ценностью и легко усваивается организмом. Мороженое делят на основные и любительские виды. К основным видам относят молочное, сливочное, плодово-ягодное, ароматическое мороженое и пломбир. Основные показатели физико-химических свойств некоторых видов мороженого приведены в табл. Сырьем для мороженого служат молоко цельное и обезжиренное, сгущенное молоко с сахаром и другие сгущенные молочные продукты, сухое молоко, сливки различной жирности, сливки сгущенные с сахаром и сухие, сливочное масло, сухие смеси для мороженого, сгущенная и сухая пахта, сыворотка осветленная и сброженная сгущенная, а также куриные яйца либо яичный порошок, вкусовые вещества (орехи, чай, кофе, какао-порошок, шоколад, органические кислоты, пряности и др.), сахаристые продукты (свекловичный и тростниковый сахар, инвертный сахар и патока, мед), 96 ароматические вещества (ароматические масла, эссенции, ваниль и ванилин), естественные красители (краситель из выжимок темных сортов винограда, сок клюквы, смородины, свеклы и др.). В производстве плодово-ягодного мороженого и некоторых видов любительского используются плоды, ягоды, овощные и бахчевые культуры в свежем и консервированном виде. Из консервированных плодов и ягод используют замороженные плоды и ягоды, быстрозамороженные полуфабрикаты (пульпа и пюре), повидло, джем, варенье, цукаты, сиропы, соки и экстракты, а также сухие плоды и ягоды. Физико-химические показатели некоторых видов мороженого Массовая доля, % Мороженое сухих жира сахарозы веществ Основные виды Молочное без наполнителей, с орехами, цукатами, изюмом, кофейное, 3,5 15,5 29,0 с цикорием крем-брюле, ореховое 3,5 15,5 33,0 Сливочное без наполнителей, с орехами, 10,0 14,0 34,0 цукатами, изюмом, кофейное, с цикорием крем-брюле, ореховое 10,0 14,0 38,0 с плодами и ягодами 8,0 15,0 33,0 Пломбир без наполнителей, с орехами, 15,0 15,0 40,0 цукатами, изюмом, кофейный, с цикорием крем-брюле, ореховый 15,0 15,0 44,0 с плодами и ягодами 12,0 16,0 38,0 Плодово-ягодное – 27,0 30 Ароматическое – 25,0 25,0 Любительские виды “Снежинка” молочное 2,0 16,0 30,0 “Морозко” без наполнителей, с 8,0 14,0 32,0 орехами, цукатами, изюмом, кофейное, с цикорием “Снегурочка” молочное 2,0 16,0 30,0 “Снегурочка” 8,0 13,0 34,0 Кофейное 9,0 16,0 34,0 “Свежесть” ацидофильное – 17,0 25,0 Кислотн ость,Т, не более 22 22 22 22 50 22 22 50 50–70 70 24 22 24 28 24 100 При производстве мороженого для больных сахарным диабетом вместо сахара используются сорбит и ксилит, являющиеся многоатомными спиртами. Они обладают сладким вкусом и безвредны для больных. В состав мороженого всех видов входят стабилизаторы, представляющие собой гидрофильные коллоиды полисахаридной или белковой природы, которые легко связывают воду. Благодаря этому увеличивается вязкость и улучшается взбиваемость (насыщение воздухом) смесей мороженого. 97 Наиболее широко используют агар, агароид, альгинат натрия, крахмал пищевой и желирующий модифицированный, метилцеллюлозу, пектин, пшеничную муку, желатин и казеинат натрия. Агар, агароид и альгинат натрия выпускаются в виде сухих порошков белого цвета без запаха и вкуса. Обычно их применяют в количестве 0,3–0,7 %. Доза желирующего модифицированного крахмала 1 % для сливочного мороженого и пломбира, для молочного и плодово-ягодного – 1,5 %. Он является более доступным и дешевым стабилизатором, чем агар и агароид. Метилцеллюлоза представляет собой волокнистую массу белого цвета. Ее используют в количестве 0,2 % для плодово-ягодного и ароматического видов мороженого и 0,3 % – для молочных. Пектины яблочный и свекольный проявляют наилучшие желирующие свойства при pH 3,1–3,5. Поэтому их используют главным образом в производстве плодово-ягодного мороженого. Крахмал и пшеничную муку высшего сорта используют в количестве 2–3 %. Желатин получают из коллагена. В смесь мороженого обычно добавляют 0,5–0,9 % пищевого желатина. Казеинат натрия используют в количестве до 1 %. ТЕХНОЛОГИЯ МОРОЖЕНОГО Технологический процесс производства мороженого состоит из следующих операций: приемки и подготовки сырья, дозирования и смешения отдельных видов сырья, пастеризации, фильтрации смеси до и после пастеризации, гомогенизации, охлаждения и созревания, фризерования, фасования и закаливания. В процессе приемки молоко цельное и обезжиренное, сливки взвешиваются, оценивается их качество, и далее они хранятся в охлаждаемых резервуарах при температуре не выше 6 °С. Все сыпучие продукты подвергаются просеиванию на просеивателях центробежного типа, а сгущенные молочные консервы, сахарный сироп и фруктовые соки фильтруют или процеживают. Сливочное масло сначала размораживают и освобождают от тары, а затем разрезают на куски и подвергают плавлению. Подготовленное сырье дозируется дозаторами или отвешивается в соответствии с рецептурой и смешивается в заготовительной емкости. Смешение компонентов лучше проводить с подогревом до температуры 35–45 °С. Сухие молочные продукты предварительно смешивают с сахарным песком в соотношении 1 : 2 и растворяют в небольшом количестве молока до получения однородной массы. Стабилизаторы вносят в смесь до пастеризации, в процессе пастеризации или после охлаждения пастеризованной смеси. Желатин и агар вводят в смесь в виде 10 %-го водного раствора, метилцеллюлозу – в виде 1 %-го раствора, а другие стабилизаторы используют в сухом виде. Мука может использоваться в виде клейстера, для чего ее смешивают с холодной водой в соотношении 1 : 2, образовавшееся тесто заваривают 3–5-кратным количеством кипятка и нагревают до потери запаха и приобретения характерной стекловидности. Пектин заливают холодной водой в соотношении 1 : 20 и нагревают до полного растворения при постоянном перемешивании, а затем кипятят в течение 1–2 мин. Приготовленный раствор фильтруется и вводится в смесь до пастеризации. Пюре из плодов получают в варочных котлах, а также в протирочной машине. Для приготовления смесей наиболее целесообразно использовать поточные линии (рис. ), которые объединяют указанные виды оборудования с автоматическими дозаторами в технологическую линию. Жидкие компоненты дозируются насосамидозаторами, а сыпучие – специальными весовыми бункерами. Применение поточных линий позволяет значительно механизировать и автоматизировать процесс приготовления смесей для мороженого. Полученную смесь фильтруют для удаления нерастворившихся частиц и примесей. После фильтрации смесь поступает на пастеризацию в пластинчатых 98 пастеризационных установках смесь пастеризуется при температуре 80–85 °С с выдержкой 50–60 с, а в трубчатых – при аналогичной температуре или при температуре 92–95 °С без выдержки. Для улучшения структуры мороженого и уменьшения отстаивания жира при фризеровании проводится гомогенизация жиросодержащих смесей при температуре, близкой к температуре пастеризации. При одноступенчатой гомогенизации применяют давление от 12,5 до 15 МПа для молочной смеси, от 10 до 12,5 МПа для сливочной смеси и от 7 до 9 МПа для пломбира. Пастеризованная и гомогенизированная смесь охлаждается до 4–6°С и хранится не более 24 ч. Хранение или созревание является обязательной стадией для смесей мороженого приготовленных с использованием желатина как стабилизатора. Такие смеси выдерживают при температуре не выше 6°С в течение 4–12 ч, чтобы повысить их вязкость. Смеси, приготовленные с другими стабилизаторами, хранить необязательно. Созревшая смесь подвергается фризерованию. При этом преследуются две цели: насыщение смеси воздухом и ее замораживание. Степень насыщения смеси воздухом оценивается по взбитости, которая представляет собой отношение объема воздуха в мороженом к первоначальному объему смеси, выраженное в процентах. Минимальная взбитость должна быть не ниже 50 % (молочное мороженое), 60 % (сливочное мороженое и пломбир), 35–40 % (плодовоягодное мороженое). Взбитость повышается при увеличении содержания СОМО, количества стабилизатора и дисперсности жира, а также при уменьшении содержания жира и сахара. Смеси, приготовленные с использованием сухих молочных продуктов, взбиваются лучше, чем с применением жидкого молока. Взбитость мороженого зависит также от конструктивных особенностей фризеров. В хорошо взбитом мороженом средний размер воздушных пузырьков не должен превышать 60–70 мкм. При взбитости 100 % в 1 г мороженого содержится около 8,3 млн. воздушных пузырьков с общей поверхностью 0,1 м2. Начальная температура замораживания смеси мороженого составляет от –2 до –3,5 °С Температура смеси при выходе из фризера обычно устанавливается от –5 до –7 °С. Количество вымороженной воды при –5; –11 и –30 °С составляет соответственно 50, 72 и 85 %. Вымороженная вода образует кристаллы, средний размер которых в мороженом составляет 50–100 мкм. Получение более крупных кристаллов нежелательно, так как они ощущаются на вкус и ухудшают структуру продукта. Главными условиями получения мелких кристаллов являются хорошее перемешивание смеси в процессе замораживания и высокая скорость охлаждения. Мороженое, вышедшее из фризера, по консистенции и внешнему виду напоминает крем. После фризерования мороженое фасуется и замораживается (закаливается) до –15 –18 °С. Закаливание следует осуществлять интенсивно, чтобы не допустить увеличения размеров кристаллов льда более чем до 60–80 мкм. Мороженое фасуется в брикеты на вафлях; в вафельные стаканчики, трубочки и рожки; бумажные стаканчики, брикеты на палочке, в полиэтиленовую пленку и др. Готовое мороженое хранится в холодильных камерах при температуре воздуха –20 –23 °С. Допустимые колебания температуры не должны превышать ±2 °С. Резкие колебания температуры мороженого приводят к укрупнению в нем кристаллов льда, в результате чего ухудшается его качество. Допустимая продолжительность хранения 1–1,5 мес (молочное мороженое), 1,5–2 мес (сливочное) и 2–3 мес (пломбир). Длительность хранения снижается для мороженого с повышенным содержанием влаги, мелкофасованного и при наличии наполнителя. Ниже приведено описание особенностей технологии производства отдельных видов мороженого. Мягкое мороженое. C целью расширения ассортимента вырабатывают мягкое 99 мороженое, обладающее кремообразной консистенцией, невысокой взбитостью (40–60%) и температурой от минус 5 до минус 7°С. Это мороженое не закаливают и отпускают потребителю сразу из фризера. Для приготовления мягкого мороженого используют восстановленные смеси, приготавливаемые из сухих смесей для мороженого. Мороженое молочное, сливочное и пломбир. Их выпускают обычно без наполнителей и добавок. Для расширения ассортимента мороженого используют шоколадную глазурь, различные вкусовые наполнители или добавки. Наполнители (кофейный отвар, какаопорошок, ореховый пралине, сироп, крем-брюле) образуют со смесью мороженым однородную массу, их вводят в смесь мороженого при пастеризации или после охлаждения (шоколадный сироп). Добавки (ягоды, орехи, шоколад, а также шоколадный, ореховый, клубничный и другие гарниры) обычно вносятся в мороженое после фризерования с помощью фруктопитателя. Эскимо готовят из сливочной или молочной смесей без наполнителей и с наполнителями, глазированным и неглазированным. Глазурь (шоколадная, сливочнокремовая, ароматическая и шоколадно-ореховая) должна составлять 20 % массы эскимо. Плодово-ягодное мороженое. Технологический процесс производства этого мороженого отличается от производства основных видов мороженого подготовкой сырья. Гомогенизацию смеси не проводят. Ароматическое мороженое. При производстве растворы пищевой кислоты, ароматических и красящих веществ предварительно пастеризуются и вносятся в охлажденную сахарную основу перед фризерованием. Мороженое любительских видов. Оно отличается массовой долей жира, имеющей промежуточное значение между массовой долей молочного мороженого и пломбира. Выпускают также обезжиренные виды и шербет с массовой долей жира 1 %. Торты, кексы и пирожные из мороженого готовят на сливочной или пломбирной основе с оформлением кремом или другими десертными добавками. Пороки мороженого можно разделить на следующие группы. Пороки вкуса и запаха мороженого на молочной основе могут быть приобретены от молочных продуктов и ароматических ингредиентов. Пороки консистенции обусловлены спецификой технологии. Неоднородная и песчаная консистенция вызвана наличием крупных воздушных пузырьков, кристаллов льда и лактозы. Плохая эластичность мороженого получается при высоком содержании в нем воздуха и недостатке стабилизатора и сухих веществ. Твердая или влажная консистенция возникает из-за недостаточного количества воздуха и избытка сухих веществ. Крошливая консистенция мороженого связана с нарушением процессов приготовления стабилизаторов и созревания смеси. Пороки цвета мороженого (интенсивная, неоднородная) связаны с нарушением дозы красящих веществ и недостаточным перемешиванием смеси. Для устранения пороков консистенции, цвета и вкуса мороженого следует строго соблюдать технологические режимы и санитарно-гигиеническое состояние производства. Контрольные вопросы и задания: 1. Дайте схему технологических процессов производства мороженого. 2. Назовите виды сырья, используемые в технологии мороженого. 3. В чем заключается сущность процесса фризерования? Раздел.6 КОНСЕРВОВ ТЕХНОЛОГИЯ МОЛОЧНЫХ Глава 1. ОБЩАЯ ТЕХНОЛОГИЯ МОЛОЧНЫХ КОНСЕРВОВ СУЩНОСТЬ И СПОСОБЫ КОНСЕРВИРОВАНИЯ МОЛОКА Молочные консервы – это продукты, выработанные из натурального молока с 100 применением сгущения с последующей стерилизацией или добавлением сахара и сушки. Они обладают высокой энергетической ценностью за счет концентрации составных частей молока, а также высокой транспортабельностью и стойкостью при хранении. Консервирование – это обработка продуктов особыми способами в целях предохранения их от порчи. Главной причиной изменения качества продуктов при хранении является действие микроорганизмов. Поэтому в основе всех способов консервирования лежат приемы, направленные либо на уничтожение самих микроорганизмов, либо на подавление их жизнедеятельности. В результате консервирования продукт приобретает способность храниться длительное время. Из всех известных принципов консервирования для производства молочных консервов используются два: абиоз и анабиоз. Абиоз. Консервирование по принципу абиоза основано на полном уничтожении находящихся в продукте микроорганизмов (стерилизация). При производстве молочных консервов используется тепловая стерилизация, которая осуществляется под действием высоких температур, в результате чего погибают не только вегетативные, но и споровые формы микроорганизмов. Полученное таким образом молоко выдерживает длительное хранение. Анабиоз. Консервирование по принципу анабиоза заключается в подавлении микробиологических процессов химическими или физическими средствами. В производстве молочных консервов используют только физические средства: повышение осмотического давления (осмоанабиоз) и высушивание (ксероанабиоз). Консервирование повышением осмотического давления основано на нарушении естественного обмена веществ между живой клеткой и средой. Поступление питательных веществ в микробную клетку и удаление из нее продуктов обмена происходит за счет разности концентраций питательного раствора и вещества клетки. Когда концентрация веществ, растворенных во внешней среде, больше концентрации веществ внутри клетки, осмотический перенос раствора направлен из клетки наружу. При этом протоплазма клетки обезвоживается, что сопровождается плазмолизом и отделением ее от оболочки; создаются условия, неблагоприятные для жизнедеятельности микробной клетки. Осмотическое давление в молоке составляет 0,74 МПа. Микроорганизмы, внутриклеточное давление которых составляет 0,4–0,6 МПа, попадая в молоко, ввиду незначительной разницы в давлениях при достаточном количестве влаги и питательных веществ хорошо в нем развиваются, что вызывает порчу продукта. Повысить осмотическое давление в молоке можно путем увеличения содержания сухого молочного остатка сгущением молока и растворением в нем сахара. В сгущенном молоке осмотическое давление достигает 18 МПа. Такое резкое по сравнению с исходным повышение осмотического давления создает условия, неблагоприятные для жизнедеятельности микроорганизмов. Однако некоторые микроорганизмы, попадающие в продукт, легко адаптируются к повышенному осмотическому давлению, поэтому молоко необходимо предохранять от попадания в него вторичной микрофлоры. Консервирование высушиванием основано на удалении из продукта влаги и создании физиологической сухости, обусловливающей увеличение разности между осмотическим давлением в бактериальной клетке и окружающей средой. Необходимыми условиями нормальной жизнедеятельности микроорганизмов являются достаточное содержание влаги во внешней среде и высокое содержание воды в клетках (80–85 %). Вода обеспечивает нормальное равновесие между микробной клеткой и средой, участвуя в обмене веществ. По принципу диффузии и осмоса в микробную клетку постоянно поступают растворимые питательные вещества из окружающей среды и вместе с водой из нее удаляются продукты обмена. 101 Для нормального протекания процессов, связанных с жизнедеятельностью микроорганизмов, необходимо, чтобы массовая доля воды в продукте составляла около 25–30 %. Поэтому, если количество влаги в продукте будет ниже минимума, требующегося для жизнедеятельности микроорганизмов, стойкость продукта при хранении повысится. Массовая доля влаги в сухом молоке составляет 3–4%, при этом сильно повышается концентрация растворенных в воде веществ и создаются условия, приводящие микроорганизмы в анабиотическое состояние. Чтобы воспрепятствовать развитию остаточной микрофлоры, высушенный продукт нужно предохранять от поглощения влаги. Продукт следует хранить в герметически укупоренной таре при относительно низких температурах (не выше 10°С), тормозящих протекание биохимических реакций. Классификация выпускаемых молочной промышленностью консервов в зависимости от способов консервирования приведена в табл. . Кроме перечисленных способов, на которых основано промышленное консервирование для уничтожения микроорганизмов и инактивации ферментов, самостоятельно или в комплексе с другими способами консервирования применяют облучение ультрафиолетовыми лучами, ионизирующие излучения, антибиотики и др. Например, в дополнение к тепловой стерилизации при консервировании молока допускается использовать антибиотик низин, который, активно воздействуя на бактерии, позволяет уменьшить продолжительность собственно стерилизации без снижения ее эффективности. Обобщая сведения о способах консервирования, следует отметить, что молоко и молочные продукты можно сохранить в течение длительного срока, воздействуя на них всевозможными факторами. Однако любая обработка не должна сопровождаться необратимыми изменениями составных частей сухого вещества молока. Классификация молочных консервов в зависимости от способов консервирования Принцип Способ Молочные консервы консервирования консервирования Молоко сгущенное стерилизованное Молоко концентрированное стерилизованное Тепловая Молоко нежирное стерилизованное Абиоз стерилизация Молоко сгущенное стерилизованное с кофе Молоко сгущенное стерилизованное с какао Сливки стерилизованные Анабиоз: Молоко цельное сгущенноес сахаром Молоко нежирное сгущенное с сахаром Сливки сгущенные с сахаром осмоанабиоз Сгущение Пахта сгущенная с сахаром Консервы со сгущенным молоком, сахаром и наполнителями (кофе, какао) Молоко коровье цельное сухое Молоко сухое «Домашнее» Молоко коровье обезжиренное сухое ксероанабиоз Сушка Сливки сухие Продукты сухие кисломолочные Пахта сухая ТРЕБОВАНИЯ, ПРЕДЪЯВЛЯЕМЫЕ К СЫРЬЮ К сырью, предназначенному для производства молочных консервов, предъявляют повышенные требования, так как пороки сырого молока в результате концентрирования 102 сухих веществ усиливаются. Для консервирования пригодно натуральное молоко, соответствующее требованиям ГОСТ 13264—88. Оно должно быть термоустойчивым, иметь кислотность 16–18°Т (для концентрированного молока), не выше 19°Т (для стерилизованных консервов) и 20°Т (для других видов молочных консервов), а также иметь невысокую микробиологическую обсемененность. При подборе молока для консервов необходимо учитывать его химический состав и свойства. Массовая доля воды в молоке должна составлять 87,5 %, жира – 4,0 %, СОМО – 8,75 %. Причем отношение жира к СОМО должно быть в пределах от 0,4 до 0,69. Кроме того, следует учитывать содержание сывороточных белков, которые понижают термостойкость. По этой причине считается непригодным для выработки консервов молозиво и стародойное молоко. Более пригодно молоко с меньшими размерами жировых шариков и мицелл казеина, так как в таком молоке замедляется отстаивание белково-жирового слоя при хранении. Таким образом, пригодность сырья устанавливают по результатам физико-химических и бактериологических анализов, а также органолептической проверки. ОБЩИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ОПЕРАЦИИ ПРОИЗВОДСТВА МОЛОЧНЫХ КОНСЕРВОВ Производство молочных консервов характеризуется рядом общих приемов подготовки и обработки сырья: приемка, очистка, охлаждение и резервирование, нормализация, тепловая обработка, гомогенизация, сгущение. Приемка, очистка, охлаждение молока, осуществляемые аналогично выполнению этих операций при производстве молочных продуктов, были рассмотрены ранее. Для обеспечения бесперебойной работы оборудования (вакуум-выпарных установок) и подбора термостойкого молока возникает необходимость в охлаждении и резервировании молока. Режимы охлаждения выбирают в зависимости от продолжительности резервирования. Наиболее оптимальные условия – это охлаждение до 4–8 °С и хранение не более 12 ч. Нормализация исходной смеси осуществляется для получения в молочных консервах необходимого соотношения между составными частями сухого вещества. При этом соотношения массовых долей любых двух составных частей сухого вещества в нормализованной смеси и готовом продукте должны быть одинаковыми. Порядок расчета приведен в главе «Расчеты по нормализации сырья». Пастеризация. Нормализованную смесь перед сгущением пастеризуют при температуре (90±2) °C или (107±2) °С без выдержки. Сразу после пастеризации рекомендуется охладить молоко до 70–75 °С для предотвращения денатурации сывороточных белков и других нежелательных физико-химических изменений. Сгущение. После охлаждения молоко направляют на сгущение, т. е. концентрирование сухих веществ молока или его смеси е компонентами путем выпаривания влаги в вакуум-выпарных установках при давлении ниже атмосферного. Применение вакуума позволяет снизить температуру кипения молока и в наибольшей степени сохранить его свойства. Вакуум-выпарные установки могут быть непрерывного и периодического действия. По способу заполнения выпариваемой жидкости различают циркуляционные (объемные) установки с циркуляцией определенного объема жидкости и пленочные, в которых выпаривание происходит из пленки толщиной 2–10 мм. При такой толщине пленки интенсифицируется теплообмен и сокращается продолжительность теплового воздействия. В целях экономии тепловой энергии на сгущение установки конструируют многокорпусными. В периодически действующую вакуум-выпарную установку поступает определенный объем молока или смеси, и сгущение продолжается до достижения требуемой концентрации сухих веществ. Продукт быстро выгружают и направляют на охлаждение в вакуум-охладитель. После выгрузки продукта в вакуум-выпарные установки 103 поступает новая партия подготовленной смеси и процесс сгущения повторяется. При непрерывно-поточном способе по сравнению с периодическим проводится непрерывное выпаривание. Смесь, частично сгущаясь в первом корпусе, последовательно проходит остальные корпуса, где выпаривается до конечной концентрации сухих веществ, поступает в емкость для продукта и на охлаждение. При непрерывно-поточном способе сгущения по сравнению с периодическим снижаются затраты времени в 1,36 раза на обработку 1 г молока, расход пара в 1,55 раза и воды в 1,46 раза. Кроме того, непрерывно-поточный способ позволяет автоматизировать технологический процесс. При выпаривании основными параметрами процесса являются температура, продолжительность воздействия и кратность концентрирования. Температура выпаривания в зависимости от числа корпусов установки и содержания сухих веществ в смеси колеблется от 45 до 82 С. Продолжительность теплового воздействия зависит от вида вакуум-выпарных установок. В однокорпусной циркуляционной установке она колеблется от 1 (при сгущении от 11 до 25% сухих веществ) до 10 ч (при сгущении от 6,0 до 60%). В пленочной вакуум-выпарной установке продолжительность выпаривания колеблется от 3 до 15 мин. При сгущении состав молочных консервов может определяться в соответствии с кратностью концентрирования или сгущения. Кратность концентрирования показывает, во сколько раз увеличиваются массовые доли сухого остатка и его составных частей или во сколько раз уменьшается масса сгущенного продукта по сравнению с массой исходною сырья. Кратность концентрирования рассчитывают из следующих отношений: n mсм : mпр Cпр : Ссм Жпр : Жсм СОМОпр : СОМОсм ... , где n – кратность концентрирования (сгущения); mсм, mпр – масса исходной смеси и продукта, Спр, Жцр, СОМОпр – массовая доля сухих веществ, жира, сухого обезжиренного молочною остатка в продукте и соответственно в исходной смеси (Ссм, Жсм, СОМОсм). Глава 2. СГУЩЕННЫЕ МОЛОЧНЫЕ КОНСЕРВЫ СТЕРИЛИЗОВАННОЕ И КОНЦЕНТРИРОВАННОЕ МОЛОКО В зависимости от содержания сухих веществ вырабатываются два вида консервов без сахара: сгущенное стерилизованное молоко и концентрированное стерилизованное молоко с повышенным содержанием сухих веществ. Массовая доля сухих веществ в сгущенном стерилизованном цельном молоке должна быть не менее 25,5 %, в том числе массовая доля жира – не менее 7,8 %, а в концентрированном стерилизованном молоке массовая доля сухих веществ – не менее 27,5 %, в том числе жира – не менее 8,6 %. Технологический процесс производства сгущенного стерилизованного молока и концентрированного стерилизованного молока состоит из следующих операций: приемка и подготовка молока, нормализация, тепловая обработка и сгущение, гомогенизация и охлаждение, нормализация, внесение солей-стабилизаторов, фасование, стерилизация, хранение. Особенностью технологического процесса производства сгущенных стерилизованных молочных консервов является стерилизация продукта, поэтому для выработки стерилизованных консервов пригодно молоко не ниже I сорта, кислотностью не выше 19 ºТ и термоустойчивостью по алкогольной пробе не ниже IV группы (для сгущенного стерилизованного молока) и 18 ºТ с термоустойчивостью не ниже III группы (для концентрированного стерилизованного молока). Схема технологической линии производства сгущенного стерилизованного молока приведена на рис. 104 Подобранное по качеству и очищенное молоко нормализуют по массовой доле жира и СОМО. Нормализованную молочную смесь перед пастеризацией обязательно проверяют на термоустойчивость, так как при производстве стерилизованных консервов молоко подвергается воздействию высоких температур и при низкой термоустойчивости может происходить свертывание, загустевание и образование хлопьев в готовом продукте. Термоустойчивость молока в значительной степени зависит от его химического состава и особенно равновесия солевого состава. Повышение термоустойчивости молока достигается внесением солейстабилизаторов. Их добавляют в пастеризованную смесь или в сгущенное молоко. Повышению термоустойчивости способствует и режим пастеризации перед сгущением, обеспечивающий наиболее полную денатурацию сывороточных белков. В зависимости от применяемого оборудования молоко пастеризуют при следующих режимах. нагревают в потоке при температуре (88±2) °С, затем при температуре (125±5) °С с выдержкой 30 с с последующим снижением температуры до (86±2) °С путем самоиспарения в вакуумной камере или последовательно нагревают в четырех подогревателях вакуум-выпарной установки до температуры (88±5) °С, затем в высокотемпературном подогревателе – до температуры (120±5) °С с последующим снижением температуры до 105 °С в вакуумной камере. В пленочных многокорпусных вакуум-выпарных установках непрерывного действия молоко сгущают в стандартном режиме: температура испарения молока не должна превышать в первом корпусе 78 °С, во втором корпусе – 66 °С, в третьем – 56 °С. Окончание процесса сгущения контролируют по достижению стандартной плотности и массовой доли сухих веществ в продукте. В зависимости от типа применяемой вакуум-выпарной установки молоко сгущается до массовой доли сухих веществ 25–28%. Сгущение молока заканчивают по достижении плотности 1061–1063 кг/м3 (при 20 ºС) при производстве сгущенного стерилизованного молока и 1066–1068 кг/м3 при производстве концентрированного молока. Сгущенное молоко гомогенизируют на двухступенчатых гомогенизаторах при температуре (74±2) °С и общем давлении (18±1,0) МПа. Целесообразность применения двухступенчатого гомогенизатора обусловлена необходимостью постепенного повышения давления, так как гомогенизация при высоком давлении снижает термоустойчивость сгущенного молока. После гомогенизации сгущенное молоко охлаждают до температуры (4±2) °С. После гомогенизации в охлажденное сгущенное молоко вносят солистабилизаторы для восстановления нарушенного при пастеризации и сгущении баланса солей. Для повышения термоустойчивости молока применяют смеси солей, состоящие из цитратов и гидрофосфатов калия и натрия, взятых в соотношении, аналогичном соотношению этих солей в натуральном молоке. Смесь подготавливают следующим образом. Гидрофосфат натрия (Na2HPO4·12H2O) и гидрофосфат калия (К2HPO4), а также цитрат натрия (Na3C6H5O7·5,5H2O) и цитрат калия (K3C6H5O7·H2O) берут в соотношении 1:3. Полученные фосфатные и цитратные смеси солей смешивают в соотношении 1:1. Количество соли-стабилизатора определяют на основании пробной стерилизации уже сгущенного молока. Пробную стерилизацию проводят в шести банках. В каждую банку отвешивают по 0,3 кг сгущенного молока. В банки №2–6 вносят 25 %-ный раствор солей-стабилизаторов (0,05–0,4 % сухой соли от массы продукта). В банку №1 соль не вносят. Степень разведения сгущенного молока выравнивают дистиллированной водой. Закатанные банки стерилизуют. После стерилизации оценивают сгущенное молоко в банках по органолептическим показателям и определяют вязкость. Массовая доля солистабилизатора, при которой продукт получил лучшую оценку и имел вязкость 8-18 МПа 105 для сгущенного и 15–20МПа для концентрированного молока, считается оптимальной для данного молока. При стабильном качестве сырья и готового продукта пробную стерилизацию проводят один раз в месяц. Интенсивность взаимодействия белковых и минеральных веществ молока после внесения солей-стабилизаторов зависит от момента внесения солей, а также от продолжительности их взаимодействия с казеинаткальцийфосфатным комплексом. Продукт имеет минимальную вязкость после выдерживания сгущенного молока с сольюстабилизатором перед стерилизацией в течение 6–7 ч.Последующее выдерживание сгущенного стерилизованного молока снова приводит к повышению вязкости. Это проявляется при добавлении различных солей-стабилизаторов и их смесей независимо от вида и количества вносимой соли. При внесении солей-стабилизаторов пастеризованное молоко общая продолжительность взаимодействия молока с солями (пастеризация, сгущение, гомогенизация, охлаждение) составляет 6 ч. Вязкость продукта в этом случае идентична вязкости, полученной при выдерживании сгущенного молока с солями-стабилизаторами в течение 6–7 ч до стерилизации. Стерилизация сгущенных консервов может осуществляться двумя способами: в потоке перед розливом и в таре после розлива. Стерилизация сгущенного молока в потоке не получила промышленного применения. Для выработки сгущенных стерилизованных молочных консервов в нашей стране широко применяется способ стерилизации в таре. Режим стерилизации устанавливают в соответствии с формулой стерилизации, представляющей собой следующую условную запись теплового режима аппарата, в котором осуществляется стерилизация. T1 T2 T3 , t где Т1, Т2, Т3 – продолжительность соответственно подогревания, стерилизации, охлаждения, мин; t – температура стерилизации, ºС. Формула стерилизации устанавливается заранее для конкретного аппарата и конкретных условий. Надежность выбранной для производства формулы стерилизации проверяют микробиологическими анализами. Режим должен обеспечить эффект, выраженный величиной от 4,0 до 5,1 условных единиц (условных минут). При этом нижнее значение условных единиц допускается для обсемененности не более 1 споры в 1 см3 продукта перед стерилизацией. С повышением обсемененности, но не более 10 спор в 1 см3 продукта, требуемый эффект стерилизации должен быть увеличен. Сгущенное или концентрированное молоко, выдержавшее пробную стерилизацию, разливают в предварительно вымытые и пропаренные металлические банки. Наполненные и упакованные банки проверяют на герметичность и направляют на стерилизацию. Для стерилизации продукта в таре используют стерилизаторы непрерывного действия гидростатического или роторного типа, а также стерилизаторы периодического действия. В стерилизаторах гидростатического типа банки со сгущенным или концентрированным молоком стерилизуют при температуре 116–117°С с выдержкой 15–17 мин. В аппаратах периодического действия стерилизация осуществляется при температуре 116–118 °С с выдержкой 14–17 мин. Температура охлаждения стерилизованных консервов должна быть в пределах 20–40 °С. Готовые продукты хранят при температуре от 0 до 10 °С и относительной влажности воздуха не выше 85 % в течение не более 12 мес со дня выработки. При производстве стерилизованных консервов в зимнее и весеннее время года продукты часто загустевают и портятся из-за низкой термоустойчивости молока даже при добавлении солей-стабилизаторов. Для предотвращения порчи молочных консервов тепловая обработка их проводится при более низких температурах и выдержке вследствие 106 добавления антибиотика низина. Известно, что низин, являясь безвредным для человека и животных, вызывает гибель вегетативных и споровых форм бактерий. Снижение температуры стерилизации до 112–115 °С (вместо 118 °С) и выдержки до 12 мин при использовании низина положительно влияет на качество готового продукта В сгущенном стерилизованном молоке с низином на 30% снижается вязкость и кислотность продукта, отсутствует привкус карамелизации. Низин добавляют в виде водного раствора или раствора в сгущенном продукте при тщательном перемешивании на любом участке технологического процесса от сгущения до фасования. Таким образом, применение низина позволяет вырабатывать высококачественные консервы и увеличивать их объем за счет переработки менее термоустойчивого молока. СГУЩЕННОЕ МОЛОКО С САХАРОМ Продукт вырабатывают из пастеризованного коровьего молока, с применением сгущения и добавления сахара для подавления роста микрофлоры. По органолептическим показателям готовый продукт имеет чистый и сладкий вкус, без посторонних привкусов и запахов, однородную консистенцию, без наличия кристаллов сахара, ощущаемых на вкус. По химическому составу в сгущенном цельном молоке с сахаром массовая доля влаги составляет не более 26,5%, сахарозы – не менее 43,5, общая массовая доля сухих веществ – 28,5, в том числе жира – не менее 8,5%. Технологический процесс производства сгущенного молока с сахаром осуществляется в следующей последовательности: приемка, подготовка и резервирование сырья, нормализация, гомогенизация и пастеризация, приготовление и введение сахарного сиропа, сгущение, охлаждение, фасование и хранение. Схема технологической линии производства сгущенного молока с сахаром приведена на рис. . Кроме технологических операций, общих для производства всех видов консервов, при выработке сгущенного молока с сахаром важными приемами являются внесение сахара, приготовление сахарного сиропа и кристаллизация лактозы при охлаждении сгущенного молока. На этих приемах остановимся более подробно. Приготовление сахарного сиропа. Качество сахара, являющегося консервантом и составляющего более половины сухих веществ в сгущенном молоке, в значительной степени влияет на качество готового продукта. Поэтому к качеству сахара предъявляют повышенные требования в отношении растворимости, содержания посторонних примесей и влаги, которая способствует развитию микрофлоры в сахаре. Сахар можно добавлять к молоку в сухом виде или в виде водного раствора (сиропа). При внесении сахара в твердом виде и растворении его в молоке значительно упрощается технология, снижаются затраты (на оборудование, тепло, энергию) и продолжительность сгущения. В то же время при растворении сахара в молоке возможно загрязнение пастеризованного молока микроорганизмами, находящимися в сахаре. Вязкость сгущенного молока, выработанного при растворении сахара в молоке, резко увеличивается в процессе хранения. Способ внесения сахара в твердом виде более предпочтителен при производстве сгущенного обезжиренного молока. При выработке сгущенных консервов, предназначенных для резервирования, несмотря на дополнительные затраты, сахар вносят в виде сиропа. Для приготовления сахарного сиропа рассчитывают необходимые массы сахара и питьевой воды. Концентрацию растворов сахара выбирают с учетом интенсивности выпаривания, а также влияния на свойства молока и готового продукта при хранении. Наиболее оптимальной массовой долей сухих веществ сахарного сиропа, при которой ингибируется развитие бактерий, является 64–65 % сахара. Предварительно очищенный с помощью сит сахар растворяют в горячей воде (70– 80 °С), затем сироп нагревают до кипения без выдержки для обеспечения его стерильности. При температурах выше 100 °С в сиропе возможна инверсия сахарозы, продуктом гидролиза которой является инвертный сахар. Во избежание инверсии 107 выдержка сахарного сиропа от начала кипения до начала смешивания его с молоком не должна быть более 20 мин. Перед смешиванием с молоком сахарный сироп фильтруют на фильтрах или центрифугах. Сгущение молочно-сахарной смеси заканчивают при достижении массовой доли влаги 29–31 % с учетом дополнительного выпаривания влаги в вакуум-охладителе. Кристаллизация лактозы. В сгущенном молоке с сахаром массовая доля лактозы составляет 11,4 % или 0,44 кг на 1 кг воды. Растворимость лактозы в чистой воде составляет: при 60 С – 03,587 кг/кг воды, при 40 С – 0,326 кг/кг воды, при 20 С –0,192 кг/кг воды. Сахароза, присутствующая в сгущенных молочных консервах в соотношении с лактозой 4:1, снижает растворимость лактозы практически в 1,5 раза. Следовательно уже при 40–60 С, а тем более при 20 С, лактоза находится в пересыщенном состоянии и способна кристаллизоваться. Однако, вследствие медленного перехода - в -форму не удается в достаточной мере снять перенасыщение и добиться полной кристаллизации лактозы в процессе охлаждения. Это приводит к росту кристаллов во время длительного хранения продукта при низких температурах. Интенсивность кристаллообразования можно усилить за счет внесения наряду с мелкокристаллической лактозой поверхностно-активных веществ. Их действие обусловлено тем, что они снижают поверхностную энергию и интенсифицируют процесс зарождения кристаллов лактозы. Охлаждение сгущенного молока с сахаром сопровождается увеличением вязкости продукта в 2–3 раза и кристаллизацией лактозы. Кристаллизация объясняется тем, что при понижении температуры растворимость лактозы снижается и получаются перенасыщенные растворы, в которых образуются центры кристаллизации. Для массового зарождения кристаллов лактозы продукт быстро охлаждают, интенсивно перемешивают и вносят затравочный материал. Охлаждать сгущенное молоко с сахаром следует таким образом, чтобы получить кристаллы размером не более 10 мкм. Такие кристаллы при органолептической оценке не ощущаются и продукт имеет однородную консистенцию. Массовой кристаллизации лактозы в продукте способствует внесение затравки из мелкокристаллической лактозы с кристаллами размером не более 3–4 мкм Затравку вносят в количестве 0,02 % массы продукта при температуре интенсивной кристаллизации (31–37 С). При этой температуре наступает перенасыщение лактозы при минимальном увеличении вязкости молока. Усилению процесса кристаллообразования способствует дополнительное введение льняного или подсолнечного масла в количестве 0,001–0,01 %. Масло вводят при подаче молочной смеси на сгущение или перед поступлением продукта на охлаждение. Наибольшая эффективность достигается при внесении затравочных паст, приготовленных из подсолнечного масла и мелкокристаллической лактозы в соотношении 1:1. Растительное масло перед приготовлением нагревают до 90 С в течение 30 мин. Затравочную пасту вносят при температуре интенсивной кристаллизации лактозы. Следует отметить, что пальмовое, кокосовое, стеариновое и другие масла с температурой плавления 27–41 С в результате фазовых превращений, происходящих в них, могут вызвать неконтролируемые процессы кристаллизации лактозы на стадии охлаждения. Сгущенное молоко с сахаром охлаждают до температуры 20 °С и направляют на упаковывание в потребительскую или транспортную тару. Готовый продукт хранят при температуре от 0 до 10 °С и относительной влажности не более 85% в течение 12 мес. Для расширения ассортимента сгущенных продуктов с сахаром вырабатывают продукты с вкусовыми и ароматическими наполнителями. При производстве сгущенного молока с сахаром в качестве наполнителей используют кофе, какао, цикорий. Особенность производства кофе со сгущенным молоком и сахаром заключается в экстрагировании 108 сухих веществ, содержащихся в кофе. Разработаны новые виды сгущенных молочных продуктов с сахаром с заменой молочного белка и жира на растительные. Так, сгущенное молоко с сахаром «Отборное» вырабатывают с использованием растительных жиров. В рецептуру продуктов вводятся различные наполнители, лактулоза, пищевые добавки, в том числе биологически активные. С целью предотвращения при хранении консервов от порчи, вызываемой деятельностью нежелательной микрофлоры и окислителей, применяют консерванты и антиокислители (сорбиновую и аскорбиновую кислоты). Сгущенное молоко «Сластена». Отличительной особенностью технологии этого продукта является проведение ферментативного гидролиза молочного сахара. При гидролизе лактозы образуются две молекулы простых сахаров – глюкозы и галактозы. Они создают большее осмотическое давление, то есть увеличивают консервирующее действие по сравнению с лактозой. Они увеличивают сладость продукта, так как сладость лактозы по отношению к сладости сахарозы составляет 16 %, глюкозы – 75 %. Эти обстоятельства позволяют уменьшить концентрацию сахарозы в продукте без снижения консервирующего эффекта и сладости. Требуемый консервирующий эффект достигается при массовой доле сахарозы в продукте 32 % (против 43,5 %) и воды 33 % (против 26,5 %). Предусмотрена термизация молока перед внесением фермента. Степень гидролиза лактозы составляет 8510 %. Продукты гидролиза лактозы – глюкоза и галактоза обладают большей растворимостью по сравнению с лактозой, после сгущения они не образуют пересыщенных растворов и не кристаллизуются при охлаждении продукта, что исключает из технологического процесса операцию кристаллизации. Способ внесения сахара – бессиропный, предусмотрена выработка продукта с ароматическими добавками. Продукт рекомендуется людям, страдающим лактазной недостаточностью. Глава 3. СУХИЕ МОЛОЧНЫЕ ПРОДУКТЫ СУХОЕ ЦЕЛЬНОЕ МОЛОКО Технологический процесс производства сухого цельного молока включает стадии от приемки до сгущения молока, которые являются общими для производства молочных консервов. Они были уже рассмотрены, поэтому остановимся на них очень коротко, а более подробно – на особенностях процессов гомогенизации и сушки молока. При производстве сухого молока нормализованное по жиру и сухому веществу молоко пастеризуют при температуре не менее 90 °С. Для сгущения нормализованного молока используют многокорпусные вакуум-выпарные установки, работающие по принципу падающей пленки, или циркуляционные установки. Технические параметры сгущения поддерживают в пределах, указанных в инструкции по эксплуатации применяемых вакуум-выпарных установок. Необходимость гомогенизации сгущенного молока обусловлена тем, что при механической, тепловой обработке и сгущении происходит дестабилизация жировой фракции молока (выделение свободного жира), способствующая окислению жира и порче продукта при хранении. Поэтому для повышения стабильности и снижения содержания свободного жира молоко гомогенизируют. Гомогенизация осуществляется при температуре 50–60 °С и давлении 10–15 МПа для одноступенчатого гомогенизатора; для двухступенчатого гомогенизатора при давлении 11,5–12,5 МПа на первой ступени и 2,5– 3,0 МПа на второй ступени. После гомогенизации сгущенное молоко поступает в промежуточную емкость и затем на сушку. В сухом цельном молоке массовая доля жира составляет 20–25 % и влаги не более 109 4–7 %. Исходя из состава сухого молока можно заключить, что оно не является абсолютно сухим, в нем содержится так называемая неудаляемая влага. По мере высушивания оставшаяся в продукте влага все прочнее удерживается в нем вследствие увеличения сил сцепления и возрастания сопротивления движению воды. Поэтому продукт можно высушить только до равновесной влажности, соответствующей относительной влажности и температуре сушильною агента. В зависимости от метода удаления влаги применяют разные способы сушки: пленочный (контактный), распылительный (воздушный) и сублимационный. При пленочном способе сушка осуществляется в вальцовых сушилках. Сгущенное молоко наносят распылением или тонким слоем на вращающиеся вальцы, поверхность которых нагревается паром до температуры 105–130 °С. В результате контакта высушиваемого продукта с горячей поверхностью вальцов молоко высушивается в виде тонкой пленки. Эта пленка снимается специальными ножами и поступает к элеватору мельницы для размельчения. Процесс сушки на вальцовых сушилках не должен превышать 2 с, так как высокая температура поверхности нагрева вызывает существенные изменения в высушиваемом молоке. В результате контакта с нагретой поверхностью значительная часть жира оказывается не защищенной оболочкой. В связи с этим и вследствие низкой растворимости готового продукта пленочный способ применяют при производстве сухого обезжиренного молока и сыворотки. При сублимационной сушке удаление влаги происходит из замороженных продуктов с содержанием сухих веществ до 40 %. Процесс сублимационной сушки осуществляется при температуре замороженного продукта минус 25 °С и остаточном давлении в сублиматоре 0,0133–0,133 кПа. Продукты, полученные при сублимационной сушке, легко восстанавливаются, сохраняют вкус, химический состав и структуру. Сублимационной сушкой получают сухие кисломолочные продукты, закваски, смеси для мороженого. При распылительном способе сушка осуществляется в результате контакта распыляемого сгущенного продукта с горячим воздухом. Сгущенное молоко распыляется в сушильной камере с помощью дисковых и форсуночных распылителей. В дисковых распылителях сгущенное молоко распыляется под действием центробежной силы вращающегося диска, из сопла которого молоко выходит со скоростью 150–160 м/с и раздробляется на мельчайшие капли из-за сопротивления воздуха. В форсуночные распылители сгущенное молоко подается под высоким давлением (до 24,5 МПа). При сушке на распылительных сушилках сгущенное молоко распыляется в верхней части сушилки, куда подается горячий воздух. Горячий воздух, смешиваясь с мельчайшими каплями молока, отдает им часть тепла, под действием которого влага испаряется, и частицы молока быстро высушиваются. Высокая скорость сушки (испарения) обусловлена большой поверхностью соприкосновения мелкодисперсного молока с горячим воздухом. При быстром испарении влаги воздух охлаждается до 75–95 °С, поэтому тепловое воздействие на продукт незначительно и растворимость его высокая. Высушенное молоко в виде порошка оседает на дно сушильной башни. Распылительные сушилки в зависимости от движения воздуха и частиц молока разделяют на три вида: прямоточные, в которых движение воздуха и молока параллельно; противоточные, в которых движение частиц молока и воздуха противоположно; смешанные – со смешанным движением воздуха и частиц молока. Наиболее рациональными и прогрессивными являются высокопроизводительные прямоточные распылительные сушилки, в которых степень растворимости сухого молока достигает 96–98 %. Схема технологического процесса производства сухого цельного молока представлена на рис. . Подготовленное молоко очищают на центробежном молокоочистителе, затем нормализуют и пастеризуют при режимах, описанных выше. После пастеризации молоко 110 поступает на сгущение в трехступенчатую вакуум-выпарную установку, работающую по принципу падающей пленки. Сгущенное до массовой доли сухих веществ 43–52% молоко гомогенизируют, направляют в промежуточную емкость, снабженную мешалкой и нагревательной рубашкой. Из промежуточной емкости сгущенное молоко насосом подают в сушильную камеру. При этом оно должно иметь температуру не менее 40 °С. В соответствии с техническими характеристиками распылительных сушилок необходимо соблюдать следующие режимы сушки: температура воздуха, поступающего в сушильную установку прямоточного типа, должна быть 165–180 °С, а на выходе из сушильной башни — 65–85 °С; для сушильных установок со смешанным движением воздуха и продукта температура воздуха, поступающего в сушильную башню, должна быть 140–170 °С, а на выходе из башни — 65–80 °С. По выходе из сушильной башни сухое цельное молоко просеивают на встряхивающем сите и направляют на охлаждение. СУХОЕ БЫСТРОРАСТВОРИМОЕ МОЛОКО Быстрорастворимое молоко – это сухой порошок, состоящий из агломерированных частиц, со вкусом и запахом, свойственными пастеризованному молоку; с массовой долей жира – не менее 25 и 15 %, влаги – не более 4%, соево-фосфатидных добавок – не более 0,5 %. Особенности производства быстрорастворимого молока заключаются в двухступенчатой сушке, рециркуляции мелких частиц, участвующих в формировании агломератов, и внесении соево-фосфатидных добавок. При производстве быстрорастворимого молока на первой ступени сушки получают обычное сухое молоко, которое затем увлажняют. При увлажнении сухого продукта происходят укрупнение частиц молока, т. е. его агломерация, и переход лактозы из аморфного состояния в кристаллическое. На второй ступени проводится досушка увлажненного продукта до стандартной влаги. Высушенные на второй ступени частицы молока благодаря агломерированию приобретают пористую структуру. При растворении молока с пористой структурой вода проникает внутрь частицы и способствует ее растворению. Быстрое проникновение воды достигается также повышением смачиваемости за счет внесения соево-фосфатидных добавок. Схема технологической линии производства быстрорастворимого молока аналогична производству сухого молока от приемки до сушки, однако включает следующие дополнительные стадии: агломерацию частиц сухого молока, возврат циклонной фракции, досушку, приготовление соево-фосфатидных добавок и внесение их в сухое молоко, которые представлены на рис. . Сушка сгущенного молока осуществляется до массовой доли влаги в сухом молоке на выходе из башни (3,75±2,25) %. Полученное сухое молоко подают в агломерационную камеру, где оно дополнительно увлажняется пахтой или обезжиренным молоком до массовой доли влаги до 7–9% и агломерируется в псевдоожиженном слое. При этом в агломерационную камеру возвращается циклонная фракция на повторное увлажнение и агломерацию. Влажный порошок из агломерационной камеры направляется в первую секцию инстантайзера, где в псевдоожиженном слое происходит досушивание продукта до массовой доли влаги (4,25 ±0,25)% при температуре воздуха (105±15)°С. Смесь соево-фосфатидных добавок с топленым маслом, приготовленную согласно рецептуре, расплавляют при температуре (65±5)°С и перемешивают. Затем смесь подают в форсунки и направляют на сухое молоко. После внесения добавок продукт досушивают до стандартной влаги во второй секции инстантайзера при температуре воздуха (75±5)°С. Затем готовый продукт охлаждают до 25 °С в третьей секции инстантайзера. Охлаждение сухого молока может проводиться либо воздухом в системе пневмотранспорта, либо в псевдоожиженном состоянии продукта. Охлажденный сухой продукт из промежуточного бункера для хранения транспортируется на фасование. Сухие молочные продукты упаковывают в герметическую потребительскую и 111 транспортную тару. К потребительской таре относятся металлические банки со сплошной или съемной крышкой и массой нетто 250, 500 и 1000 г; комбинированные банки со съемной крышкой, имеющие массу нетто 250, 400 и 500 г с внутренним герметично заделанным пакетом из алюминиевой фольги, бумаги и других материалов; клееные пачки с целлофановыми вкладышами массой нетто 250 г. Быстрорастворимое сухое молоко упаковывают в обычных условиях или в среде азота с предварительным вакуумированием. В качестве транспортной тары применяют бумажные непропитанные четырех- и пятислойные мешки; картонные набивные барабаны; фанерно-штампованные бочки с мешками-вкладышами из полиэтилена массой нетто 20–30 кг. Сухое цельное молоко в потребительской таре (кроме клееных пачек с целлофановыми вкладышами) и транспортной таре с полиэтиленовыми вкладышами хранят при температуре от 0 до 10 °С и относительной влажности воздуха не более 85 % не более 8 мес со дня выработки. Сухое молоко в клееных пачках с целлофановыми вкладышами и фанерно-штампованных бочках с вкладышами из целлофана, пергамента хранят при температуре от 0 до 20 °С и относительной влажности воздуха не более 75 % в течение не более 3 мес со дня выработки. Сухое быстрорастворимое молоко 15 и 25 %-ной жирности хранят при температуре от 1 до 10 °С, относительной влажности не более 85 % и не более 6 мес со дня выработки. Для расширения ассортимента сухих молочных продуктов производят продукты с пониженным и повышенным содержанием жира («Смоленское» молоко, сухие сливки), сухие кисломолочные продукты и смеси для мороженого. Сухие кисломолочные продукты вырабатывают из нормализованного сгущенного молока, заквашенного чистыми культурами молочнокислых бактерий, путем высушивания в распылительных сушильных установках. Производство сухих кисломолочных продуктов аналогично производству сухого цельного молока с введением дополнительной операции – заквашивания сгущенного молока. Сухие смеси для мороженого получают путем высушивания на распылительных установках пастеризованных смесей, приготовленных из цельного, обезжиренного молока, сливок, сахара, стабилизатора и наполнителей, или смешиванием сухой молочной основы с сахарной пудрой. Особенности производства сухих смесей для мороженого заключаются в проведении дополнительных операций по подготовке компонентов и составлению смеси. ПОРОКИ МОЛОЧНЫХ КОНСЕРВОВ В зависимости от характера физико-химических изменений составных частей молока в процессе изготовления и хранения в продуктах могут появляться те или иные пороки. Загустевание относится к основным порокам сгущенного молока с сахаром. Оно появляется во время хранения продукта. В результате самопроизвольного загустевания продукт приобретает излишне вязкую консистенцию и становится нестандартным (продукт, хранившийся от 2 до 12 мес, должен иметь вязкость не более 15 Пас). Реже порок наблюдается при хранении сгущенного стерилизованного молока. Основные причины порока – изменение физико-химических свойств белков и нарушение устойчивости коллоидной системы молока. Механизм загустевания сгущенного молока заключается в следующем. Мицеллы казеина под воздействием высоких температур и нарушенного солевого равновесия теряют стабильность, взаимодействуют друг с другом и коагулируют (образуя структурную сетку). Процесс агрегирования казеиновых мицелл усиливают денатурированные сывороточные белки, которые выполняют роль сшивающих мостиков между частицами. В сгущенном стерилизованном молоке роль сшивающих мостиков могут выполнять также карбонильные соединения. Возникновение порока зависит от времени года, рационов кормления, периода лактации, болезней животных. Как правило, сгущенное молоко с сахаром загустевает весной и в начале лета. Появлению порока способствуют повышенное содержание белков, 112 изменение солевого состава, высокая кислотность молока и нарушение технологических режимов производства молочных консервов (тепловой обработки, гомогенизации и т. п.). Порок можно предупредить, применяя высокотемпературную пастеризацию (выше 100 °С), внося соли-стабилизаторы и т. д. Комковатая и хлопьевидная консистенция сгущенного молока с сахаром характеризуется наличием мелких хлопьев и комочков казеина, образующихся при частичной коагуляции белка. Появляется в продукте, выработанном из молока с повышенной кислотностью (например, из молока с примесью молозива и т. д.). Мучнистая и песчанистая консистенция сгущенных молочных консервов вызывается нарушением процесса кристаллизации лактозы в сгущенном молоке с сахаром. Допускаемые размеры кристаллизации лактозы в продукте составляют не более 15 мкм. Медленное нерегулируемое охлаждение продукта может привести к образованию кристаллов размером 16–20 мкм или более и, как следствие, появлению порока. Необходимо строго соблюдать режимы охлаждения сгущенного молока с сахаром. Пониженная растворимость сухих молочных продуктов наблюдается при сильной денатурации сывороточных белков в процессе сушки. Порок также возникает при хранении продукта с увеличенным содержанием свободного жира, который переходит на поверхность сухих частиц и снижает смачиваемость. Выделению свободного жира способствует повышенное содержание влаги в продукте (более 7 %). Влага вызывает кристаллизацию лактозы с одновременной дестабилизацией жира. Повышенная влажность сухих молочных продуктов, а также хранение в негерметической упаковке приводят к уменьшению растворимости за счет денатурации белков и образования плохо растворимых меланоидинов. Белки денатурируют при наличии в продуктах свободной влаги (связанная влага не изменяет коллоидных свойств белка). В связи с этим содержание влаги в сухом молоке не должно превышать 4–5 %. Потемнение молочных консервов возникает при образовании большого количества меланоидинов в результате реакции между аминогруппами белков и альдегидной группой лактозы и глюкозы. Порок образуется в результате длительного хранения сгущенного молока с сахаром при высокой температуре (35–40 °С) и сухих молочных продуктов в негерметической таре (в условиях повышенной влажности). В сгущенном молоке с сахаром изменяется цвет, появляется сильный привкус карамели, повышается кислотность (до 53–67 °Т), возрастает вязкость. Образование меланоидинов в сухом молоке сопровождается потемнением продукта, появлением неприятных специфических привкуса и запаха и понижением растворимости. Реакции меланоидинообразования в сгущенном молоке с сахаром способствует инвертный сахар. Поэтому необходимо принимать меры к устранению причин, вызывающих инверсию сахарозы. Предохранение продукта от потемнения достигается путем снижения количества сахарозы, увеличения содержания СОМО, внесения в сгущенное молоко аскорбиновой кислоты и других добавок. Для предупреждения потемнения сухого молока необходимо соблюдать требования по содержанию влаги (3–4 %) и герметичности упаковки. Потемнение сгущенного стерилизованного молока возникает в результате длительного воздействия высоких температур при стерилизации. Пороку способствуют увеличение содержания сухих веществ, повышенная кислотность сырья, некоторые соли-стабилизаторы, наличие меди и железа. Прогорклый вкус обусловлен гидролизом жира под действием оставшейся после пастеризации липазы. Встречается в сухих молочных продуктах распылительной сушки и в сгущенном молоке с сахаром низкой вязкости. В сгущенном молоке с сахаром фермент действует на отстоявшийся слой жира. Для предупреждения порока молоко следует пастеризовать при температуре выше 95 С и вырабатывать сгущенное молоко с сахаром вязкостью не ниже 3,0 Пас. Вязкость продукта можно повысить, увеличивая содержание СОМО или гомогенизируя молоко при давлении 2–2,5 МПа после сгущения или перед стерилизацией (при выработке сгущенного стерилизованного молока). 113 Салистый и другие (рыбный, металлический и др.) привкусы возникают при хранении сухих молочных продуктов. При порче в первую очередь окисляется свободный жир, находящийся на поверхности частиц сухих продуктов. Появлению салистого и других привкусов способствует наличие в сухом молоке 9–16 % и более дестабилизированного жира. Порок возникает в результате окисления ненасыщенных жирных кислот под действием кислорода воздуха. Окисление ускоряют воздействие света, наличие солей меди и железа, повышение температуры хранения и влажности воздуха. Для предохранения сухого молока необходимо устранить причины, способствующие повышению в продукте количества свободного жира. Устойчивость сухого молока к окислению увеличивается при добавлении антиокислителей жира: аскорбиновой кислоты, кверцетина и додецилгаллата. Контрольные вопросы и задания. 1. Назовите способы консервирования молочных продуктов. В чем сущность консервирования? 2 Перечислите виды молочных консервов и общие приемы обработки молока при их производстве 3. Каковы особенности технологии стерилизованного молока? 4 Каковы особенности производства сгущенного молока с сахаром? 5. Дайте технологическую схему производства сухого цельного молока. 6. Каковы особенности технологии быстрорастворимого сухого молока? 7. Каковы причины загустевания сгущенного молока с сахаром и меры его предупреждения? 8. Почему может меняться цвет молочных консервов? 9. Можно ли избежать салистого вкуса сухого молока? Раздел 7. ТЕХНОЛОГИЯ ДЕТСКОГО ПИТАНИЯ ПРОДУКТОВ Глава 1. ХАРАКТЕРИСТИКА СЫРЬЯ И ПРОДУКТОВ ДЕТСКОГО ПИТАНИЯ ОСОБЕННОСТИ ПРОДУКТОВ ДЕТСКОГО ПИТАНИЯ Молочные продукты детского питания – это продукты, обеспечивающие потребности детского организма в основных пищевых ингредиентах в зависимости от возраста ребенка. Ингредиенты детского питания должны обладать энергетической и биологической ценностью, т. е. обеспечивать организм пищевыми компонентами (белок, жир, углеводы, минеральные вещества и защитными факторами (лизоцим, бифидофлора и др.). Ассортимент молочных продуктов детского питания ориентирован в основном на возрастные группы: первая – продукты для здоровых детей от рождения до одного года; вторая – для здоровых детей от одного года до трех лет и дошкольного возраста; третья – для лечебного питания детей с различной патологией. Молочные детские продукты выпускают сухими и жидкими, неадаптированными и адаптированными (приспособленными к детскому организму). К частично адаптированным сухим молочным смесям, предназначенным для питания детей первого года жизни, относятся смеси «Малютка», «Малыш», «Новолакт» и др. Преимущества сухих молочных продуктов заключаются в возможности их длительного хранения, в обеспечении отдаленных и труднодоступных районов. Однако биологическая ценность сухих продуктов по сравнению с жидкими снижается в результате дополнительной тепловой обработки при восстановлении; продукта. Поэтому в последние годы развернуто промышленное производство жидких стерилизованных молочных продуктов, в том числе и кисломолочных. К жидким стерилизованным и кисломолочным продуктам относятся: стерилизованная смесь «Малютка», ацидофильная смесь «Малютка», кисломолочный продукт «Биолакт», детский кефир и др. Кроме того, разработаны новые виды адаптированных жидких детских продуктов, к которым относятся стерилизованный продукт «Молочко», продукт «Кисломолочный», АГУ – обогащенные необходимыми 114 добавками и биологически-активными компонентами. В рационах питания соотношение белков, жиров и углеводов должно составлять: для детей грудного возраста 1:2:5, младшего дошкольного 1:1:3, школьного 1:1:4. Эти соотношения отличаются от имеющихся в коровьем молоке. Поэтому состав молока коровьего при использовании его для детского и диетического питания должен подвергаться количественной и качественной корректировке. Продукты для детей грудного возраста по составу и свойствам должны быть максимально приближены к женскому молоку. При производстве этих продуктов основным сырьем является коровье молоко и молочные продукты, которые содержат пищевые вещества, необходимые для нормального развития детей. Однако состав коровьего молока в количественном и качественном отношении значительно отличается от женского молока. В коровьем молоке количество белков почти в три раза больше, чем в женском. Качественный состав белков коровьего молока, выражающийся в соотношении казеина и сывороточных белков, также отличается от женского молока. В женском молоке содержится 40 % казеина и 60 % сывороточных белков, а в коровьем – 80 и 20 % соответственно. Качественный состав белков влияет на процесс коагуляции. Белки женского молока образуют в желудке ребенка хлопьевидный, нежный и легкоусвояемый сгусток, в то время как белки коровьего молока дают плотный и грубый сгусток, что обусловлено высоким содержанием казеина. Коррекцию белкового состава коровьего молока с целью его приближения к свойствам белков женского молока можно осуществить путем введения сывороточных и растительных белков, крахмала, цитратов калия и натрия, а также ионообменной обработкой молока. В продукты детского питания для коррекции белкового состава в качестве источника сывороточных белков добавляют деминерализованную сыворотку и концентраты сывороточных белков. Сывороточные белки имеют более полноценный аминокислотный состав и, кроме того, легче перевариваются и усваиваются организмом ребенка. Важное значение при разработке и производстве молочных детских продуктов имеет корректировка жирового состава. Содержание жира в коровьем и женском молоке примерно одинаковое. Однако жир женского молока усваивается значительно лучше, что обусловлено составом жирных кислот. Жир женского молока отличается высоким содержанием незаменимых полиненасыщенных кислот, например линолевой и линоленовой, которые в организме не синтезируются. Для обогащения продуктов детского питания незаменимыми жирными кислотами до уровня, характерного для женского молока, в коровьем молоке молочный жир на 25 % заменяют растительным. Необходимость корректировки углеводного состава коровьего молока вызвана тем, что в нем содержится в 1,5 раза меньше лактозы, чем в женском молоке. Причем качественный состав углеводов женского молока отличается высоким содержанием дисахарида (лактулозы), активизирующего развитие бифидобактерий, подавляющих размножение нежелательной микрофлоры (патогенных стафилококков, кишечной палочки). Углеводный состав в детских продуктах регулируют, добавляя сахарозу, глюкозу, декстрин мальтозу, рафинированный молочный сахар, лактулозу, которая также стимулирует развитие защитной бифидофлоры. Большое внимание при разработке детских продуктов уделяют корректировке минерального состава. В коровьем молоке общее содержание минеральных веществ в 3 раза превышает содержание их в женском молоке. Для того чтобы снизить количество минеральных солей, можно применять ионообменную и электродиализную обработку. Кроме того, для корректировки минерального состава при производстве молочных детских продуктов в смесь вводят цитраты калия и натрия, сульфаты меди, железа и др. Макроэлементы и витамины молока также играют значительную роль в питании 115 детей. Дефицит железа, проявляющийся в раннем возрасте, восполняется в продуктах за счет добавления глицерофосфата или сахарата железа. Для регулирования витаминного состава в детские продукты добавляют препараты жиро- и водорастворимых витаминов группы А, Е, С, РР, В6 и др., а также растительные жиры. Большим преимуществом женского молока является наличие защитных факторов, способствующих высокой сопротивляемости организма заболеваниям. В целях повышения биологической ценности продуктов детского питания предусматривается обогащение их биологически активными веществами. В женском молоке содержится производная цистеина – таурин (H2N–CH2–CH2– SO2H). Таурин образует соединения с желчными кислотами, которые стабилизируют эмульсию липидов пищи и способствуют их всасыванию в кишечнике. Кроме того, таурин является фактором роста, поэтому продукты детского питания обогащают таурином. СЫРЬЕ, ПРИМЕНЯЕМОЕ В ПРОИЗВОДСТВЕ ПРОДУКТОВ ДЕТСКОГО ПИТАНИЯ Для производства молочных продуктов детского питания используются как молочные, так и немолочные виды сырья. Основным сырьем является молоко коровье, к качеству которого предъявляются высокие требования. По органолептическим показателям молоко должно представлять собой однородную жидкость без осадка и хлопьев, с чистыми вкусом и запахом, без посторонних, не свойственных свежему натуральному молоку привкусов и запахов, цветом от белого до светло-желтого. В молоке нормируются массовые доли СОМО, жира и общего белка, плотность, кислотность, термоустойчивость и степень чистоты. Температура поступающего молока не должна быть выше 5 °С. Бактериальная обсемененность по редуктазной пробе должна быть не ниже I класса, содержание соматических клеток в 1 см3 молока – не более 500 тыс. Массовая доля тяжелых металлов не должна превышать нормы, утвержденные Минздравом. Не подлежит приемке молоко с добавлением нейтрализующих и ингибирующих веществ, с запахом химикатов и нефтепродуктов, с выраженным хлевным, силосным, кормовым, прогорклым вкусом, с выраженным запахом и привкусом лука, чеснока, полыни. В производстве молочных продуктов детского питания для корректировки соотношения между сывороточными белками и казеином применяют сывороточные белковые концентраты: сыворотку деминерализованную сухую, полученную методом электродиализа (СД-ЭД), концентрат сывороточных белков, полученный методом ультрафильтрации (КСБ-УФ), концентрат сывороточный белковый, полученный методами ультрафильтрации и электродиализа (КСБ-УФ/ЭД), белок сывороточный, вырабатываемый концентрированием сывороточных белков методом диафильтрации (РСБ). Для корректировки сухого вещества молока используют: растительное масло (кукурузное, подсолнечное), сахар молочный рафинированный, сахар-песок рафинированный, экстракт солодовый, кукурузный сироп, глюкозо-фруктозный сироп, муку для детского и диетического питания, толокно овсяное, крахмал кукурузный, белковые компоненты, минеральные компоненты, гидролизат казеина. Получение стойких эмульсий жира в продуктах обеспечивается введением в них стабилизаторов и эмульгаторов (лецитин, пищевые фосфатиды, моноглицериды и др.). Биологическая ценность достигается прибавлением витаминов A, D2, E, С, РР, витаминов группы В и др. По способам производства молочные продукты детского питания подразделяются на следующие виды: сухие, жидкие стерилизованные и кисломолочные продукты. 116 Глава 2. ТЕХНОЛОГИЯ СУХИХ ПРОДУКТОВ ДЕТСКОГО ПИТАНИЯ Сухие молочные детские продукты – это многокомпонентные смеси, вырабатываемые на основе коровьего молока с добавлением различных компонентов, с применением сгущения и сушки. Детские сухие молочные продукты производят по нескольким схемам. Одним из основных отличий этих схем являются внесение различных наполнителей. Вносить наполнители можно, добавляя к жидкой молочной основе или смешивая сухую молочную основу с сухими наполнителями. Технологический процесс производства сухих молочных смесей включает следующие операции: приемка, подготовка сырья, сепарирование молока, смешивание обезжиренного молока с белково-углеводными компонентами (белково-углеводная смесь), смешивание обезжиренного молока с жирами и жирорастворимыми витаминами (молочно-жировая эмульсия), гомогенизацию, пастеризацию и охлаждение молочножировой эмульсии, смешивание белково-углеводной смеси с молочно-жировой эмульсией, нормализацию молочной основы, нагревание ее и сгущение, сушку и охлаждение, смешивание молочной основы с сухими пищевыми компонентами, фасование и упаковывание. Сгущение смеси осуществляется в вакуум-выпарной установке, а сушка – в распылительной сушильной установке при режимах эксплуатации данных видов оборудования. По другой технологической схеме производства сухих смесей проводят все операции первой схемы, за исключением процесса смешивания сухой основы с сухими компонентами. К сухим детским молочным продуктам относятся: сухие молочные смеси – «Малютка» и «Малыш», сухая молочная смесь «Детолакт», сухой молочный продукт «Лактовит–1», «Вита»; каши сухие молочные «Малышка–соя», «Нижегородская», «Молочно-овощная», «Рябинка», «Крестьянcкие»; сухие молочные смеси для лечебного питания: «Энпиты», «Низколактозное молоко», каши сухие для диетического питания. СУХИЕ МОЛОЧНЫЕ СМЕСИ Сухие молочные смеси «Малютка» и «Малыш». В сухих молочных смесях «Малютка» и «Малыш» массовая доля влаги составляет не более 4 %, жира – не менее 25 %, белков не более 15 % («Малютка» и «Малыш» с рисовой мукой) и не более 16 % («Малыш» с гречневой мукой и толокном), углеводов не более 52 % («Малютка» и «Малыш» с рисовой мукой) и не более 51 % («Малыш» с гречневой мукой и толокном), минеральных веществ не более 4 %, меди не более 0,0005 %, олова не более 0,0025 %, глицерофосфата железа не более 0,022 %, содержание свинца не допускается. Индекс растворимости для смеси «Малютка» составляет не более 0,2 см3 сырого осадка. Смеси должны иметь чистый, свойственный свежей молочной смеси вкус, без посторонних привкусов и запахов, белый с кремовым оттенком или кремовый цвет и консистенцию в виде мелкого сухого порошка. Общее количество бактерий в 1 г продукта не должно быть более 25 тыс., не допускается содержание бактерий группы кишечной палочки в 1 г сухих смесей. Схема технологических процессов производства «Малыша» и «Малютки» представлена на рис. . Технологический процесс производства «Малыша» и «Малютки» включает получение сухой молочной основы, приемку, хранение, подготовку и обработку компонентов, дозирование и смешивание компонентов с сухой молочной основой, фасование и упаковывание продуктов. Молоко, оцененное по качеству, для учета массы насосом подается в 117 тензометрические весы, далее охлаждается на пластинчатом охладителе и резервируется в емкости. Для смеси «Малютка» в молоко вносят цитраты калия и натрия. Охлажденное молоко из емкости подается на пластинчатую пастеризационно-охладительную установку, где подогревается до температуры 35–40°С и направляется для очистки в сепаратормолокоочиститель. Затем проводится нормализация молока. Если нормализация производится по схеме: mсм=mсл + mоб, то компоненты смешиваются в процессе выпаривания. Требуемое для нормализации обезжиренное молоко mоб подвергается тепловой обработке при температуре 102–105°С в пароконтактном пастеризаторе и направляется в вакуум-выпарной аппарат. В последней ступени вакуум-выпарного аппарата сгущенное обезжиренное молоко смешивается в потоке с пастеризованными (85–90°С) сливками. По корпусам вакуум-выпарного аппарата температуры испарения изменяются от 69 °С в первом корпусе до 43 °С в последнем. Сгущение производится до массовой доли сухих веществ 42–43 %. Сгущенная молочная смесь через емкость (для компонентов) направляется в смеситель, где смешивается с растительным маслом и витаминами («Малютка» – с солодовым экстрактом), подаваемыми из емкостей, предназначенных для этих компонентов. Обогащенная смесь (СМО = 48 –50%) гомогенизируется при температуре 60–65 °С и давлении 20–21 МПа (I ступень) и 6–7 МПа (II ступень) на гомогенизаторе и через промежуточную емкость подается в распылительную сушилку. Сушка производится при температуре входящего воздуха 165–180°С и выходящего 90–95°С. При таком режиме не допускается перегрев частиц продукта. Из сушильной камеры частицы молочного порошка подаются в вибрационную конвективную сушилку (инстантайзер), в первой секции которого производится агломерирование частиц, во второй – досушивание до конечной влажности и в третьей – охлаждение до температуры не выше 20 °С. Из вибрационной конвективной сушилки продукт направляется на вибросито, где очищается от комков и загрязнений и пневмотранспортом подается в бункер для промежуточного хранения. На этом завершается приготовление сухой молочной основы. Затем сухая молочная основа смешивается с сахарной пудрой, витаминами (для смеси «Малютка») и мукой (для смеси «Малыш») в сухом виде в специальных смесителях. Сахар-песок предварительно размельчается на дробилке. Мучные компоненты растворяют, очищают и сушат на вальцовых сушилках. Для лучшего перемешивания компонентов в дозирующем устройстве установлены ворошители, предупреждающие слеживание продукта и повышающие его сыпучесть. Такая подготовка и обработка компонентов обеспечивает получение однородного продукта. Готовые смеси фасуют массой 0,5 кг в картонные коробки с внутренними пакетами из комбинированного полимерного материала. В камере вакуумирования после удаления воздуха из пачек в них нагнетается азот, сваривается верхний шов внутреннего пакета, и заклеивается верхний клапан картонной пачки с помощью эмульсии. Сухая молочная смесь «Детолакт». В сухой молочной смеси «Детолакт» массовые доли (в %): жира 27–28, белка не менее 13,7 и влаги не более 2. Индекс растворимость не более 0,3 см3 сырого осадка pH в восстановленном виде 6,65–6,85. Технологический процесс производства сухой молочной смеси “Детолакт” осуществляется в следующей последовательности. Молоко подогревают и сепарируют. Основным молочным сырьем является обезжиренное молоко, пастеризованное при температуре 74 °С с выдержкой 16–17 с и охлажденное до 4–6 °С. В емкости для резервирования в обезжиренное молоко вносят растворы цитратов калия и натрия. Кислотность обезжиренного молока не должна превышать 19 °Т. Для получения молочнобелково-углеводной смеси часть обезжиренного молока (60 %) в потоке подогревается до температуры 74 °С и направляется в емкость, куда к нему прибавляются следующие компоненты: рафинированная лактоза, СД-ЭД, КСБ-УФ/ЭД, солодовый экстракт, кукурузный сироп, кукурузная патока, стабилизаторы, сахар рафинированный. Каждый из 118 перечисленных компонентов предварительно подготавливается и обрабатывается. Полученная молочно-белково-углеводная смесь тщательно перемешивается, охлаждается до 4°С и направляется в емкость для общей смеси. Для получения молочно-жировой смеси оставшееся обезжиренное молоко (40 %) подогревается в потоке до 65 °С и направляется в отдельную емкость, где смешивается с витаминами A, D2, E, свиным салом, растительным маслом, эмульгаторами. Подготовленная молочно-жировая смесь в потоке подогревается до 74 °С и направляется в гомогенизатор. В целях получения стойкой жировой эмульсии давление в гомогенизаторе должно быть: 17–16 МПа (I ступень); 8–6 МПа (II ступень). После гомогенизации смесь направляется в емкость для общей смеси, где и смешивается с отдельно приготовленной молочно-белково-углеводной смесью. В течение одного часа все компоненты общей смеси перемешиваются. Далее вносят минеральные соли. Общая смесь в потоке подогревается до температуры 110 °С и сгущается в вакуумвыпарном аппарате до 47–49 % сухих веществ. Водорастворимые витамины вносят в сгущенную смесь перед сушкой. Это обеспечивает более полную сохранность их в продукте. Далее сгущенная смесь в потоке подогревается до температуры 90 °С и направляется на сушку. Для получения продукта с более высокими показателями растворимости применяется следующий режим сушки: температура входящего воздуха 160–175 °С, выходящего 90–100 °С. При пневмо-транспортировании сухого продукта он охлаждается до 25 °С и подается в бункер, откуда производится фасование так же, как и смесей “Малютка” и “«Малыш”. Продукт отличается высокой стойкостью. Сухой молочный продукт «Лактовит-1» по составу приближен к женскому молоку. Вырабатывается из высококачественного коровьего молока, сливок, сывороточного белкового концентрата, молочного сахара, кукурузной патоки, растительных масел с добавлением минеральных веществ, витаминов и таурина. Белковый ингредиент представлен сывороточными белками и казеином в соотношении 60:40. Жирнокислотный состав оптимизирован по соотношению жирных кислот: линолевой и линоленовой. Для стабилизации жира с целью увеличения сроков хранения введен антиокислитель. Срок хранения составляет 15 мес. Сухой молочный продукт с плодово-ягодными добавками «Вита» предназначен для детей от 3-х лет и старше, проживающих на территориях, пострадавших от радиационного воздействия. Продукт вырабатывают со следующими плодовоягодными добавками: яблоком, клубникой, облепихой, клюквой, апельсином, лимоном, малиной, персиком, сливой и др. Плодово-ягодные добавки обогащают продукт природными биологически активными веществами, витаминами, органическими кислотами, минеральными веществами и пектином. Массовая доля жира в продукте – 15 %, влаги – 3 %. Продукт «Вита» вырабатывается из нормализованного молока, концентрированных соков, сиропов, пюре, фруктово-ягодных порошков распылительной и сублимационной сушки, витаминов А и С. Технологический процесс может осуществляться в двух вариантах: I вариант – внесение фруктово-ягодных компонентов в сгущенную молочную основу с последующей гомогенизацией и сушкой; II вариант – получение сухой молочной основы с витаминами и смешение ее с сухими порошками плодов и ягод, с добавлением сахарозы или других углеводов. Продукт упаковывают в картонные пачки с внутренним пакетом из комбинированного материала массой 250 и 500 г. Хранят готовый продукт при температуре от 0 до 10 С и относительной влажности воздуха 75 % не более 8 мес. СУХИЕ МОЛОЧНЫЕ КАШИ Сухие молочные каши для детского питания «Малышка» и «Крупинка». Сухие молочные каши для детского питания «Малышка» (с рисовой,, гречневой мукой или толокном) и «Крупинка» (с манной крупой) содержат массовые доли (в °/о): влаги не 119 более 5,5 («Малышка») и не более 8,0 («Крупинка»), жира не менее 17 («Малышка») и не менее 14 («Крупинка»), сахарозы не более 15 («Малышка»), поваренной соли не более 1,0 («Крупинка»). Отсутствие сахара в каше «Крупинка» позволяет применять ее при заболевании детей сахарным диабетом. Нормируются массовые доли витаминов и сульфата железа. Кислотность не должна превышать 16 и 17 °Т («Малышка») и 19 °Т («Крупинка»), Нормируются массовые доли солей тяжелых металлов. Общее количество микроорганизмов не должно превышать 50 тыс. в 1 г продукта. Технологический процесс состоит из общих технологических операций для получения сухой молочной основы, приемки и подготовки сухих компонентов, дозирования и смешивания их с сухой молочной основой. В молоко, оцененное по качеству, учтенное по массе и охлажденное до температуры 8 °С, вносят раствор сульфата железа. После перемешивания молоко подогревается до температуры 35–45°С, очищается на сепараторе-молокоочистителе и нормализуется с таким расчетом, чтобы сухая молочная основа соответствовала следующему составу: массовая доля жира не менее 40,2 % (в том числе растительного не менее 9,9 % и молочного не менее 30,3 %), СОМО не менее 57,3 %, влаги не более 2,5 %. Перед сгущением нормализованная смесь подвергается очистке и тепловой обработке при температуре 90–105 °С. Если нормализацию проводить по схеме mсм=mсл + mоб, то тепловая обработка сливок производится при температуре 85–90 °С, а обезжиренного молока – при температуре 90–105 °С. Сгущение нормализованной смеси производится в вакуум-выпарном аппарате до массовой доли сухих веществ 40–45 %, после чего сгущенная смесь подается в баки-смесители, где она смешивается с растительным жиром, жирорастворимыми витаминами A, D2, Е и водорастворимыми витаминами С, РР, B1, B6. В баки-смесители витамины подаются через дозирующее устройство. Из баковсмесителей все компоненты после перемешивания и подогревания до температуры 45–50 °С направляются на гомогенизацию, которая производится при 50 °С и давлении: 3,9–5,9 МПа (I ступень) и 2,0–3,9 МПа (II ступень). После гомогенизации смесь направляется на сушку (температура входящего воздуха 180–165 °С и выходящего 85–95 °С). При одностадийной сушке продукт охлаждается в вибрационной конвективной сушилке воздухом, поступающим в первую секцию с температурой 35– 40 °С, во вторую – с температурой 30–40 °С и в третью – с температурой 10–14 °С. Продукт охлаждается до 20 °С и пневмотранспортом подается в бункер для промежуточного хранения. Технология каши “Крупинка” имеет особенности. Поваренная соль вместе с сульфатом железа вносится в охлажденное после приемки молоко, режим гомогенизации: 1l,5–12,5 МПа. Одновременно с получением сухой молочной основы подготавливаются к смешиванию с ней сухие компоненты (мука, толокно, сахарная пудра). Смешивание происходит в бункере-смесителе, куда компоненты поступают в следующей последовательности: мука, толокно или манная крупа, сухая молочная основа и сахарная пудра. После перемешивания смесь направляется в бункер для промежуточного хранения перед фасованием. Смеси фасуют в картонные пачки так же, как смеси «Малютка» и «Малыш». «Малышка Истринская». Это продукт быстрого приготовления, не требующий варки. каши вырабатываются с использованием экструзионной муки быстрого приготовления (рисовой, гречневой или их смеси) двух видов: молочная и безмолочная. Молочные каши вырабатывают из нормализованного молока, растительного масла, экструзионной муки (крупы) с добавлением сахарной пудры, витаминов и минеральных солей. Безмолочные каши вырабатываются из экструзионной муки с добавлением низкосахарной патоки, витаминов и минеральных солей. Продукт предназначен в качестве прикорма детям с 4-6 месяцев. «Малышка–соя». Это продукт быстрого приготовления без варки. Каша представляет собой мелкий сухой порошок, вырабатывается на основе соевого белка, экструзионной муки быстрого приготовления, растительного масла, низкосахарной 120 патоки, минеральных солей и витаминов. СУХИЕ МОЛОЧНЫЕ ПРОДУКТЫ ДЛЯ ЛЕЧЕБНОГО ПИТАНИЯ К сухим молочным продуктам для лечебного питания относятся сухие молочные смеси «Энпиты» и сухие низколактозные молочные смеси, а также сухие молочные диетические каши. Эти продукты предназначены для лечебного и диетического питания детей и взрослых. «Энпиты». Продукты представляют собой молочные смеси различной биологической ценности: белковые («Энпит белковый»), жировые («Энпит жировой»), обезжиренные («Энпит обезжиренный»), противоанемические («Энпит противоанемический»). Основным компонентом продуктов (кроме «Энпита жирового») является молочно-белковый концентрат – казецит для детского и диетического питания. Он обладает повышенной биологической ценностью, обусловленной содержанием молочного белка (80 %), наличием анионов лимонной кислоты, являющихся физиологически активной добавкой и благоприятствующей всасыванию солей кальция в организме ребенка. Кроме того, казецит содержит важнейшие минеральные элементы – калий, натрий, фосфор, кальций, а также лактозу (до 2 %). В зависимости от вида продукта казецит смешивают с сухой молочной основой, сухим обезжиренным молоком, витаминами B1, В2, В6, РР, С и глицерофосфатом железа — «Энпит белковый», с теми же компонентами, за исключением сухой молочной основы – «Энпит обезжиренный», с теми же компонентами, за исключением сухого обезжиренного молока и сахара – «Энпит жировой» и с добавлением сухой крови, кукурузного крахмала и глюкозы – «Энпит противоанемический». Продукты различаются по содержанию сухих веществ, в том числе отдельных составных частей. В зависимости от вида продукта массовые доли (в %): влаги от 3,5 до 7,5, жира от 6,5 до 39 (в смеси «Энпит обезжиренный» не более 1,0), сахарозы не менее 3,5 и 4,5 («Энпит белковый» и «Энпит обезжиренный») и глюкозы не менее 38 («Энпит противоанемический»). Технологический процесс состоит из последовательного выполнения следующих операций: производство сухой молочной основы и казецита, приемка и подготовка сухих компонентов, дозирование и смешивание компонентов, фасование и упаковывание продуктов. Сухая молочная основа вырабатывается по технологической схеме сухой молочной основы смеси «Малыш». Тепловая обработка нормализованной смеси при температуре 105–115 °С обеспечивает высокую эффективность воздействия на микрофлору и ферменты. Сгущается смесь до 40–45 % сухих веществ при температурах, предусмотренных в паспорте на вакуум-выпарной аппарат. Из вакуум-выпарного аппарата смесь через счетчик подается в смесители, куда прибавляют растительное масло и витамины. Смесь всех компонентов подогревается до температуры 45–50 °С, перемешивается и направляется на гомогенизацию 3,9–5,9 МПа (I ступень), 2,0–3,9 МПа (II ступень), а после гомогенизации – на сушку в распылительную сушилку (температура входящего воздуха 177–173 °С и выходящего 92– 88 °С). Сухой порошок поступает в вибрационную конвективную сушилку для охлаждения. Приемка и подготовка сухих компонентов включают освобождение сахара-песка, сухой молочной основы, казецита, сухого обезжиренного молока, сухой крови, крахмала кукурузного, глюкозы от примесей и комков просеиванием через соответствующие каждому компоненту сита. С помощью магнитных уловителей компоненты освобождаются от частичек металла. Сахар подвергается ультрафиолетовому облучению и дроблению до частиц размером не более 0,1 мм. Подготовленные компоненты с помощью шнековых транспортеров направляются в дозирующе-взвешивающее устройство, где производится их дозирование с последующим поступлением в бункерсмеситель в последовательности: сухая молочная основа, сухое обезжиренное молоко, казецит, сахарная пудра, концентраты витаминов и глицерофосфат железа. Смесь всех 121 компонентов перемешивается и подается на фасование. Сухие низколактозные молочные смеси. К сухим низколактозным молочным смесям относятся низколактозное молоко, а также низколактозные смеси с солодовым экстрактом, с мукой (рисовой, гречневой) или толокном. Низколактозные продукты предназначены для того, чтобы ограничить до минимального предела поступление с пищей молочного сахара. Такая необходимость возникает у детей, не переносящих любые виды молочной пищи. Низколактозное молоко, низколактозные смеси с солодовым экстрактом, мукой или толокном также представляют собой порошок, получаемый сушкой на прямоточных распылительных сушилках смеси 20%-ного раствора казецита, сахарозы, коровьего топленого и кукурузного масла, жирорастворимых витаминов A, D, Е с последующим добавлением сахарной пудры (для низколактозных смесей дополнительно муки или толокна), водорастворимых витаминов В1, В2 В6, С, РР и глицерофосфата железа Продукты характеризуются небольшими различиями в показателях массовых долей жира, сахарозы, лактозы. В низколактозном молоке массовые доли (в %) составных частей должны быть следующими: влаги не более 4, жира не менее 25,5, сахарозы не менее 43,6, лактозы не более 0,6. Продукт должен обладать высокой растворимостью. Технологический процесс заключается в смешивании специально приготовленной сухой молочной основы с необходимыми для того или иного продукта сухими компонентами. Для получения сухой низколактозной молочной основы молоко, оцененное по качеству и учтенное по массе, охлаждается до температуры 6–10 °С и направляется в емкости для промежуточного хранения. В целях более эффективной очистки молоко подогревается до 35–40 °С, подается на сепаратор-молокоочиститель и далее на сепаратор-сливкоотделитель. Сливки охлаждаются и используются для производства других молочных продуктов. Обезжиренное молоко после подогревания до 76–78 °С и выдержки в течение 30 с охлаждается до 6–8 °С и резервируется. Такое молоко является сырьем для получения казецита. Компоненты молочной смеси рассчитывают на основе принятых показателей состава продукта. Для сохранения подготавливаемых компонентов в текучем состоянии готовят 20 %-ный раствор казецита и 30 %-ный водный раствор сахара. Из компонентов, предназначенных для выработки продукта, при температуре не ниже 65 °С приготавливают концентрированную смесь, состоящую из белково-жировой основы и раствора сахара. В белково-жировую основу входят: белки (казецит), жировые компоненты (топленое и кукурузное масло) и жирорастворимые витамина A, D2, E. Полученная концентрированная смесь перемешивается 10–15 мин и направляется на гомогенизацию 4–8 МПа (I ступень), 2—4 МПа (II ступень). После гомогенизации насосом через промежуточный бак концентрированная смесь подается в распылительную сушилку. В целях получения высоко- и быстрорастворимого продукта на первой стадии сушка проводится при температурах входящего воздуха 173–177 °С и выходящего 73–77 °С. На второй стадии сушки в первой секции вибрационной конвективной сушилки достигается требуемая влажность порошка (не более 2,5 %). Во второй и третьей секциях порошок охлаждается до температуры 20 °С и поступает на вибросито. Полученная сухая низколактозная молочная основа хранится до использования в бункерах. Подготовка остальных компонентов заключается в получении сахарной пудры, предварительном, в целях равномерного распределения, смешивании витаминов B1, B2, B6, PP, С и глицерофосфата железа с небольшим количеством сахарной пудры. Подготовленные компоненты из бункеров для промежуточного хранения шнековыми транспортерами подаются в автоматическое взвешивающее устройство, где производится их дозирование. Из взвешивающего устройства компоненты поступают в бункер-смеситель в такой последовательности: сухая низколактозная молочная основа, сахарная пудра, концентрат витаминов и глицерофосфат железа. Все компоненты в течение 5 мин перемешиваются. Не более чем через 48 ч продукт фасуют в среде азота с 122 предварительным вакуумированием в картонные пачки с внутренним вкладышем из многослойной пленки целлофан – полиэтилен – фольга – полиэтилен. Сухая низколактозная молочная смесь с мукой и толокном вырабатывается по технологии низколактозного молока. Дополнительной операцией является подготовка муки, которая производится, как и при производстве смеси «Малыш». При смешивании сухих компонентов в первую очередь подаются мука, толокно и далее, как для низколактозного молока. Каши сухие для диетического питания вырабатывают с использованием казецита, сухого цельного и сухого обезжиренного молока, овощных и ягодных криопорошков, различных видов муки (гречневой, рисовой, толокна). Кроме этого, дополнительно может вводиться витамин B2. каши для диетического питания имеют повышенную массовую долю жира. Вырабатываются они по технологии каш сухих молочных для детского питания. «Нижегородская», «Молочно-овощная», «Рябинка» вырабатывается из высококачественного сухого цельного молока, овощных и ягодных криопорошков с добавлением сахара и различных видов муки (гречневой, рисовой, толокна). Каши рекомендуются для питания детей старше 1 года с недостаточностью функций желудочнокишечного тракта и проживающим в экологически неблагоприятных регионах. «Крестьянские» вырабатываются из сухого цельного молока и муки для детского и диетического питания. Подобранное соотношение растительного и молочного белков в продукте позволяет полностью удовлетворить потребности детского организма в незаменимых аминокислотах, витаминах и минеральных веществах. Одновременное использование трех видов муки придает продукту улучшенные органолептические показатели и положительно влияет на процесс усвоения организмом. Сухие каши “Крестьянские” рекомендуются для питания детей дошкольного и школьного возраста, а также для диетического питания взрослых. Глава 3. ТЕХНОЛОГИЯ ЖИДКИХ СТЕРИЛИЗОВАННЫХ И КИСЛОМОЛОЧНЫХ ПРОДУКТОВ ДЕТСКОГО ПИТАНИЯ ЖИДКИЕ СТЕРИЛИЗОВАННЫЕ СМЕСИ Жидкие стерилизованные смеси для детского питания, вырабатываемые на основе цельного или обезжиренного молока с добавлением различных компонентов (сливок, кукурузного масла, концентратов сывороточных белков, углеводов, витаминов, минеральных солей), гомогенизированные и стерилизованные предназначены для непосредственного употребления. К жидким стерилизованным продуктам относятся смеси «Малютка», АГУ-1, АГУ2, «Молочко», детское витаминизированное молоко и др. Технологический процесс производства жидких стерилизованных смесей, например смеси «Малютка», проводят в следующей последовательности: приемка и подготовка сырья, сепарирование, введение цитратов натрия и калия, подготовка компонентов, составление смесей, нагревание и очистка смеси, деаэрация, гомогенизация, стерилизация и охлаждение, асептическое хранение и фасование. Технологические операции от приемки сырья до составления смесей являются общими при производстве детских жидких и сухих молочных продуктов. Особенностью технологии стерилизованных продуктов является процесс стерилизации, который осуществляется одноступенчатым (в потоке) или двухступенчатым (в потоке и в таре) способами. Молоко и компоненты принимают в соответствии с требованиями действующих стандартов. К молоку, предназначенному для производства детских молочных продуктов, предъявляют повышенные требования к степени чистоты, кислотности, бактериальной обсемененности. В процессе подготовки компонентов при необходимости проводят их 123 очистку (фильтрацию) и тепловую обработку. В подготовленный сахарный сироп вносят водорастворимые витамины и глицерофосфат железа. Для повышения термоустойчивости молока и усвояемости продукта к сырому или пастеризованному молоку добавляют цитраты натрия и калия в виде водного раствора (1 : 1). Смесь нормализованного молока с кукурузным маслом и жирорастворимыми витаминами сепарируют на центробежном сепараторе и получают молочно-растительные сливки, которые гомогенизируют при давлении 11 МПа. Молочно-растительные сливки, обезжиренное молоко и раствор водорастворимых компонентов смешивают, охлаждают до 2 – 6 °С и направляют в емкость для промежуточного хранения. Для удаления дестабилизированных белков и механических загрязнений подготовленную смесь очищают и затем деаэрируют (удаляют кислород). Гомогенизацию смеси осуществляют при температуре 75 – 85 °С и давлении 20 МПа, затем стерилизуют при 136 °С с выдержкой 5 с и охлаждают до (6±2) °С. Охлажденная смесь поступает в асептическую емкость для хранения, из которой ее подают в автомат асептического розлива и упаковывания в бумажные пакеты вместимостью 200 cм3. При двухступенчатом способе стерилизации продукт после стерилизации в потоке разливают в бутылки, укупоривают, стерилизуют в специальных стерилизаторах при температуре 110 °С в течение 15 мин и охлаждают. Стерилизованные молочные смеси АГУ-1 и АГУ-2 предназначения для питания младенцев от рождения до 5 месяцев (АГУ-1) и от 5 месяцев до 2 лет (АГУ-2) при искусственном и смешанном вскармливании. Состав молочной смеси АГУ-1 максимально приближен к составу грудного молока. Соотношение казеина и сывороточных белков в продукте составляет 40:60, содержание таурина 4,5 мг %, что соответствует его содержанию в женском молоке. АГУ1 содержит жирные кислоты (линолевую и линоленовую), основные минеральные вещества и 17 витаминов. массовая доля жира в продукте 3,5 %, белка – 1,6 %, углеводов 7,2 %, кислотность – 18 Т. Состав молочной смеси АГУ-2 соответствует потребностям организма ребенка в возрасте 5 месяцев и старше. Соотношение казеина и сывороточных белков в смеси 60:40. Продукт содержит линолевую и линоленовую жирные кислоты, комплекс минеральных веществ: железо, медь, марганец, калий, натрий, кальций, фосфор, магний, цинк. Массовая доля жира в продукте 3,5 %, белка – 2%, углеводов – 8 %, кислотность -12 Т. Продукты вырабатываются из высококачественного молочного сырья, сывороточного белка, кокосового, пальмового. соевого и кукурузного масла, витаминов, минеральных веществ, аминокислот, таурина. «Молочко» предназначено для детей от рождения до 1 года. продукт приближен по основным ингредиентам и незаменимым факторам к женскому молоку. Соотношение казеина и сывороточных белков 50:50, скорректировано содержание ненасыщенных жирных кислот, углеводный и витаминный состав. Продукт вырабатывается из смеси натурального или восстановленного молока, сливок, растительного масла, концентрата сывороточных белков, патоки или солодового экстракта, молочного сахара, минеральных веществ, витаминов, подвергнутой гомогенизации и стерилизации. Срок хранения 45 суток. Детское витаминизированное молоко (разработано ОАО «Завод детских молочных продуктов», Москва) предназначено для детей в возрасте от 8 месяцев до 2 лет. Продукт вырабатывается из натурального молока и обогащен витаминами С и А. КИСЛОМОЛОЧНЫЕ ПРОДУКТЫ Кисломолочные жидкие продукты для детского питания — это продукты, вырабатываемые из коровьего молока, подвергнутого тепловой обработке, или из смеси его с компонентами путем сквашивания чистыми культурами молочнокислых заквасок. Они предназначены для смешанного или искусственного вскармливания здоровых и 124 больных детей разных возрастных групп. Кисломолочные продукты благотворно влияют на усвоение пищевых веществ и стимулируют секреторную деятельность желудка благодаря специальному подбору микрофлоры, входящей в их состав. Одним из важных преимуществ кисломолочных продуктов по сравнению со сладкими смесями является их низкая сенсибилизирующая способность, т. е. снижение чувствительности к пищевым аллергическим реакциям. Технологический процесс производства жидких кисломолочных смесей отличается от производства стерилизованных смесей дополнительными технологическими операциями заквашивания и сквашивания смеси специально подобранными заквасками. При производстве кисломолочных смесей закваски вносят в охлажденную до температуры заквашивания смесь и сквашивают до образования сгустка кислотностью 40–50 °Т. После сквашивания смесь в той же емкости охлаждают до температуры 6 °С и фасуют. В асептических условиях фасование может осуществляться на фасовочном автомате в бумажные пакеты или на фасовочно-укупорочной машине в предварительно простерилизованные бутылки вместимостью 200 cм3. К кисломолочным продуктам детского питания относятся: ацидофильные смеси «Малютка» и «Малыш», детский кефир «Бифи», смеси кисломолочные АГУ-1 и АГУ-2, «Кисломолочный», детский творог, детский творог «Агуша» и др. Ацидофильные смеси «Малютка» и «Малыш». Ацидофильная смесь “Малютка” предназначена для питания детей при искусственном и смешанном вскармливании с первых дней жизни до 1 года, смесь “Малыш” (с гречневой, рисовой и овсяной мукой) – для питания детей с двухмесячного возраста до 1 года. Сырьем для них являются молоко коровье и сливки, сквашенные закваской, приготовленной на чистых культурах ацидофильной палочки, сахар, кукурузное масло, глицерофосфат или сахарат железа, витамины, солодовый экстракт (для смеси «Малютка») и мука (для смеси «Малыш»). В состав продуктов входят: сухие вещества (13 %); жир (3,5 %), в том числе растительный (0,9 %); углеводы (7,3 %), в том числе лактоза (2,5 %) и сахароза (3,1 %); декстринмальтоза в смеси «Малютка» (1,7 %) и мука в смеси «Малыш» (1,7 %). Витаминный и минеральный составы в обеих смесях нормируются одинаково. Технологический процесс осуществляется следующим образом: пригодное, очищенное и охлажденное до 4–6°С молоко нормализуют до массовой доли жира 4,4–4,5 % (в готовом продукте не менее 3,5 %). В подогретое до 60 °С нормализованное молоко в соответствии с рецептурой вносят кукурузное масло и жирорастворимые витамины, смесь сепарируют. Полученные молочно-растительные сливки гомогенизируют в двухступенчатом гомогенизаторе при давлении 10 МПа (I ступень) и 4 МПа (II ступень), нагревают до 90 °С в течение 10 мин, после чего охлаждают до 6 °С и хранят. Обезжиренное молоко, подвергнутое тепловой обработке при 90 °С с выдержкой 2–3 мин или при температуре 135 °С с выдержкой 5 с, направляется в емкость, где в него вносят подготовленные растворы компонентов, а после выдержки 10 мин при температуре 90 °С и охлаждения до 37–40°С прибавляют закваску (1–3 %) чистых культур ацидофильной палочки. В образовавшийся сгусток (через 3–4 ч при 37–40 °С) кислотностью 40–50 °Т после охлаждения его до 15–20 °С вносят молочно-растительные сливки с жирорастворимыми витаминами и глицерофосфатом железа. Смесь тщательно перемешивают, охлаждают до 6 °С и направляют на фасование в стеклянные бутылки или пакеты из комбинированного материала вместимостью 200 cм3. Готовые продукты хранят при температуре 6 °С не более 48 ч. Кефир детский. Продукт предназначен для искусственного или смешанного вскармливания детей с 6-месячного возраста. Он обладает низкой кислотностью (80–100 °Т), приятным вкусом, диетическими и лечебными свойствами, легкой переваримостью. В зависимости от состава кефир выпускают различных видов – кефир детский, кефир детский обогащенный, кефир детский витаминизированный. Кефир детский содержит жира 3,2 %, сухих веществ 11,0 %; кефир детский обогащенный и витаминизированный 125 содержит жира 3,5 % (в том числе растительного 0,3 %), сухих веществ 11,3 %. В основе технологии продукта лежит схема технологических процессов получения традиционного кефира резервуарным способом. Сырьем для кефира служат молоко цельное, молоко обезжиренное, сливки. Молоко цельное, оцененное по качеству и учтенное по массе, очищают на сепараторах-молокоочистителях и охлаждают до 2–6 °С. Молоко нормализуют до массовой доли жира не менее 3,2 % (для кефира детского) и не менее 3,5 % (для кефира детского обогащенного и витаминизированного). Нормализованное молоко подогревают до 80±2 °С и выдерживают при этой температуре в выдерживателе 18–20 с, затем направляют в сепаратор-молокоочиститель для удаления дестабилизированных белков и механических примесей и в емкость-деаэратор. В производстве кефира детского обогащенного перед гомогенизацией вводят в молоко растительное масло и витамин Е. При приготовлении кефира детского витаминизированного в молоко добавляют водорастворимые витамины С, РР, В1, В6. Гомогенизацию проводят при температуре 75±2 °С и давлении 12–14 МПа на первой ступени и 4–6 МПа на второй. Гомогенизированное нормализованное молоко стерилизуют при 135 °С в течение 3–5 с, охлаждают до 25±2 °С и заквашивают грибковой кефирной закваской (1–3 %) в асептических условиях. После перемешивания смесь оставляют в покое на 8–12 ч до достижения pH 4,5–4,7 (75 °Т), далее охлаждают до 14–16 °С (при этом периодически перемешивают) и оставляют в покое на 10–12 ч для созревания. Сквашивание и созревание продолжается не более 24 ч. Созревший продукт охлаждают до 2–6 °С и упаковывают в пакеты из комбинированных материалов вместимостью 200 см3. Продолжительность хранения при температуре 6 °С не более 6 сут, в том числе на предприятии-изготовителе – не более 24 ч. Детский кефир содержит в своем составе бифидобактерии, предназначен для питания ребенка от 6 месяцев до 2 лет и является средством профилактики дисбактериоза. Кисломолочные смеси предназначены для питания ребенка от рождения до 5 месяцев (АГУ-1) и от 5 месяцев до 2 лет (АГУ-2) при искусственном и смешанном вскармливании. Состав молочной смеси для кисломолочных АГУ-1 и АГУ-2 соответствует составу молочной смеси для стерилизованных АГУ-1 и АГУ-2. в состав заквасок входят молочнокислые микроорганизмы и бифидобактерии. В качестве заквасок используют лиофилизированные DVS-культуры прямого внесения, обладающих высокой антагонистической активностью в отношении патогенной и условно-патогенной микрофлоры. Содержание клеток бифидобактерий: 106 в 1 см3 продукта. Массовая доля жира в продукте АГУ-1 составляет 3,7 %, белка – 1,6 %, углеводов – 7,2 %, кислотность – 50 Т, в продукте АГУ-2 массовая доля жира 3,7 %, белка – 2 %, углеводов – 8 %, кислотность – 50 Т. Технологический процесс производства продуктов состоит из следующих операций: приемка, подготовка сырья и материалов, приготовление нормализованной смеси, очистка, тепловая обработка, гомогенизация, охлаждение, заквашивание и сквашивание, охлаждение, фасование в асептических условиях, маркирование и хранение. Продукт массой 200 г в упаковке типа «Тетра-Брик» хранится при температуре 42 С не более 5 суток. «Кисломолочный» предназначен для детей от рождения до 1 года. При производстве продукта «Кисломолочный» используют такую же смесь, как и для продукта “Молочко”, в которую дополнительно вносят таурин и лизоцим. Смесь сквашивают специально подобранными культурами молочнокислых и бифидобактерий. Срок хранения готового продукта – 10 суток. Творог детский. Продукт предназначается для питания детей с 6-месячного возраста. От обычного творога он отличается пониженной кислотностью (70 °Т) и более высокими санитарно-гигиеническими показателями. Для продукта используют термостойкое молоко коровье не ниже первого сорта. Пригодное для творога молоко 126 очищают на сепараторе-молокоочистителе и охлаждают до 4–6 °С. В процессе производства молоко подогревают до 35–40 °С и сепарируют до получения сливок с массовой долей жира 40 %. Сливки направляют в промежуточную емкость, где подвергают тепловой обработке при температуре 90 °С с выдержкой 10 мин, охлаждению до 6 °С и хранят до использования не более 12 ч. Обезжиренное молоко подогревают до 87–90 °С и направляют в емкость, где выдерживают при температуре 90 °С в течение 10 мин. После этого молоко охлаждают до температуры заквашивания (22–26 °С), вносят закваску (специально подобранные чистые культуры мезофилльных молочнокислых стрептококков) в количестве 5–10 % общей массы. Далее для коагуляции белков при перемешивании в течение 10–15 мин и нагревании при температуре 80 °С вносят 40 %ный водный раствор хлорида кальция, сычужный фермент (или пепсин) и оставляют в покое до образования плотного сгустка (pH 4,5–4,7, кислотность 90–100 °Т). Сгусток перемешивают, подогревают до 50–55 °С, а затем охлаждают до 28–30 °С и направляют через сетчатый фильтр в сепаратор для получения обезжиренного творога влажностью не более 83 %, который охлаждают до 8 °С и подают в смеситель для смешивания со сливками. Готовый творог упаковывают массой нетто 50 и 100 г в стаканчики из комбинированного материала, в пленку из полиэтилена или стеклотару и хранят при температуре 6 °С не более 30 ч. Детский творог, вырабатываемый с использованием ультрафильтрации, предназначен для питания детей с 6 месяцев до 2 лет. Творог вырабатывается из молока, подвергнутого ультрафильтрации. Возможна ультрафильтрация сгустка. Ассортимент творога включает 6 наименований, в том числе 4 вида фруктового творога, вырабатываемого с добавлением натуральных компонентов, содержащих фрукты: яблоко – морковь, абрикос – морковь, яблоко – банан, черная смородина. Так, творог детский с наполнителями (массовая доля жира 8,5 %) вырабатывается из нормализованного гомогенизированного молока, подвергнутого высокотемпературной тепловой обработке, сквашенного закваской, приготовленной на чистых культурах молочнокислых кокков с последующим отделением сыворотки путем ультрафильтрации сгустка и добавлением фруктового, ягодного, овощного наполнителей или их смесей. Кислотность готовых продуктов – не выше 150 Т. Срок хранения при температуре 2–6 С не более 10 сут, в том числе на предприятии-изготовителе не более 24 ч. Творог детский предназначен для детей в возрасте с шести месяцев при искусственном и смешанном вскармливании. Контрольные вопросы и задания. 1. Дайте технологическую схему производства сухих молочных смесей для детского питания «Малютка» и «Малыш». 2. Каковы особенности состава и свойств лечебных молочных продуктов для детского питания? Раздел 8 . ТЕХНОЛОГИЯ СЫРА Глава 1. ОБЩАЯ ТЕХНОЛОГИЯ СЫРА ХАРАКТЕРИСТИКА СЫРОВ И СЫРЬЯ ДЛЯ СЫРОДЕЛИЯ Состав и свойства сыра. Сыр представляет собой пищевой продукт, вырабатываемый из молока путем коагуляции белков, обработки полученного белкового сгустка и последующего созревания сырной массы. При созревании все составные части сырной массы подвергаются глубоким изменениям, в результате которых накапливаются вкусовые и ароматические вещества, приобретаются свойственные данному виду сыра консистенция и рисунок. Среди продуктов питания сыр занимает одно из первых мест по пищевой и энергетической ценности. Пищевая ценность сыра определяется высоким содержанием в нем белка, молочного жира, а также минеральных солей и витаминов в хорошо сбалансированных соотношениях и легкоперевариваемой форме. В 100 г полножирного 127 сыра содержится 28–30 г белка, 32–33 г жира, около 1 г кальция, 0,8 г фосфора. В сыре содержится большое количество свободных аминокислот, в том числе все незаменимые, свободные жирные кислоты, в том числе ненасыщенные. Для обогащения сыров полиненасыщенными жирными кислотами часть молочного жира при выработке сыра заменяют на растительный. Энергетическая ценность 100 г швейцарского сыра составляет 1657 кДж, российского – 1552 кДж, голландского брускового – 1510 кДж, рокфора – 1519 кДж, брынзы – 1085 кДж. С пищевыми продуктами животного происхождения человек получает в среднем не менее 30% суточной потребности в белке и жире, 60 – в кальции, 50 % – в фосфоре и железе. Этому количеству пищевых веществ эквивалентны 140–150 г полножирного зрелого сыра. При замене сыра другой пищей потребовалось бы соответственно 250–300 г мяса или 300–350 г рыбы. Для профилактики и лечения желудочно-кишечных дисбактериозов вырабатывают сыры, содержащие бифидобактерии. Важной особенностью сыра, как пищевого продукта, является его способность к длительному хранению. Так, выработанные по традиционной технологии сыры швейцарский, советский, голландский, рассольные брынза и другие могут храниться при минусовых температурах в течение нескольких месяцев. Общая схема технологического процесса производства сыра состоит из следующих стадий и технологических операций. Подготовка молока к выработке сыра: контроль качества и сортировка молока резервирование молока созревание молока нормализация тепловая обработка вакуумная обработка ультрафильтрация молока Подготовка молока к свертыванию: внесение в молоко хлорида кальция внесение в молоко нитрата калия или натрия применение бактериальных заквасок и концентратов Получение и обработка сгустка: свертывание молока обработка сгустка и сырного зерна Формование сыра: самопрессование и прессование сыра посолка сыра Созревание сыра. Схема типовой технологической линии производства сыра приведена на рис. . Длительность и режимы технологических операций различны для различных видов сыра. Как показано на рис. , подготовка молока к выработке сыра может осуществляться различными способами в зависимости от имеющегося сырья и оборудования. При обработке зрелого и части незрелого молока смесь молока направляют насосом через уравнительный бак в секцию рекуперации пастеризацинно-охладительной установки. Подогретое молоко подают на сепаратор-нормализатор для очистки и нормализации. Затем после тепловой обработки в секции пастеризации и охлаждения в секции рекуперации до температуры свертывания молоко через счётчик направляют в аппарат выработки сырного зерна (рис. , вариант А). Свежее незрелое молоко направляют на созревание в сыром виде. В этом случае молоко подают насосом на подогреватель, затем на сепаратор-молокоочиститель и охладитель. Охлажденное молоко подают в емкость на созревание. После созревания 128 молоко направляют через уравнительный бак насосом в секцию рекуперации пастеризационно-охладительной установки, далее на сепаратор-нормализатор. Нормализованное молоко поступает в секцию пастеризации и рекуперации пастеризационно-охладительной установки. Пастеризованное и охлажденное до температуры свертывания молоко через счетчик подают в аппарат выработки сырного зерна (рис. , вариант Б). Свежее незрелое молоко с повышенной бактериальной обсемененностью направляют на созревшие после термизации. В этом случае молоко насосом перекачивают в уравнительный бак пастеризационно-охладительной установки, а затем в секцию рекуперации. Из секции рекуперации пастеризационно-охладительной установки молоко направляют на сепаратор-нормализатор. Очищенное и нормализованное молоко возвращают в пастеризационно-охладительную установку, где его термизируют и охлаждают до температуры созревания. При заполнении емкости в молоко вносят бактериальную закваску. Созревшее молоко направляют в пастеризационноохладительную установку. Пастеризованное и охлажденное до температуры свертывания молоко через счетчик подают в аппарат выработки сырного зерна (рис. , вариант В). Если в производстве сыра применяют ультрафильтрацию, в схему подготовки молока к выработке сыра включается ультрафильтрационная установка (рис. , вариант Г). Молоко насосом направляют на подогреватель, затем на сепаратор-нормализатор. Очищенное и нормализованное молоко подают через промежуточную емкость на ультрафильтрационную установку. Молочный концентрат поступает в секцию пастеризации, а затем в секцию охлаждения пастеризационно-охладительной установки. Молочный концентрат, охлажденный до температуры свертывания, направляют в аппарат выработки сырного зерна, а охлажденный до (6±2)°С – на промежуточное хранение. Требования к качеству молока в сыроделии. Сыроделие предъявляет особые требования к качеству молока. Молоко должно иметь чистые вкус и запах, быть без посторонних, не свойственных свежему молоку привкусов и запахов. По внешнему виду и консистенции оно должно представлять собой однородную жидкость без осадка и хлопьев, цветом от белого до слабо-желтого. Сыропригодному молоку свойственны определенные физико-химические и гигиенические показатели. Так, плотность молока должна быть не менее 1027 кг/м3, титруемая кислотность – 16-18 °Т, массовая доля жира – не менее 3,2 %, белка – не менее 3,0%. Температура поступающего на завод молока должна быть не выше 10 °С. Высокие требования предъявляют к молоку по гигиеническим показателям: степени чистоты, бактериальной обсемененности, наличию ингибирующих веществ, количеству спор мезофильных анаэробных лактатсбраживающих маслянокислых бактерий; определяется класс молока по сычужно-бродильной пробе, количеству соматических клеток. На выработку сыра направляют молоко с оценкой по степени чистоты по эталону не ниже I группы; бактериальной обсемененностью по пробе на редуктазу – не ниже I класса, т. е. в 1см3 молока должно содержаться не более 500 тыс. клеток бактерий. Молоко с наличием веществ, ингибирующих рост молочнокислых микроорганизмов (остатков моющих и дезинфицирующих средств, консервантов, антибиотиков и других лекарственных средств, химических средств защиты животных и растений) не допускается перерабатывать на сыр. Молоко не должно содержать значительного количества газообразующей микрофлоры (маслянокислых бактерий, кишечной палочки): кишечная палочка вызывает раннее вспучивание сыров, маслянокислые бактерии – позднее вспучивание. Маслянокислые бактерии образуют споры, которые не погибают при пастеризации. Развиваясь в сыре, эти микроорганизмы вызывают образование неприятной по вкусу масляной кислоты и водорода, который приводит к появлению многочисленных глазков, трещин и вспучиванию сыра. Молоко контролируют на наличие спор мезофильных 129 анаэробных лактатсбраживающих маслянокислых бактерий, количество которых допускается не более 10 спор, а для сыров с высокой температурой обработки сырного зерна – не более 2 в 1 см3 молока. Допускается использовать для выработки некоторых сыров молоко, содержащее в 1 см3 до 25 спор, при условии, что выработка сыра проводится с использованием специальных заквасок и бактериальных препаратов, обладающих антагонистическим действием в отношении возбудителей маслянокислого брожения (например, «БК-Биоантибут», «БК-Углич-5А» и др.). Одним из важнейших свойств является способность молока свертываться под действием сычужного фермента. Часто свертывание молока происходит медленно, для ускорения его требуются увеличенные дозы сычужного фермента, в таком молоке, называемом сычужно-вялым, плохо развиваются микроорганизмы. Для характеристики молока по его способности свертываться сычужным ферментом и определения наличия в молоке бактерий группы кишечной палочки проводят сычужно-бродильную пробу, основанную на контроле качества сгустка. По результатам сычужно-бродильной пробы молоко делят на III класса. Для производства сыра пригодно молоко I и II класса. Многие заболевания коров приводят к изменению состава и свойств молока, поэтому по существующим санитарным и ветеринарным правилам сдача молока от больных коров на заводы категорически запрещается. Однако не исключается поступление на заводы молока от коров с трудно распознаваемой субклинической формой мастита. Примесь маститного молока в сборном в количестве более 6 % приводит к резкому снижению качества сыра: получается дряблый сгусток, биохимические и микробиологические процессы при созревании протекают замедленно и сыры получаются с пороками вкуса, консистенции, рисунка. Кроме того, маститное молоко может содержать недопустимое количество патогенных стафилококков, что приведет к отравлениям токсинами, выделяемыми этими микроорганизмами. В сыроделии предусматривается контроль молока на мастит по содержанию соматических клеток. В молоке, предназначенном для производства сыра, количество соматических клеток не должно превышать 500 тыс. в 1 см3 молока. Не пригодно на сыр молоко, получаемое в хозяйствах, неблагополучных по бруцеллезу, туберкулезу, ящуру, сальмонеллезу. Приемка молока заключается в определении массы молока, его качества и проведении сортировки. После перемешивания молока определяют органолептические показатели: запах, цвет, консистенцию и измеряют температуру. Отбирают пробу молока. Оценку вкуса проводят только после кипячения пробы. Ежедневно в пробах молока от каждой партии определяют кислотность, группу чистоты, массовую долю жира, плотность, количество соматических клеток. В пробах молока от каждого поставщика определяют класс молока по сычужно-бродильной пробе, бактериальную обсемененность no pедуктазной про6e, наличие в молоке веществ, ингибирующих рост молочнокислых микроорганизмов, количество спор мезофильных анаэробных лактатсбраживающих маслянокислых бактерий. При подозрении на фальсификацию молоко проверяют на натуральность. При этом дополнительно определяют массовую долю СОМО, а при необходимости – точку замерзания, присутствие аммиака, соды, пероксида водорода. На основании результатов органолептической оценки, физико-химических и гигиенических показателей устанавливают сыропригодность молока. ПОДГОТОВКА МОЛОКА К ВЫРАБОТКЕ СЫРА Резервирование и созревание молока. Механизация и автоматизация производства сыра могут быть осуществлены только при использовании одинакового по составу и свойствам сырья. Однако состав и свойства партий молока, поступающих на завод, неодинаковы. С целью получения однородного сырья на сутки работы завода молоко резервируют. Резервирование молока заключается в его хранении при температуре от 2 до 6 °С 130 не более 24 ч после дойки, очистки и охлаждения. Сыр нельзя вырабатывать из парного молока и охлажденного непосредственно после дойки до (4±2)°С. После дойки молоко находится в бактерицидной фазе, в таком молоке микрофлора не развивается. Для получения сыра высокого качества необходимо, чтобы свежее молоко созрело. На созревание оставляют до 30 % перерабатываемого молока. Созревание молока заключается в выдержке его при температуре (10± 2) °С в течение (12±2) ч с добавлением (0,1-0,3 %) или без добавления закваски молочнокислых бактерий. Во время созревания изменяются состав и свойства молока. Особенно изменения касаются солей кальция, большая часть которых присутствует в молоке в виде фосфатов, которые обладают различной растворимостью: Ca3(PO4)2 CaHPO4 Ca(H2PO4)2 Увеличение растворимости Наибольшей растворимостью обладает дигидрофосфат кальция, меньшей – гидрофосфат кальция, плохо растворим фосфат кальция. Растворимость солей кальция увеличивается с понижением температуры и повышением кислотности молока. При охлаждении молока коллоидный гидрофосфат кальция переходит в истинно растворимый: (СаНРО4)n коллоидный раствор nСаНРО4 истинный раствор Увеличение ионов водорода в молоке способствует переходу коллоидного гидрофосфата кальция в истинно растворимый дигидрофосфат (СаНРО4)n + nH+ коллоидный раствор nСа(Н2 РО4) истинный раствор Созревание происходит при низкой температуре и длительной выдержке, при этом повышается растворимость солей кальция: при этом коллоидный фосфат кальция переходит в истинно растворимый. Во время созревания молока развиваются молочнокислые бактерии, которые сбраживают молочный сахар с образованием молочной кислоты. Образующаяся молочная кислота содействует переходу гидрофосфатов кальция в более растворимые дигидрофосфаты. Созревание молока сопровождается повышением титруемой кислотности на (1–2) оТ и понижением рН на (0,09±0,05) ед. При снижении рН происходит частичная деминерализация мицелл казеина с образованием растворимых солей кальция в водной фазе молока. Увеличение количества свободных ионов кальция при одновременном снижении рН молока приводит к укрупнению мицелл казеина. При созревании молока происходит ферментативный распад белков (протеолиз), в результате чего в молоке увеличивается содержание различных азотистых соединений. Созревание сопровождается снижением окислительно-восстановитель-ного потенциала молока. Все эти изменения состава и свойств молока при созревании положительно влияют на свертывание молока, развитие микробиологических и биохимических процессов в сыре и его качество. Значительно улучшается свертываемость молока сычужным ферментом, активнее развивается микрофлора закваски, что обеспечивает нормальную обработку сгустка. При этом ускоряется выделение сыворотки из зерна и энергичнее нарастает 131 кислотность. Ускоряются процессы выработки и созревания сыра. На созревание в сыром виде направляют молоко не ниже I класса по редуктазной и сычужно-бродильной пробам без добавления или с добавлением бактериальной закваски в количестве от 0,005 до 0,01 %. Предельная кислотность молока после созревания не должна превышать 20 °Т. Молоко с повышенной бактериальной обсеменностью (второй класс по пробе на редуктазу) направляют на созревание после термизации – нагревания до температуры 652 ºС с выдержкой от 20 до 25 с с добавлением бактериальной закваски от 0,05 до 0,3 % от массы молока. При созревании такое молоко перед выработкой сыра обязательно пастеризуют. При созревании пастеризованного молока обязательно используют бактериальную закваску. С этой целью молоко пастеризуют при температуре 72–74 ºС, охлаждают до 20– 22 ºС, вносят 0,1–0,3 % бактериальной закваски и оставляют при указанной температуре для повышения кислотности на 1–2 ºС. Если зрелое молоко, приготовленное таким способом, не используют немедленно, то его охлаждают до 8–10 ºС и хранят. Зрелое молоко, приготовленное из пастеризованного, не требует дополнительной тепловой обработки. При составлении смеси для выработки сыра соотношение зрелого и свежего молока устанавливают в зависимости от вида сыра и желаемой интенсивности развития микробиологических процессов. Контроль интенсивности микробиологических процессов проводят по титруемой кислотности молока перед свертыванием и нарастанию кислотности сыворотки при обработке зерна. Так, кислотность молока перед свертыванием для сыров типа голландского должна быть 17–19 о Т, для сыров типа швейцарского – 17–20 оТ, для мягких сыров – 23–25 оТ, для рассольных сыров – 20–21 оТ, сыров типа чеддера и российского – 21–22 оТ, для брынзы – 22–23 оТ. Нормализация молока. Для получения стандартного по составу сыры молоко нормализуют. В нормализованном молоке необходимо получить такое соотношение массовых долей жира и белка, чтобы обеспечить стандартное соотношение этих частей в готовом продукте. Регулирование соотношения в сырье проводят путем увеличения или уменьшения массовой доли жира в исходном молоке, для этого необходимо рассчитать массовую долю жира в нормализованном молоке по формуле Жн.м = Кр Бм, где Жнм. – требуемая массовая доля жира в нормализованном молоке, %; КР – расчетный коэффициент; Бм – массовая доля белка в исходном молоке, %. Расчетный коэффициент определяют опытным путем. Для этого проводят несколько выработок сыра, устанавливая ориентировочную жирность нормализованного молока при помощи таблицы, имеющейся в технологической инструкции по производству сыра. В исходном молоке определяют массовую долю белка, а в сыре после прессования – массовую долю жира в сухом веществе. Последняя должна быть на 1 или 1,5 % выше стандартной (с учетом того, что в результате посолки величина массовой доли жира в сухом веществе сыра уменьшается). Нормализацию молока проводят в потоке с использованием сепараторанормализатора или путем смешения цельного молока с рассчитанной массой сливок или обезжиренного молока. Тепловая, вакуумная и ультрафильтрационная обработка молока. Для получения высококачественного готового продукта важнейшее значение имеют отсутствие в молоке посторонней микрофлоры и газообразной фазы, что обеспечивается тепловой и вакуумной обработкой молока, а также величина массовой доли белка в молоке, что можно обеспечить путем ультрафильтрации части перерабатываемого молока. Тепловую обработку молока проводят для уничтожения технически вредной для 132 сыроделия и патогенной микрофлоры, вирусов и бактериофагов. В результате тепловой обработки изменяются нативные свойства молока. Происходит частичная денатурация казеина, растворимые гидро- и дигидрофосфаты кальция переходят в нерастворимую форму – фосфат кальция. При тепловой обработке денатурируют сывороточные белки, при этом β-лактоглобулин образует комплекс с x-казеином, в результате чего уменьшается атакуемость казеина сычужным ферментом, вследствие чего ухудшается свертывающая способность молока под действием сычужного фермента. Денатурированные сывороточные белки при свертывании молока захватываются казеиновым сгустком, вследствие чего задерживается обезвоживание, т.к. сывороточные белки обладают высокими гидратными свойствами, чем казеин, и ухудшается качество сгустка. С целью выявления зависимости продолжительности свертывания молока от температуры пастеризации был проведен эксперимент. Молоко пастеризовали при различных температурах, охлаждали до 32 ºС и вносили сычужный фермент. Были получены следующие данные: Температура пастеризации молока, ºС 65 72 80 85 Продолжительность свертывания, мин 57 60 120 142 Продолжительность свертывания значительно увеличивается с повышением температуры пастеризации. Поэтому в сыроделии приняты не очень высокие температуры пастеризации от 70 до 72 ºС с выдержкой от 20 до 25 с. В случае повышенной бактериальной обсемененности молока допускается повышение температуры пастеризации до 76 ºС с той же выдержкой. Молоко пастеризуют непосредственно перед переработкой на сыр. Поскольку режимы пастеризации, применяемые в сыроделии, таковы, что споровые формы микроорганизмов и часть термофильной микрофлоры не уничтожаются, то целесообразно сочетать обработку молока на сепараторебактериоотделителе с последующей пастеризацией. Обработка молока на сепараторебактериоотделителе позволяет очистить молоко от вегетативных клеток спорообразующих бактерий, термофильных микроорганизмов и спор маслянокислых бактерий. Такая очистка молока с последующей пастеризацией при температуре от 70 до 72 ºС снижает содержание общего количества бактерий на 99,9 % первоначального количества бактерий в молоке. Для пастеризации молока используют пластинчатые пастеризационноохладительные установки, в которых молоко нагревают до температуры пастеризации, выдерживают и охлаждают до температуры свертывания. Вакуумная обработка. Присутствие газа в молоке влияет на процесс производства сыра. Кроме того, некоторые газы и летучие соединения, находящиеся в молоке, могут обусловливать посторонние привкусы и запахи молока, а затем и готового продукта. Уменьшение объема газовой фазы в исходном молоке способствует сокращению продолжительности свертывания молока и обработки сырного зерна, что дает возможность сократить расход и качество готового продукта. Удалить из молока мелкодисперсную газовую фазу и летучие соединения можно в процессе вакуумной обработки молока, которую сочетают с пастеризацией, используя для этого дезодораторы. Разрежение в дезодораторе зависит от температуры поступающего молока: Температура молока, оС 40-45 70-72 74-78 Вакуум, кПа 92-90 68-62 60-30 После вакуумной обработки следует избегать повторного попадания воздуха в молоко. Ультрафильтрационная обработка. В производстве твердых сыров ультрафильтрацию применяют для концентрирования сухих веществ молока с целью достижения оптимальной для каждого вида сыра массовой доли белка в молочном концентрате. Ультрафильтрация осуществляется при температуре (50±5)ºС после 133 нормализации молока по жиру перед его пастеризацией. При этом созревание молока не проводят. Массовая доля сухих веществ в концентрате, полученном при ультрафильтрационной обработке молока, должна быть (14±2) % в зависимости от вида сыра, кислотность концентрата – не более 23 оТ. Повышение кислотности обусловлено увеличением массовой доли белка при ультрафильтрации. Использование ультрафильтрации в сыроделии повышает выход сыра за счет лучшего использования белков молока, сокращает расход молокосвертывающего препарата и бактериальной закваски, повышает качество сыра. УФ-концентраты стимулируют развитие молочнокислых бактерий, что является фактором, интенсифицирующим процесс созревания. В сырах, выработанных с применением ультрафильтрации, содержится большее количество водорастворимых азотсодержащих соединений и свободных аминокислот. ПОДГОТОВКА МОЛОКА К СВЕРТЫВАНИЮ Внесение в молоко хлорида кальция, нитрата калия или натрия. Добавление в пастеризованное молоко хлорида кальция является обязательной операцией, так как пастеризованное молоко медленно свертывается под действием молокосвертывающих ферментов и не образует плотного сгустка, плохо отделяется сыворотка из сырного зерна. При пастеризации часть солей кальция переходит из растворимого состояния в нерастворимое. Хлорид кальция в известной мере восстанавливает исходный солевой состав молока, нарушенный во время пастеризации, и улучшает сычужную свертываемость молока. Исследованиями была показана следующая зависимость продолжительности сычужного свертывания пастеризованного молока от количества добавленного хлорида кальция. Доза хлорида кальция, г на 100 кг молока Продолжительность свертывания молока, мин 0 12 44 18 25 24 21 16 Количество хлорида кальция, необходимого для нормального свертывания молока, можно найти из уравнения (по И.И. Климовскому): С = (Тн – Тж) / КТж, где С – необходимая масса хлорида кальция, г/100 л молока; Тн – продолжительность свертывания молока без хлорида кальция, с; Тж – желаемая продолжительность свертывания молока, с; К– коэффициент солевого эффекта. Для разных образцов молока коэффициент солевого эффекта колеблется в пределах от 2,310-2 до 9,610-2 и устанавливается экспериментально. Хлорид кальция вносят в пастеризованное молоко в количестве от 10 до 40 г безводной соли на 100 кг молока. Оптимальную дозу хлорида кальция устанавливают в зависимости от свойств молока с учетом показаний прибора для сычужной пробы и характера сычужного свертывания молока в предыдущих выработках сыра. При производстве сыра из молочного концентрата доза внесения хлорида кальция увеличивается на (6±2) %. Хлорид кальция вносят в молоко в виде раствора, массовая доля безводной соли в котором составляет 40 %. Хлорид кальция растворяют в воде температурой (85±5) ºС из расчета 1,5 дм3 воды на 1 кг соли. Чтобы предупредить вспучивание сыра при использовании подозри-тельного на наличие гозообразующей микрофлоры (бактерий группы кишечных палочек и маслянокислых бактерий) молока, допускается использовать химически чистый нитрат калия или натрия. В молоке нитраты распадаются на нитриты и кислород. Газообразующие бактерии используют кислород при дыхании, при этом они меньше разлагают молочного сахара, что снижает выделение газов (углекислого газа и водорода). 134 Кроме того, образующиеся нитриты подавляют развитие газообразующей микрофлоры. Молочнокислые бактерии менее чувствительны к нитритам, чем газообразующие. В сырах нитриты распадаются до аммиака, т.е. становятся безвредными для здоровья человека. В сыроделии нитраты применяют в виде раствора в минимальных дозах (20±10) г соли на 100 кг молока. Следует отметить, что использование нитратов не является радикальной мерой, гарантирующей постоянный положительный результат. Применение заквасок и бактериальных концентратов. Бактериальные закваски и бактериальные концентраты представляют собой концентрат клеток бактерий, участвующих в свертывании молока и созревания сыра. Формирование вкуса, запаха и консистенции сыров происходит в результате микробиологических и биохимических процессов. Во время выработки и созревания сыра микроорганизмы развиваются в сыре и воздействуют на сырную массу. В производстве сыров используют различные микроорганизмы: молочнокислые бактерии, пропионовокислые бактерии, сырную слизь, плесени. Ведущая роль принадлежит молочнокислым бактериям, они преобразуют основные составные части молока (лактозу, белки, жир) в соединения, обуславливающие вкусовые и ароматические свойства сыра, его пищевую и биологическую ценность; активизируют действие молокосвертывающих ферментов и интенсифицируют синерезис сычужного сгустка; принимают участие в формировании рисунка сыра и его консистенции; создают неблагоприятные условия для развития посторонней микрофлоры путем быстрого сбраживания лактозы, повышения активной кислотности и снижения окислительновосстановительного потенциала сырной массы; подавляют развитие технически вредных и патогенных микроорганизмов за счет образования соединений, обладающих антибактериальным действием. Молочнокислые бактерии, используемые в сыроделии, можно разделить по их свойствам на следующие группы: - мезофильные гомоферментативные молочнокислые кокки Lc. lactis и Lc. cremoris, сбраживающие лактозу преимущественно до молочной кислоты; - мезофильные гетероферментативные молочнокислые кокки Lc. lactis subsp. diacetilactis, Leuc.cremoris, Leuc.lactis и молочнокислые палочки L. plantarum и L. casei, сбраживающие цитраты в присутствии углеводов с образованием углекислого газа, уксусной кислоты, ацетоина, диацетила; - термофильные гомоферментативные молочнокислые кокки Sс. thermophilus и молочнокислые палочки L. lactis, L. helveticus, L. bulgaricus. При выработке сыров с низкой температурой второго нагревания используют закваски, состоящие из различных комбинаций штаммов кислотообразующих и ароматобразующих мезофильных молочнокислых бактерий (БЗ-СМС, БК-Углич-6, БКУглич-С). В дополнение к основной микрофлоре закваски при выработке сыров с низкой температурой второго нагревания для активизации процессов газо- и ароматобразования используют мезофильные молочнокислые бактерии Leuc. cremoris (БК-Углич-Л). В сыродельной промышленности применяют закваски, обладающие антагонистическим действием по отношению к бактериям групп кишечной палочки, а также против возбудителей маслянокислого брожения. К ним относятся молочнокислые стрептококки и мезофильные молочнокислые палочки L. plantarum, обладающие специфическим, обусловленным не только об-разованием молочной кислоты, но и антагонистическим действием на маслянокислые бактерии (БК - Биоантибут) и на болезнетворную микрофлору, например, на бактерии группы кишечной палочки (БК – Углич – 5а). Кроме того, созданы специальные закваски, в состав которых входят только микроорганизмы, подавляющие развитие маслянокислых бактерий (антагонистическая 135 БЗ-САП и БК-Углич-П). Эти закваски применяют совместно с основной заквасочной микрофлорой, используемой при производстве сыров с низкой температурой второго нагревания (БЗ – СМС, БК – Углич – 6, БК – Углич – С и т.д.). все антагонистические закваски следует применять в период наибольшего обсеменения молока (март – апрель, октябрь - ноябрь) спорами анаэробных бактерий. В производстве некоторых сыров (сусанинский, адыгейский) для активизации молочнокислого процесса используют БЗ, приготовленные на термофильных молочнокислых палочках L. bulgaricus (БЗ – СТМб) или L. helveticus. В закваску для сыра чеддер входят мезофильные молочнокислые стрептококки Lc. lactis и Lc. cremoris (БЗ - СМч) и молочнокислые палочки L. casei (БЗ - СМП), L. bulgaricum, L. plantarum. В производстве сыров с высокой температурной обработкой сырного зерна используют мезофильные молочнокислые стрептококки и палочки в виде заквасок (БЗ – СТС и БЗ - СТП) или универсального сухого концентрата (БК – ТМБ – У), в состав которого входят микроорганизмы, подобранные с учетом протеолитической, липолитической активности и других ценных свойств для сыроделия. Обогатить микрофлору этих сыров можно с помощью мезофильных молочнокислых бактерий (БЗ – СМС, БК – Углич – 6, БК – Углич – С). Кроме того, в формировании вкуса, запаха и рисунка сыров с высокой температурой обработки сырного зерна, помимо молочнокислых бактерий, участвуют также пропионовокислые бактерии, сбраживающие часть лактатов с образованием пропионовой и уксусной кислот, а также углекислого газа. Поэтому при производстве сыров с высокой температурой обработки сырного зерна из пастеризованного молока наряду с молочнокислыми бактериями используют и пропионовокислые бактерии (БК - ПКБ) или бактериальный концентрат, содержащий пропионовокислые бактерии (БК – КСК). Культуры молочнокислых бактерий в БК – КСК подобраны по биологической совместимости с пропионовокислыми бактериями, протеолитической и липолитической активностью. Для сыров с повышенным уровнем молочнокислого брожения разработана бактериальная закваска на основе термофильных молочнокислых палочек, обладающих высокой кислотообразующей способностью и протеолитическими свойствами, а также антагонистической активностью к бактериям группы кишечной палочки (БЗ - ТМП). Бактериальные закваски и концентраты до использования хранят при температуре не выше 5 С срок хранения – от 3 до 4 месяцев. С целью предупреждения накопления на заводе специфических бактериофагов и поражения ими заквасочной микрофлоры проводят постоянную, через каждые (3±1) дня, смену партий бактериальных заквасок и концентратов при приготовлении производственной закваски. Основные этапы приготовления производственной закваски приведены на рис. . Бактериальный концентрат можно применять для непосредственного приготовления производственной закваски. Кроме того, бактериальный концентрат можно сначала активизировать, а затем использовать либо непосредственно в производстве сыра или для приготовления производственной закваски. Из сухих и жидких бактериальных заквасок приготавливают лабораторную закваску, которую используют для получения производственной закваски. Производственные бактериальные закваски или активизированный бакконцентрат вносят в молоко перед свертыванием. Перед внесением закваски в молоко ее необходимо тщательно размешать во избежание попадания в молоко комочков сгустка. Доза вносимой закваски составляет от 0,5 до 3 % объема перерабатываемого молока. Конкретную дозу закваски выбирают в зависимости от вида сыра, скорости нарастания кислотности и обсушки зерна в аппарате выработки сырного зерна, зрелости и физико-химических свойств молока. Некоторые сыры (латвийский, пикантный и др.) с низкой температурой второго нагревания (обработки сырного зерна) созревают с участием сырной слизи, образующейся 136 на поверхности сыра. В микрофлору сырной слизи входят дрожжи, микрококки и неспоровые палочки Brevib. linens двух разновидностей – красная и желтая. Микрофлора сырной слизи выделяет протеолитические и липолитические ферменты, образует большое количество щелочных продуктов распада белка, что приводит к снижению кислотности в поверхностных слоях сыра и гидролизу казеина и жира с образованием специфических вкусовых и ароматических веществ, придающих сыру специфические острые, слегка аммиачные вкус и запах. Обсеменение сыров микрофлорой сырной слизи выполняют разбрызгиванием водой взвеси бактерий на поверхность сыра пульверизатором. Налет бактерий с твердой питательной среды смывают стерильной или кипяченой водой (10 см3) в чистую колбу, разбавляют водой до 0,5 дм3, после чего разбрызгивают на поверхность сыра. Бактериями сырной слизи обсеменяют после посолки по мере их поступления в помещение для обсушки. В том случае, когда в помещении для обсушки и в камерах созревания наблюдается достаточное развитие слизи на сырах и без обсеменения, его прекращают. Возобновляют обсеменение при ослаблении развития слизи. В созревании отдельных видов мягких сыров наряду с молочнокислыми бактериями принимают участие плесени. В созревании сыров русский камамбер, смоленский участвуют белые плесени Penic. candidum и Penic. album, специально культивируемые на поверхности сыров. Плесень, развивающаяся на поверхности с рН от 4,7 до 4,9, потребляет молочную кислоту и нейтрализует продуктами своей жизнедеятельности поверхностный слой сыра, что способствует распаду белков сырной массы. Поэтому эти сыры созревают постепенно от корки к центру сыра. С развитием белой плесени появляется специфический грибной (шампиньонный) привкус сыра. В производстве сыра рокфор используют зелено-голубую плесень Penic. roqueforti, развивающуюся внутри сырной массы. Споры плесени вносят в молоко или сырную массу при ее формировании. Сыры на 8–10-й день после посолки прокалывают, чтобы кислород воздуха поступал внутрь пористой массы сыра для развития плесени. Плесень, развиваясь внутри сыра, выделяет фермент липазу, которая расщепляет молочный жир на ряд жирных кислот (масляную, капроновую, каприловую и др.), придающих сыру специфические острые, пикантные, слегка перечные вкус и аромат. Выращивают указанные виды плесеней на подкисленном сером хлебе, в дальнейшем его, высушивая и размалывая в порошок. Во ВНИИМС разработана технология лиофилизированных бактериальных концентратов, пригодных для непосредственного внесения в молоко при выработке сыра. Это исключает необходимость приготовления производственных заквасок на заводах. ПОЛУЧЕНИЕ И ОБРАБОТКА СГУСТКА Свертывание молока. Для свертывания молока в сыроделии применяют молокосвертывающие ферменты животного происхождения: сычужный фермент и пепсин, а также ферментные препараты на их основе. Сычужный фермент получают из желудков (сычугов) молочных телят, ягнят и козлят. Он представляет собой смесь ферментов химозина (реннина) и пепсина. Количественное соотношение химозина и пепсина в сычужном ферменте зависит от возраста и индивидуальных особенностей животного. В сычугах телят 1–2 месячного возраста преобладает реннин (70 %), в дальнейшем соотношение ферментов меняется и в желудках взрослых животных содержится преимущественно пепсин. Промышленный препарат сычужного фермента содержит 30–40 % пепсина. Его используют в виде порошка, состоящего из смеси сычужного ферменты и хлорида натрия в таких пропорциях, что молокосвертывающая активность сычужного порошка составляет 100000 усл. ед. Молокосвертывающую активность определяют по количеству частей молока, свертываемых одной частью порошка при температуре 35 С в течение 40 мин. 137 Важным условием для действия сычужного фермента являются кислотность и температура молока. Оптимальная кислотность молока для действия сычужного фермента соответствует рН 6,0–6,3. При значении рН выше 6,5 фермент теряет активность. Следует отметить, что при созревании молока кислотность его повышается. При этом величина рН приближается к значению, оптимальному для действия сычужного фермента. Поэтому зрелое молоко свертывается быстрее, чем свежее (рН–6,68). Температура молока. Зависимость между температурой молока и продолжительностью свертывания при добавлении одинакового количества сычужного фермента (по Флейшману) приведена ниже: Температура, оС Продолжительность свертывания, мин Прочность сгустка, ед. 20 25 30 40 41 42 50 32,7 14,0 8,5 6,1 6,0 6,1 12,0 1 2 3 5 Оптимальная температура действия сычужного фермента – 40–41 С. Однако в сыроделии эту температуру не применяют, потому что она выше оптимальной температуры развития лактококков (28–35 оС). Кроме того, при температуре 40–41 С быстро образуется и уплотняется сгусток, прочность которого в пять раз больше, чем сгустка, полученного при 20 ºС, вследствие чего затрудняется его механическая обработка. В сыроделии обычно применяют температуру свертывания молока в пределах от 28 до 36 ºС. Для твердых сычужных сыров температура свертывания – 32–36 ºС, для мягких температуру свертывания снижают от 28–30 ºС с целью увеличения продолжительности свертывания и получения более мягкого сгустка. Для одного и того же вида сыра свертывание проводят при более высоких температурах, если молоко имеет низкую кислотность, недостаточную зрелость и высокую жирность и, наоборот, температуру свертывания понижают при повышении кислотности, высокой степени зрелости и пониженной жирности молока. Кроме того, для сыров с большей массовой долей влаги целесообразно свертывать молоко при низких температурах, а для сыров с меньшей массовой долей влаги – при высоких. Для молока с повышенной способностью к свертыванию сычужным ферментом температуру свертывания снижают в пределах, допустимых для данного вида сыра. И наоборот, использование молока с пониженной свертывающей способностью требует повышения температуры, что в свою очередь позволяет регулировать структурномеханические свойства сгустка. В первом случае происходит некоторое снижение, а во втором – повышение прочностных свойств сгустка. Для повышения активности растворы сычужного фермента лучше готовить не на воде, а на кислой сыворотке (45–60 Т). ее можно приготовить из пастеризованной при 85–90 С и охлажденной до 35–40 С сыворотки, заквашивая чистыми культурами молочнокислых бактерий. Раствор готовят за 3–4 часа до применения. Раствор сычужного порошка на воде готовят за 20 – 30 мин. До внесения его в молоко. Готовый раствор не следует хранить более 1 ч, так как активность фермента постепенно снижается. Пепсин получают из желудков взрослых животных: крупнорогатого скота, овец, коз, свиней и птицы (цыплят и кур). Свертывающая способность препаратов пепсина такая же, как и сычужного порошка. Активность пепсина усиливается в более кислой среде. Рабочие растворы пепсина для свертывания молока готовят на кислой (60–70 Т) пастеризованной сыворотке. Существенным недостатком свиного пепсина является падение его активности в процессе длительного хранения (более 2 – 3 мес.), что вызывает перерасход пепсина, а также появление горечи в сырах. Говяжий пепсин более стоек в хранении. 138 В сыродельной промышленности применяют также ферментные препараты, являющиеся смесью различных молокосвертывающих ферментов – СГ–50, СГ–25,, КС– 50, КГ–50, КГ–30. Эти ферментные препараты, носят название, отражающие их видовой и количественный состав, при этом буква «С» обозначает сычужный фермент, «Г» говяжий пепсин и «К» - куриный. Цифры указывают массовую долю (%) фермента, обозначенного первой буквой. СГ–50 представляет собой смесь сычужного фермента и говяжьего пепсина в соотношении (50:50), т.е. 1:1; ферментный препарат СГ–25 – смесь сычужного фермента и говяжьего пепсина в соотношении 1:3; КС–50 – смесь куриного пепсина и сычужного фермента (1:1); КГ–50 – смесь куриного и говяжьего пепсина (1:1); КГ–30 – смесь куриного и говяжьего пепсина (3:7). Кроме того, выпускается трехкомпонентный препарат «Алтазим». Продолжительность свертывания молока сычужным ферментом устанавливается в зависимости от вида сыра и составляет от 25 до 80 мин. Для твердых сыров, вырабатываемых из молока низкой зрелости, продолжительность свертывания 25–35 мин, для сыров пониженной жирности – 30–40 мин. Для мягких сыров, вырабатываемых из молока высокой степени зрелости, с целью активизации молочнокислого брожения время свертывания увеличивают до 60–90 мин. Для обеспечения установленного времени свертывания, а также для определения зрелости молока и его готовности к свертыванию сычужным ферментом проводят сычужную пробу с помощью прибора ВНИИМС, принцип действия которого основан на законе сычужного свертывания, который для данной пробы молока и препарата сычужного фермента может быть выражен следующим уравнением: Х1Т1=К или Х1Т1/m1=К, где Х1 – масса сычужного фермента, вносимая в 1 кг молока, г; Т1 – продолжительность свертывания, мин; К – величина, постоянная для данной пробы молока и препарата сычужного фермента; m1 – масса молока, вносимая в прибор, кг (1 кг). Прибор представляет собой емкость в форме усеченного конуса вместимостью 1 дм3 с калиброванным отверстием в дне и со шкалой, нанесенной на внутренней стенке емкости. Деления шкалы показывают одновременно время свертывания молока в приборе, выраженное в минутах, и массу фермента (г), которую следует внести в 100 кг молока для свертывания его в заданное время. Массу фермента, который нужно внести в прибор, расчитывают по уравнению Х1Т1/m1= Х2Т2/m2, где Х2 – масса фермента для свертывания 100 кг молока, г; Т1 – заданное время свертывания 100 кг молока, мин; m2 – масса молока, равная 100 кг. Принимая время свертывания 100 кг молока 25 мин и учитывая, что Т1 численно равно Х2, рассчитывают количество фермента, которое нужно внести в прибор Х1 = 251/100 = 0,25 г. Следовательно в прибор надо внести 0,25 г фермента. Вносят фермент в виде 2,5%ного раствора в объеме 10 см3. Прибор заполняют молоком, подготовленным к свертыванию, и устраивают его на борту аппарата выработки сырного зерна так, чтобы молоко стекало в аппарат. Когда уровень молока в приборе достигает нулевого деления, в него быстро вносят 10 см 3 подготовленного раствора ферментного препарата, молоко тщательно перемешивают в течение 4±1 с шпателем и быстро останавливают его движение. После того как молоко в приборе свернется, оно перестает вытекать. Деление, которое соответствует уровню свернувшегося молока, показывает число граммов фермента, необходимое для свертывания 100 кг молока в течение 25 мин. 139 Нормальному сыропригодному молоку соответствует показание 2,5 ед., менее сыропригодному – большее количество единиц. Если прибор показывает более 3 делений, молоко считается малопригодным для переработки на сыр, а если молоко не свернется до 5-го деления, то из него нельзя вырабатывать сыр. Исходя из показаний прибора, пересчитывают количество фермента на все молоко в аппарате выработки сырного зерна. Образование сгустка. Молокосвертывающий препарат вносят в молоко в виде раствора, приготовленного за (25±5) мин. до использования. Потребное количество ферментного препарата растворяют в пастеризованной при температуре 85С и охлажденной до (34±2) С воде из расчета 2,5 г на (150±50) смз воды. Для равномерного распределения ферментного препарата по всему объему молоко после внесения препарата перемешивают в течение (6±1) мин, а затем оставляют в покое до образования сгустка. В первые 5–15 мин после внесения молокосвертывающего препарата изменений молока, видимых невооруженным глазом, не происходит. Затем вязкость молока быстро повышается, что свидетельствует об изменении состояния белка, белковые частицы начинают укрупняться, образуя мелкие хлопья. Затем появляется очень нежный сгусток, в дальнейшем происходит его упрочнение. В процессе свертывания молока происходит коагуляция казеина, образуется сгусток (гель), при этом сывороточные белки не коагулируют и переходят в сыворотку. Коагуляция казеина происходит в две стадии: первая стадия (ферментативная) – превращение казеина в параказеин – химический процесс; вторая стадия – коагуляция параказеина – коллоидно-химический процесс. Теоретическая сущность процесса коагуляции. В настоящее время существует две теории сычужной коагуляции казеина: фосфоамидазная (проф. П.Ф. Дьяченко) и гидролитическая. П.Ф. Дьяченко считает, что на первой стадии происходит разрыв одной из двух связей остатков фосфорной кислоты с казеином, а именно фосфоамидной связи. При этом в параказеине освобождаются щелочные гуанидиновые группы аргинина и гидроксильные группы фосфорной кислоты. На второй стадии гидроксильные группы фосфорной кислоты связывают ионы кальция и создают «кальциевые мостики» между мицеллами параказеина, образуется сгусток. Сторонники гидролитической теории считают, что на первой стадии, под действием молокосвертывающего фермента происходит разрыв пептидной цепи хказеина. В результате от мицеллы казеина отцепляется растворимый пептид, содержащий в своем составе углеводы (гликомакропептид). Гликомакропептиды имеют высокий отрицательный заряд. При их отщеплении от х-казеина уменьшается электрический заряд на поверхности мицелл казеина (параказеин), частично уменьшается гидратная оболочка, в результате снижается устойчивость мицелл. На второй стадии дестабилизированные мицеллы параказеина объединяются друг с другом за счет сил гидрофобного взаимодействия неполярных групп (пара-х-казеина), а также за счет электростатических связей положительно заряженных участков пара-х-казеина и отрицательно заряженных участков аs- и - казеинов. Существующие концепции не дают цельного представления о сычужной коагуляции, не связанны между собой и обладают рядом существенных недостатков. Так, первая концепция рассматривает механизм коагуляции с точки зрения первичной структуры и совершенно не учитывает факторов стабильности мицеллы казеина, в частности роль х-казеина как природного ПАВ, стабилизирующего мицеллу казеина. Вторая концепция не объясняет роли растворимых солей кальция на коагуляционной стадии свертывания молока. Г.Н. Крусь предлагает свою концепцию коагуляции казеина и дает следующее объяснение механизма действия молокосвертывающего фермента. В поверхностном слое мицеллы содержится много х-казеина.При этом та часть полипептидной цепи х-казеина, 140 которая носит название пара-х-казеина и имеющая глобулярную структуру, связана с аs- и -казеинами в мицелле, а гликомакропептид (ГМП), имеющий нитевидную и разветвленную за счет углеводов структуру, развернут в сторону водной фракции (рис. ). ГМП имеет высокий отрицательный заряд и обладает сильными гидрофильными свойствами и в значительной степени усиливает гидратную оболочку мицелл казеина. На первой, ферментативной, стадии происходит сначала гидролиз полипептидной цепи х-казеина с образованием пара-х-казеина и гликомакропептида. Пара- х-казеин остается в составе мицеллы, а гликомакропептид отделяется от мицеллы и переходит в сыворотку. Отделение гликомакропептида приводит к нарушению гидратной оболочки мицеллы и возникновению структурных изменений мицеллы, вследствие чего нарушаются обладающие невысокой прочностью электростатические связи между фосфосериновыми и гуанидовыми группами аргинина в мицелле казеина с освобождением гидроксильных групп фосфорной кислоты и гуанидиновых групп аргинина (рис. ). Этот вывод подтверждается исследованиями П.Ф.Дьяченко, который методом кондуктометрического титрования установил, что при действии химозина на казеин происходит сдвиг изоточки казеина с рН 4,6–4,7 до рН 5,0–5,2 вследствие освобождения щелочных гуанидиновых групп аргинина. Однако коагуляции еще не происходит. От начала ферментативной стадии до стадии коагуляции проходит определенное время – лаг-период. Существование лагпериода Г.Н. Крусь объясняет следующим образом. Контакту мицелл препятствует их одноименный электрический заряд, в значительной степени обусловленный гликомакропептидами и создающий энергетический барьер, который не может быть преодолен при столкновении частиц в результате броуновского движения. Поэтому стадия коагуляции не наступит до тех пор, пока гидролиз х-казеина, сопровождающийся отщеплением гликомакропептидов, не достигает такого уровня, при котором произойдет существенное снижение -потенциала и станет возможным непосредственный контакт между мицеллами параказеина. По данным различных исследователей, для начала коагуляции необходимо снижение -потенциала мицелл почти вдвое, при этом гидролиз х-казеина достигает 86 – 90%. На второй стадии, коагуляционной, гидроксильные группы фосфорной кислоты связывают ионы кальция и коллоидный фосфат кальция и создают «мостики» между мицеллами параказеина с образованием сгустка (рис. ). Не исключено, что на стадии коагуляции между мицеллами действуют силы гидрофобного взаимодействия неполярных групп пара х-казеина и электростатические связи между положительно заряженными участками пара х-казеина и отрицательно заряженными участками аs- и -казеинов. Установлено, что мицеллы казеина при формировании сгустка образуют тонкие нити, затем хлопья и в дальнейшем трехмерную сетчатую структуру. Сгусток напоминает губку с мельчайшими порами, в которых удерживаются другие составные части молока. Процесс сычужного свертывания В.П. Табачников условно делит на четыре периода: первый – индукционный период, включающий ферментативную стадию и стадию скрытой коагуляции (лаг-период); второй – стадия массовой коагуляции и структурообразования; третий – стадия образования и упрочения сгустка; четвертый – стадия синерезиса. В индукционный период (отрезок ОК) вязкость молока почти не изменяется, второй период характеризуется массовой агрегацией мицелл казеина и формированием пространственной структуры, вязкость резко повышается (отрезок КГ). В дальнейшем сгусток продолжает упрочняться, вязкость изменяется незначительно (отрезок ГС), затем после точки С начинается разрушение сгустка и вязкость уменьшается (рис. ). Готовность сгустка определяют следующим образом. Шпателем разрезают сгусток, затем плоской частью шпателя вдоль разреза приподнимают сгусток и по расколу судят о его свойствах. Если сгусток дает раскол с не расплывающимися, острыми краями, без образования хлопьев белка и с хорошо выделяющейся сывороткой светло-зеленого цвета, 141 то он готов к разрезке. Неровный излом с мелкими кусочками сгустка и мутная беловатая сыворотка указывают на недостаточную прочностью сгустка. Более точным является определение готовности сгустка с помощью специальных приборов. Разработан сигнализатор СМГС-1 для автоматического определения готовности молочного сгустка к дальнейшей переработке. Прибор основан на измерении величины светового потока, проходящего от осветителя через молочную среду на фотоприемник. Величина светового потока зависит от плотности сгустка. По достижении заданной плотности сгустка загорается световой индикатор и подается сигнал. Слишком нежный и слишком прочный сгусток одинаково непригодны для дальнейшей обработки. В первом случае происходит значительный отход белка и жира в сыворотку и, следовательно, снижается выход продукта. Образование слишком прочного сгустка затрудняет постановку зерна, требует применения повышенных скоростей вращения режущего инструмента, что также приводит к получению неоднородного и излишне мелкого зерна и пыли. Обработка сгустка и сырного зерна. Цель обработки сгустка – удаление не связанной с белками влаги (сыворотки) с растворенными в ней составными частями молока. От количества воды в сырной массе зависит развитие микробиологических и биохимических процессов при созревании сыра. Чем больше сыворотки выделится из сырной массы, тем меньше в ней останется молочного сахара и других веществ, являющихся питательной средой для микроорганизмов, тем замедленнее протекают микробиологические и биохимические процессы при созревании сыра и тем меньше образуется молочной кислоты. Молочная кислота играет важную роль в регулировании микробиологических процессов и образовании хороших консистенции и вкуса сыра. Если массовая доля воды в сгустке составляет в среднем 87,5 %, то в свежей сырной массе должно содержаться оптимальное для каждого вида сыра количество влаги. Так, массовая доля влаги в свежей сырной массе твердых сыров после прессования должна составлять от 38 до 47 %, мягких после самопрессования – от 47 до 65 %, а для отдельных видов мягких сыров – от 70 до 80 %. Допустимы незначительные отклонения в содержании влаги. При резком изменении содержания влаги может измениться процесс созревания, что повлияет на видовые особенности и качество сыра. Для удаления избыточного количества влаги из сгустка служат следующие технологические операции: разрезка сгустка, постановка зерна, вымешивание зерна, тепловая обработка сырного зерна (второе нагревание), обсушка зерна. Разрезка сгустка и постановка зерна. По мере старения происходит сжатие сгустка и из него через поры начинает выделяться сыворотка. Это явление, называемое синерезисом, объясняется тем, что силы притяжения между мицеллами параказеина при формировании сгустка продолжают действовать и после образования структурной сетки. Сгусток разрезают специальными режущими устройствами сначала вдоль, а затем поперек режущим устройством с вертикально расположенными режущими элементами. В результате получаются столбики квадратного сечения со сторонами 7–10 мм в зависимости от вида сыра. Затем сгусток разрезают режущим устройством с горизонтально расположенными режущими элементами и получают кубики с размером ребра от 8 до12 мм. Разрезка сгустка длится 10–15 мин со скоростью, соответствующей прочности сгустка. Нежный сгусток режут медленно, чтобы не образовалась сырная пыль, более плотный сгусток режут быстрее, чтобы не допустить преждевременного уплотнения. Чем мельче зерно, тем больше общая суммарная поверхность для синерезиса, тем быстрее происходит обезвоживание сырного зерна, и наоборот, чем крупнее зерно, тем медленнее оно обезвоживается. Поэтому для каждой группы сыров получают зерно определенной величины – проводят постановку зерна. Так, при выработке швейцарского сыра в результате постановки получают зерно размером 2–3 мм, при выработке 142 голландского сыра – 5–6 мм, а для мягких сыров – 20–30 мм. Для постановки зерна разрезанный сгусток осторожно перемешивают, а затем приступают к постановке зерна. Чтобы получить зерно одинаковой величины, следует учитывать свойства сгустка. Нежный сгусток сначала дробят медленно, а затем по мере уплотнения зерна дробление ускоряют с таким расчетом, чтобы закончить постановку до полного закрепления зерна., когда оно уже больше не дробится. Прочный сгусток надо дробить быстрее, но без резких движений, способствующих образованию сырной пыли. После постановки зерна, когда получится слегка закрепившееся зерно и выделится достаточное количество сыворотки, вымешивание прекращают, и удаляют 30 % сыворотки. В начале обработки избегают продолжительных остановок, так как сырная масса очень нежная и осевшее зерно склеивается, образуя комки. По мере обработки зерна клейкость его уменьшается и можно делать непродолжительные остановки. Вымешивание зерна. После постановки зерна продолжают вымешивание в целях его дальнейшей обсушки. В процессе вымешивания выделяется сыворотка, уменьшается объем зерна, оно становится круглым. В конце вымешивания зерно характеризуется упругостью, достаточной прочностью и потерей первоначальной клейкости. Продолжительность вымешивания зависит от кислотности сырной массы, величины зерна, температуры, при которой вымешивают зерно. При повышенной кислотности массы зерно обсушивается быстрее и продолжительность вымешивания сокращается. Продолжительность вымешивания сырной массы пониженной кислотности возрастает. Этим объясняется увеличение продолжительности обработки при переработке свежевыдоенного молока (без предварительного созревания). При одинаковых условиях мелкое зерно обсыхает быстрее, чем крупное. В связи с этим продолжительность вымешивания мелкого зерна сокращают по сравнению с крупным. На продолжительность вымешивания влияет температура, при которой вымешивают зерно. Температура сырной массы при вымешивании определяется температурой свертывания молока. При более высокой температуре ускоряется обсушка зерна и сокращается продолжительность вымешивания. Если необходимо ускорить обсушку сырной массы, молоко свертывают при более высокой температуре, допустимой для того или иного вида сыра. Продолжительность вымешивания зерна до второго нагревания при выработке голландского сыра составляет от 15 до 25 мин., при выработке швейцарского сыра – 40–70 мин. Тепловая обработка сырного зерна. Тепловую обработку, или второе нагревание, проводят для ускорения обезвоживания сырного зерна. В производстве твердых сыров для обезвоживания сырной массы недостаточно только увеличения поверхности сгустка путем его дробления. Синерезис сгустка, т.е. его сжатие и выделение сыворотки, можно усилить повышением температуры, поэтому в сыроделии применяют второе нагревание. Чем выше температура второго нагревания, тем лучше обсыхает сырное зерно. Температуру второго нагревания устанавливают с таким расчетом, чтобы она была благоприятной для развития микрофлоры закваски, используемой для данного вида сыра. Если закваска для сыра включает мезофильные молочнокислые бактерии, то температуру второго нагревания устанавливают от 38 до 42 °С, и эти сыры составляют группу сыров с низкой температурой второго нагревания (голландский, костромской, ярославский и т.д.). Для других сыров закваска состоит из термофильных молочнокислых бактерий, поэтому температуру второго нагревания устанавливают от 48 до 58 °С и сыры относят к группе сыров с высокой температурой нагревания (швейцарский, советский, украинский и др.). Мягкие сыры вырабатывают без второго нагревания. Перед вторым нагреванием удаляют от 20 до 30 % сыворотки (от массы перерабатываемого молока). 143 Второе нагревание проводят путем косвенного нагрева смеси сырного зерна и сыворотки, направляя теплоноситель (пар или горячую воду) в межстенное пространство аппарата выработки сырного зерна. При нагревании сырного зерна повышается его клейкость и легко образуются комки. Поэтому в процессе второго нагревания сырную массу постоянно перемешивают, не допуская образования комков, которые обсыхают значительно медленнее, чем зерно, в результате чего масса обсушивается неравномерно. Второе нагревание, как правило, проводят со скоростью от 0,5 до 2,0 °С за 1 мин. Поэтому при выработке сыров с низкой температурой второго нагревания продолжительность его составляет от 10 до 20 мин., а для сыров с высокой температурой второго нагревания – от 25 до 40 мин. и более. При замедленном развитии молочнокислого процесса второе нагревание проводят в две стадии: на первой стадии температуру устанавливают (38±1)°С, на второй (в конце обработки сырного зерна) – температуру повышают до установленной для каждого вида сырья. Для регулирования молочнокислого брожения нагревание проводят путем добавления предварительно пастеризованной и охлажденной до 50–60 °С питьевой воды. Добавление 5 % воды от массы молока снижает кислотность примерно на 1 оТ. Количество вносимой в сырную массу воды зависит от кислотности сыворотки и составляет от 5 до 20 % массы перерабатываемого молока. В результате снижаются кислотность сыворотки и содержание молочного сахара в отпрессованном сыре. Показателем нормального разбавления сыворотки водой является обеспечение минимального для каждого вида сыра рН, которое достигается к моменту полного сбраживания молочного сахара в сыре на 2–5-й день после его выработки. В начале второго нагревания сыворотку разбавляют, разбрызгивая горячую воду. В отдельных случаях добавление горячей воды может оказаться достаточным для достижения требуемой температуры второго нагревания. Для регулирования влажности сырной массы используют частичную посолку в зерне. Посолка из расчета 200–300 г. хлорида натрия на 100 кг. молока при выработке сыров типа голландского и 500–700 г. при выработке российского сыра способствует усилению гидрофильных свойств белков сыра, увеличению количества связанной влаги, повышению массовой доли влаги в сыре на 2–3% и удержанию ее на следующих стадиях производства в сравнении с сыром, выработанным без частичной посолки. Частичная посолка благоприятно сказывается на консистенции сыра. Кроме того, при частичной посолке сыра в зерне продолжительность следующей посолки в рассоле сокращается на 0,5–1 сутки в зависимости от вида сыра и дозы хлорида натрия. Частичную посолку сырной массы в зерне проводят во время второго нагревания или сразу после его окончания, а для некоторых видов сыров – после обсушки сырного зерна. Для посолки используют раствор соли, массовая доля хлорида натрия в котором должна быть не более 20 %. Просаливание сырной массы продолжается от 15 до 20 мин. При замедленном обезвоживании сырного зерна частичную посолку сырной массы в зерне не проводят. Однако нагревания недостаточно для выделения необходимого количества сыворотки из сырного зерна, поэтому после нагревания его вымешивают определенное время. Вымешивание зерна после второго нагревания называется обсушкой. В производстве сыров типа голландского обсушка продолжается 15–30 мин., типа швейцарского, советского – 40–60 мин. Продолжительность обсушки зерна зависит от многих факторов. Так, в производстве твердых сыров требуется больше выделить влаги из сырной массы, и следовательно, необходима более длительная обсушка зерна, чем при выработке мягких сыров. Если сыр вырабатывают из пастеризованного молока, то зерно в этом случае обсушивается дольше, чем зерно, полученной из сырого молока. При выработке сыра из более жирного молока на обсушку зерна затрачивается 144 больше времени, чем при переработке менее жирного молока. Крупное зерно обсыхает медленнее, чем мелкое. На продолжительность обсушки влияет кислотность сырного зерна, с повышением кислотности ускоряется процесс обсушки сырного зерна. В процессе обработки сгустка контролируют течение молочнокислого процесса периодическим определением титруемой кислотности сыворотки. Её определяют после разрезки сгустка, перед вторым нагреванием и в конце обработки. Интенсивность кислообразования зависит от вида сыра. Так, для сыров группы голландского кислотность изменяется от 12,5-13 оТ после разрезки до 14-15 оТ в конце обработки; для российского – от 13-14 оТ после разрезки до 16-17 оТ в конце обработки; для мягких сыров – до 20-22 оТ в конце обработки. Степень обезвоживания сгустка и уровень молочнокислого процесса позволяют регулировать содержание молочного сахара и степень минерализации сгустка. Под действием молочной кислоты, образующейся при сбраживании лактозы, происходит деминерализация сгустка. С переходом в сыворотку коллоидного кальция, что положительно влияет на процесс созревания сыра и формирование его консистенции. Таким образом, окончание обработки сырного зерна определяется содержанием в нем влаги и кислотностью сыворотки. По мере вымешивания из сырного зерна удаляется излишняя сыворотка, зерно обсыхает, сжимается, приобретает более округлую форму. По мере удаления влаги клейкость зерна уменьшается. Важным моментом в технологии сыра является правильное установление окончания обсушки зерна. При преждевременном окончании обсушки в сырной массе остается излишнее количество влаги, а сыр получается слишком мягким, легко деформирующимся и предрасположенным к вспучиванию. При пересушивании зерна оно может полностью потерять клейкость, и из него будет трудно сформировать головки сыра. Из такого зерна получается слишком твердым, медленно созревающий, иногда с трещинами, сыр. Существуют субъективный и объективный способы определения готовности зерна к формованию. Субъективным способом готовности зерна к формованию определяют следующим образом. Небольшое количество зерна сжимают в руке и проверяют его клейкость и упругость. Достаточно обсушенное зерно при сжатии склеивается, при легком встряхивании комок рассыпается, а при растирании между ладонями зерна разъединяются. Для объективной оценки готовности сырного зерна к формованию создан прибор – тестер ВНИИМС, позволяющий оценивать состояние сырного зерна на всех стадиях его обработки и определять готовность зерна. В основу прибора положен принцип измерения усилия, возникающего при разрезке сырного зерна струнным индентором. ФОРМОВАНИЕ, ПРЕССОВАНИЕ И ПОСОЛКА СЫРА Формование сыра. Целью формования сыра является соединение сырных зерен в монолит, которому придают определенную форму, и выделение части межзерновой сыворотки. Важным фактором формования сыра и получения плотной массы является температура, поэтому, чтобы сырная масса не охлаждалась, её формуют быстро, а в помещении поддерживают температуру от 18 до 20 °С. В зависимости от вида вырабатываемого сыра применяют следующие способы формования: из пласта, наливом и насыпью. Формование из пласта. Из сырного зерна получают пласт сырной массы. Этим способом формуют преимущественно твердые сыры с плотной однородной структурой сырной массы, с правильным рисунком, характеризующимся сравнительно крупными глазками округлой формы. Формование из плата можно осуществлять в аппарате выработки сырного зерна. Однако в настоящее время с целью увеличения оборачиваемости аппаратов используют специальные аппараты формования сырной массы периодического и непрерывного 145 действия. При формовании сыра в аппаратах выработки сырного зерна пласт образуется следующим образом. Не отливая сыворотки по окончании обсушки, зерно с помощью зернособирателя или режущих устройств сдвигают к торцевой стенке аппарата и спрессовывают в пласт до необходимых размеров и толщины. Сырную массу собирают в пласт под слоем сыворотки, чтобы исключить попадание воздуха внутрь сырной массы и предупредить образование неправильного пустотного рисунка сыра. Пласт подпрессовывают 20–30 мин при давлении 3–5 кПа. Продолжительность прессования пласта можно сократить до 15 мин, постепенно увеличивая давление до 5–7 кПа. Готовый пласт разрезают на куски требуемого размера и помещают в формы. В аппаратах формования сырной массы периодического действия, представляющих собой прямоугольные ванны, процесс осуществляется следующим образом. После обсушки из аппарата выработки сырного зерна удаляют до 60% сыворотки от количества перерабатываемого молока. Затем зерно с оставшейся сывороткой при непрерывном помешивании подают в аппарат для формования, где зерно оседает на дно, образуя под слоем сыворотки пласт строго установленного размера. Подпрессовывание длится от 10 до 30 мин при давлении от 1 до 10 кПа. В современных аппаратах формования сырной массы периодического действия подпрессовывание пласта и его разрезка на блоки механизированы. Формование насыпью. Формование осуществляется после удаления из аппарата выработки сырного зерна от 60 до 70 % сыворотки от массы перерабатываемого молока. Зерно с оставшейся сывороткой подают на отделитель сыворотки, затем зерном заполняют формы с помощью дозатора или без него. Если при формовании из пласта или наливом межзерновое пространство сыра остается заполненным сывороткой, то при формовании насыпью между зернами попадает значительное количество воздуха. Дальнейшим прессованием удалить воздух не удается и сыры имеют рыхлую, пористую структуру с большим количеством пустот неправильной угловатой и щелевидной формы. При этом способе формования практически невозможно (если не применять вакуум) получать сыры со сравнительно плотной структурой и правильным рисунком. Однако этот способ формования экономичен и высокопроизводителен. Формование наливом. Формование наливом применяют в производстве сыров различных видов и особенно в производстве мягких сыров. Наиболее эффективно формование наливом в групповые или большие формы крупноблочных сыров, где отпадает необходимость в строгом дозировании сырной массы. Процесс ведут после удаления из аппарата выработки сырного зерна 50 % сыворотки от массы перерабатываемого молока, разливая по формам смесь зерна и оставшейся сыворотки. Смесь сырного зерна с сывороткой подается в формы, которые располагают близко одна от другой. Происходит заполнение сразу нескольких форм. Формирование структуры сырной массы в процессе формования наливом во многом зависит от количества сыворотки, подаваемой вместе с зерном. Если сыворотки подается достаточно и уплотнение зерна в форме происходит под слоем сыворотки, то получается плотная, не насыщенная воздухом сырная масса. Она напоминает сыр, сформованный из пласта. Если сы-воротки недостаточно в форме, то сырные зерна недостаточно плотно прилегают один к другому и между ними остаются довольно крупные промежутки, которые заполняются воздухом, проникающим вслед за вытекающей сывороткой. Воздух не удаляется из сырной массы даже при самопрессовании. Пустоты имеют неодинаковые размеры и угловатую, щелевидную форму. Это служит причиной образования рыхлой, пористой структуры и пустотного рисунка сырного теста. Этим способом формуют сыры, к рисунку и структуре сырного теста которых не предъявляются особые требования. К таким сырам относятся российский, угличский, 146 рокфор, дорогобужский, смоленский и т. п. Таким же образом формуют сыры типа чеддер, сырная масса которых характеризуется плотной однородной структурой без глазков и пустот. Самопрессование и прессование сыра. Цель самопрессования и прессования – удаление излишков сыворотки, максимально допустимое для каждого вида сыра уплотнение сырной массы. Кроме того, при прессовании на сыре образуется замкнутый и прочный поверхностный слой. Самопрессование осуществляется под действием веса сыра, прессование – под действием внешнего давления. Самопрессование сыра. Мягкие, рассольные и некоторые твердые (латвийский, пикантный и др.) сыры не прессуют, а только подвергают самопрессовапию. В процессе самопрессования продолжает развиваться молочнокислое брожение в сырной массе, происходит ее дальнейшее обезвоживание. Давление в головке сыра увеличивается от верхнего слоя к нижнему, поэтому для равномерного уплотнения всей массы сыра его переворачивают через 15–30 мин, а затем реже — через 1,0–1,5 ч. В зависимости от вида сыра делают 5–8 переворачиваний. Уплотнение сырной массы является длительным процессом, поэтому самопрессование мягких сыров длится от 3 до 24 ч. Необходимым условием самопрессования является поддержание температуры сырной массы, поэтому температура воздуха в помещении при самопрессовании должна быть 15–20 °С. Окончанием самопрессования считается прекращение выделения сыворотки, достаточное уплотнение сырной массы, приобретение сыром требуемой формы и достижение необходимого для каждого вида сыра уровня рН. Для прессуемых сыров процесс самопрессования является обязательным и предшествует прессованию. Необходимость самопрессования для этих сыров объясняется тем, что выделение сыворотки во время самопрессования определяется главным образом температурой и кислотностью сырной массы, в то время как создание дополнительного давления на скорость ее обезвоживания никакого влияния не оказывает. Напротив, если сырную массу сразу после формования поместить под пресс, то поверхностный слои сыра настолько уплотняется, что препятствует выделению сыворотки, особенно из сыров, формуемых наливом. Тогда в сырной массе остается много межзерновой сыворотки. Поэтому предварительное самопрессование, а затем прессование с постепенным увеличением давления способствуют более полному обезвоживанию сыра. Продолжительность самопрессования твердых сыров составляет от 30 до 40 мин с одним или двумя переворачиваниями. Следует отметить, что для некоторых твердых сыров самопрессование не проводят. Это относится к сырам, имеющим плотную массу, практически не содержащую межзерновой сыворотки после формования. Такие сыры (например, чеддер) после формования сразу прессуют. Прессование сыра. В процессе прессования продолжается развитие микрофлоры закваски, уплотнение сырной массы, удаляются остатки межзерновой сыворотки и образуется замкнутый поверхностный слой. Сыр прессуют в специальных формах. В зависимости от вида дренажного материала прессование может быть салфеточным и бессалфеточным. Салфеточное прессование осуществляется в формах, для которых дренажным материалом служит хлопчатобумажная или синтетическая ткань (бязь, лавсан, серпянка и т. п.). При салфеточном прессовании сыра необхо-димо его перепрессовывать для устранения складок на салфетке, которые отпечатываются на поверхности сыра. Кроме того, перепрессовки способствуют получению уплотненного замкнутого поверхностного слоя сыра. Бессалфеточное прессование осуществляется в перфорированных формах, для которых дренажным материалом служат сетчатые вставки из тонкой листовой нержавеющей стали и сетчатые вставки из полимерных материалов. Кроме того, 147 используют формы из проницаемых полимерных материалов. Материал корпуса и крышки такой формы имеет пористую структуру, размеры пор которой не превышают 100 мкм. Сыры прессуют при различных нагрузках. Сыры, обладающие плотной структурой, прессуют, как правило, под большими нагрузками. Например, сыр чеддер, тесто которого характеризуется отсутствием глазков, прессуют под нагрузкой 84 кПа; швейцарский сыр, отличающийся крупными, но редко расположенными глазками, —64 кПа; под меньшими нагрузками прессуют голландский брусковой, пошехонский, степной — 35–40 кПа; угличский, волжский — 24–28 кПа. Прессование сыра начинают с минимальных нагрузок, а затем постепенно (плавно пли ступенчато) повышают до максимального значения. Для мелких прессуемых сыров стадия плавного повышения нагрузки составляет от 15 до 20 мин. При ступенчатом повышении величины нагрузки изменение давления проводят обычно после перепрессовок сыра. Продолжительность прессования различна для отдельных видов сыра. Для сыров типа голландского достаточно прессовать от 1,5 до 2 ч, типа советского — от 4 до 6 ч, типа швейцарского — от 16 до 18 ч. При бессалфеточном прессовании можно исключить перепрессовки и сократить продолжительность прессования сыров, если получается хорошо замкнутая поверхность сыра, достигаются требуемые массовые доли влаги в сырной массе и значение рН. Важным условием, влияющим на процесс прессования сыра, является поддержание температуры сырной массы. Охлаждение сыра во время прессования неблагоприятно отражается на процессе обезвоживания сырной массы, замкнутости поверхностного слоя и развитии микрофлоры. Повышение температуры может вызвать прилипание сырной массы к дренажной поверх-ности форм, излишнюю интенсификацию развития микрофлоры. Наиболее благоприятная температура воздуха в помещении для прессования сыра — от 18 до 20 °С. Процесс прессования заканчивают при достижении требуемого уровня молочнокислого брожения, для большинства сыров после прессования рН 5,3–5,8. Отпрессованный сыр должен иметь ровную, гладкую поверхность без морщин, пор и трещин. Во время самопрессования, а для некоторых сыров во время или после прессования сыры маркируют разными способами: впрессовыванием окрашенных казеиновых или пластмассовых цифр в процессе самопрессования; оттисками металлических цифр, которые помещают под салфетку и после прессования удаляют; путем выплавления цифр на сыре после прессования специальным маркировочным устройством. Цифры располагают в центре верхнего полотна головки сыра следующим образом: с левой стороны ставят число, с правой стороны – месяц выработки, а под датой выработки – номер варки. Мягкие и рассольные сыры не маркируют. Дату их выработки указывают в карточке. Использование вакуумирования на стадии прессования позволяет снизить величину давления, регулировать влажность и температуру отпрессованного сыра, положительно влиять на его структуру, уменьшать опасность запрессовывания в продукт сыворотки, ускорять и упрощать процесс выработки сыра. Использование вибрационных способов формования и прессования позволяет интенсифицировать процесс уплотнения сырной массы, улучшить качество сыра, повысить производительность труда, механизировать и автоматизировать трудоемкие процессы. Посолка сыра. Посолку сыра осуществляют хлоридом натрия (поваренной солью), который играет роль вкусового ингредиента, придающего продукту специфический вкус и остроту, и регулирует микробиологические и ферментативные процессы. Массовая доля 148 хлорида натрия в различных видах зрелых сыров колеблется от 1,2 до 7 %. При посолке сыра происходят два физико-химических процесса: диффузия соли в сыр и осмотический перенос воды (сыворотки) из сыра в рассол. Первый осуществляется за счет разности концентраций хлорида натрия, а второй – за счет разницы осмотических давлений в рассоле и сырной массе. Оба эти процесса протекают одновременно, они противоположно направлены и взаимообусловлены. Можно проводить посолку как несформованного, так и сформованного сыра. При посолке несформованного сыра хлорид натрия вносят в сырное зерно (посолка в зерне) или в сырное тесто перед формованием. Для посолки сформованного сыра применяют различные способы: посолку в зерне, рассоле, сухую посолку (сухой солью или соляной гущей), комбинированную посолку. Самым распространенным способом является посолка в рассоле. За все время посолки прессуемых сыров соль проникает в них только на глубину (2,5±0,5) см. Равномерное распределение соли по всей массе сыра достигается не раньше чем через 1–1,5 мес. В самопрессуемых сырах с незамкнутой поверхностью и пористой сырной массой скорость диффузии соли значительно выше. Сухая посолка. Сухую посолку используют в настоящее время редко, в основном для мягких и самопрессуемых сыров. В этом случае поверхность сыров натирают солью. Для прессуемых сыров с гладкой и сухой коркой применяют посолку соляной гущей. При этом на поверхность сыра насыпают тонкий слой соли и смачивают ее водой. Излишек воды (рассола) стекает, а на сыре остается «шапка» влажной соли. Посолку сухой солью и соляной гущей повторяют через 12–24 ч (не реже одного раза в сутки). При этом оставшуюся на сыре соль стряхивают, сыр переворачивают, наносят соль уже на другую сторону сыра. Комбинированная посолка. При комбинированной посолке существуют два или более способов посолки сыра: посолка в зерне с досаливанием в рассоле, посолка сухой солью (соляной гущей) с последующей досолкой в рассоле или посолка в рассоле с последующим досаливанием сухой солью. Сухую посолку сыра с последующим досаливанием его в рассоле применяют в исключительных случаях. Этот прием используют на заводах при недостатке солильных бассейнов или в случае поступления на посолку теплого и сравнительно мягкого сыра. Тогда первые 2–4 сут применяют сухую посолку сыра в формах, а затем в рассоле. Наибольшее распространение получила посолка в зерне с досаливанием в рассоле, она позволяет улучшить качество и повысить выход сыра. Посолка в зерне. Степень посолки в зерне (полная или частичная) связана с чувствительностью молочнокислых бактерий к концентрации соли в растворе. Различные концентрации хлорида натрия неодинаково действуют на развитие молочнокислых стрептококков и палочек, входящих в состав закваски различных видов сыров. Так, массовая доля хлорида натрия в растворе 0,5 % стимулирует развитие всех молочнокислых стрептококков, 2 % – подавляет развитие отдельных видов стрептококков и резко подавляет развитие палочек, 5 % – подавляет жизнедеятельность всех видов молочнокислых бактерий. Полную посолку в зерне в производстве основных видов сыров не применяют. При полной посолке массовая доля хлорида натрия в водной фазе сыра составляет 4% и более, при этом угнетается развитие всех видов микрофлоры закваски на той стадии выработки сыра, когда молочнокислое брожение еще не закончилось. Полную посолку используют при выработке некоторых мягких (свежих, несозревающих) сыров (домашнего, чайного и др.), когда молочнокислое брожение практически заканчивается. При выработке чеддера проводят полную посолку сырной массы после ее обработки (чеддеризации) и дробления. Частичную посолку используют в производстве твердых сыров с низкой температурой второго нагревания, закваска для которых состоит из молочнокислых 149 стрептококков (голландский, пошехонский, российский и др.). Хлорид натрия вносят в виде концентрированного раствора обычно в конце второго нагревания или после него с таким расчетом, чтобы массовая доля соли в водной части сыра после прессования составляла от 0,3 до 0,5 %, а в сырной массе после прессования для сыров типа голландского — не более 0,6 %, для российского — от 0,7 до 0,8 %. В производстве сыров с высокой температурой второго нагревания посолку в зерне не применяют, поскольку в результате подавления молочнокислых палочек в сырной массе не образуется характерного вкуса и рисунка. Инъекционный способ посолки. Посолка является трудоемкой технологической операцией в сыроделии. Поэтому в нашей стране и за рубежом ведут поиск способов механизации и аппаратурного оформления процесса посолки как в рамках традиционного способа, так и в направлении поиска новых приемов. В Московском государственном университете прикладной биотехнологии (МГУПБ) разработан инъекционный способ посолки сыров, с помощью перфорированных игл – игольная инъекция и форсунок – безигольная инъекция. Рассол вводят в сформованную головку сыра под давлением. Для голландского брускового и российского сыров наиболее целесообразно игольную инъекционную посолку использовать для замены частичной посолки в зерне с последующей досолкой сыра в рассоле. При безигольном инъецировании рассол с помощью форсунок вводят в поверхностных слой сыра. Для инъекционной посолки применяют рассол, массовая доля хлорида натрия в котором составляет (20± 1)%. Рассол предварительно пастеризуют при температуре (90±5) ºС с выдержкой (25±5) мин, фильтруют и охлаждают до (20±1) ºC. Инъекционную посолку сыра осуществляют на стадии самопрессования сыра через 20 мин с начала самопрессования. По окончании самопрессования сыры прессуют. Введенный рассол способствует перераспределению форм влаги в сыре в сторону увеличения связанных форм влаги, что положительно влияет на формирование консистенции сыра. Инъекционная игольная посолка исключает получение соленой сыворотки, создает предпосылки для автоматизации технологических процессов производства сыра. Посолка в рассоле. Посолка в рассоле осуществляется путем погружения сыра в рассол, представляющий собой водный раствор хлорида натрия (поваренной соли) и выдержки в нем до окончания просаливания. Продолжительность посолки в рассоле зависит от состава и свойств (плотность наружного слоя, влажность сырной массы после прессования) и удельной поверхности сыра, параметров рассола (концентрация, и температура). На скорость проникновения соли влияют состав и свойства сыра (влажность сырной массы после прессования, плотность наружного слоя) и параметры рассола (концентрация и температура). Сыры с замкнутой плотной поверхностью (прессуемые) просаливаются медленнее, чем сыры с незамкнутой поверхностью (самопрессуемые). Наибольшее значение имеет влажность сырной массы. Чем больше первоначальная влажность сыра, тем интенсивнее протекают диффузионные процессы и выше скорость проникновения соли внутрь сыра. Поэтому мягкие сыры солят менее продолжительное время — 50–60 мин (русский камамбер) и 10–12 ч (дорогобужский сыр). Твердые сыры солят несколько суток. С повышением концентрации рассола диффузия соли в сыр ускоряется, но при этом ускоряется и обратно направленный процесс – осмотический перенос воды из сыра в рассол. Между этими процессами существует сложное взаимодействие, поэтому максимальная скорость проникновения соли в сыр обнаруживается не при максимальной доле соли в рассоле 25—26 %, а при более умеренной — 18–19 %. Однако поддерживать концентрацию на таком уровне трудно. Она может снижаться, особенно в слое, соприкасающемся с поверхностью сыра, чему способствует одновременное с диффузией соли в сыр выделение из него влаги. 150 Установлено, что концентрация рассола влияет на гидрофильность сырной массы. При массовой доле соли в рассоле выше 17% сыр обезвоживается, при 15–17 % содержание в нем влаги не изменяется, при более низкой концентрации сырная масса уже поглощает влагу, сырная масса набухает, что сопровождается размягчением поверхности сыра и приводит в дальнейшем к замедленному образованию на нем корки. Поэтому на заводах сыры солят в рассоле, массовая доля соли в котором составляет (20±2) %. Чтобы концентрация соли во всех слоях рассола была одинаковой, применяют принудительную циркуляцию рассола. Скорость проникновения соли в сыр возрастает с повышением температуры рассола. Однако для сокращения продолжительности посолки этим не пользуются, так как повышение температуры способствует развитию в сырах микробиологических процессов, особенно связанных с жизнедеятельностью вредной газообразующей микрофлоры. Поэтому посолку проводят при сравнительно низкой температуре – (10 ± 2) ºC. Посолка осуществляется в специальном помещении в солильном бассейне, разделенным на секции с таким расчетом, чтобы каждая секция бассейна вмещала сыры одной выработки. В основном сыры солят в циркулирующем рассоле с массовой долей хлорида натрия от 18 до 20 %. Температуру рассола поддерживают на уровне (10 ± 2) оC, а при более высокой обсемененности сыров вредной микрофлорой, температуру понижают до 5–6 оC. Для более быстрого охлаждения перед погружением в рассол допускается выдерживать сыры в холодной воде температурой (4 ± 2) оC в течение (4±1) ч, которую периодически перемешивают. Рассольные сыры солят в рассоле в более низкой массовой долей поваренной соли (18 ± 2) % при наличии принудительной циркуляции и от 21 до 22 % – при ее отсутствии. Кислотность рассола регулируют, добавляя предварительно подготовленную кислую (170–200 оT) сыворотку. В солильное отделение направляют сыры с замкнутой поверхностью, хорошо отпрессованные. Малейшие изъяны на поверхности сыра или недостаточная ее механическая прочность приводят к появлению щелей и трещин, а в дальнейшем при созревании сыра – к развитию подкорковой плесени, образованию свищей и гнилостных колодцев. Для механизации посолки используют специальные контейнеры. На каждой полке контейнера сыры размещают в один ряд. Контейнер с сыром погружают в рассол и извлекают из него с помощью подъемных механизмов. Если посолка сыра ведется без контейнеров, то сыры помещают в солильный бассейн в первые сутки в один ряд, чтобы предотвратить их деформацию, а в дальнейшем в два или три ряда. Выступающие из рассола поверхности сыра покрывают серпянкой или же на поверхность сыров помещают деревянную решетку, масса которой должна быть достаточна для того, чтобы погрузить сыры в рассол. Рассол готовят растворением пищевой нейодированной поваренной соли не ниже первого сорта в чистой питьевой воде температурой (80±10) ºС. Насыщенный раствор хлорида натрия после частичного отстоя очищают сепарированием или фильтрованием, пастеризуют при температуре (80±5) ºС, охлаждают до температуры (10±2) ºС и направляют в бассейн для посолки сыра или емкость для хранения рассола. Обычно рассол готовят в емкости вместимостью, обеспечивающей заполнение одного солильного бассейна. После приготовления рассола все трубопроводы и оборудование, используемое для наведения, очистки и охлаждения рассола, с целью предотвращения коррозии металла моют теплой водой температурой (40±5) ºС в течение (15±5) мин до полного удаления соли. В процессе посолки снижается массовая доля хлорида натрия в рассоле в результате перехода соли в сыр и выделения сыворотки из сыра в рассол. Рассол обогащается молочной кислотой, молочным сахаром, азотистыми веществами, частицами сырной массы, что создает условия для развития вредной микрофлоры в рассоле. 151 Повышается температура и кислотность рассола, он становится непригодным для использования. Поэтому при достижении кислотности 35 ºТ (для твердых сыров) и 65 ºТ (для мягких сыров) рассол заменяют новым или восстанавливают. Восстановление рассола заключается в регулировании концентрации хлорида натрия, кислотности, температуры и чистоты рассола. Сначала с целью нейтрализации вносят известь или мел, тщательно перемешивают и оставляют в покое на одни сутки для осветления. Затем осветленный раствор подают в помещение для приготовления рассола, где его нагревают до температуры (80±10) ºС, вносят поваренную соль до получения требуемой массовой доли хлорида натрия в рассоле, очищают, пастеризуют при температуре (80±5) ºС и охлаждают до температуры (10±2) ºС. Готовый восстановленный рассол резервируют в специальной емкости или направляют в свободный, очищенный от осадка, вымытый и продезинфицированный солильный бассейн. Фильтрацию, регулирование кислотности и пастеризацию проводят по мере необходимости, но не реже одного раза в 1–2 мес, охлаждение рассола – ежедневно. При правильном уходе за рассолом его заменяют новым один раз в год. СОЗРЕВАНИЕ СЫРА Изменение состава и свойств сырной массы. Свежая сырная масса имеет чистый молочный вкус и эластичную, резиноподобную, грубую консистенцию. В процессе созревания сыр приобретает вкус и аромат. Консистенция становится более пластичная, мягкая, а для некоторых сыров мажущаяся. Созревание сыра представляет собой сложный комплекс микробиологических, биохимических и физико-химических процессов, протекающих в сырной массе. При этом все составные части (молочный сахар, белки, жир, минеральные вещества) претерпевают определенные изменения с образованием различных веществ, формирующих присущие данному виду сыра органолептические показатели (вкус, запах, консистенцию) и рисунок. Изменения составных частей сырной массы происходят од влиянием главным образом микробных и частично молокосвертывающих ферментов. Максимальное количество микроорганизмов накапливается в сыре в первые дни после его выработки. Развитие микроорганизмов продолжается до тех пор, пока остается несброженный молочный сахар. После полного его сбраживания количество микроорганизмов постепенно снижается. Ферментативный гидролиз лактозы (гликолиз) и дальнейший глубокий распад продуктов гидролиза лактозы: глюкозы и галактозы (брожение) происходит под действием ферментов микрофлоры закваски. Молочный сахар подвергается брожению с образованием молочной кислоты и других веществ и в течение 5–10 суток после выработки сыра сбраживается полностью. Количество молочной кислоты определяет кислотность сыра, которая влияет на скорость созревания и консистенцию продукта. Титрируемая кислотность всех видов сыров возрастает быстро в первые часы и дни после выработки. В дальнейшем она повышается медленно и в конце созревания может понизиться вследствие накопления щелочных продуктов распада белков. Содержание молочной кислоты в процессе созревания сыра снижается. Так, для сыров с высокой температурой второго нагревания массовая доля молочной кислоты снижается от 1,3-1,4 % в 10 суточном возрасте до 0,8- 1,0 % к концу созревания, для сыров с низкой температурой второго нагревания – от 1,6-1,8 % до 1,1-1,3 %, для мягких сыров – от 2,0-2,3 % до 0,4-0,8 %. Молочная кислота вступает в реакцию с параказеином, отщепляет от него кальций и образует лактат кальция. Лактат кальция образуется также при взаимодействии солей кальция с молочной кислотой. Молочная кислота и лактаты используются бактериями в процессах метаболизма. Так, пропионокислые бактерии превращают их в ацетат, пропиат и СО2, играющий главную роль в формировании рисунка сыров с высокой температурой второго нагревания. Ферментативный гидролиз белков (протеолиз) считается основным в процессе 152 созревания сыра. Источником протеолитических ферментов являются молочнокислые бактерии и молокосвертывающий препарат. Белки сырной массы распадаются с образованием многочисленных растворимых в воде азотистых соединений: высоко-, средне- и низкомолекулярных пептидов и, наконец, аминокислот. В процессе созревания сыра содержание свободных аминокислот непрерывно возрастает, часть аминокислот подвергается различным изменениям с образованием целого ряда веществ, играющих большую роль в формировании вкуса и аромата сыра: карбоновые кислоты окси- и кетокислоты, альдегиды, кетоны, амины, аммиак и др. При декарбоксилировании аминокислот и жирных кислот образуется углекислый газ. Одна часть его хорошо поглощается сырной массой, а другая скапливается в пустотах сырной массы, постепенно расширяя их, превращая в глазки. Аммиак образуется при дезаминировании аминокислот, вступая в соединения с кислотами, не прореагировавший аммиак улетучивается, о чем свидетельствует запах аммиака в камерах созревания сыра. Следовательно, ферментативный распад казеина сопровождается образованием растворимых в воде азотсодержащих соединений, количество которых непрерывно увеличивается. Однако около 50–80 % параказеина (в зависимости от вида сыра) остается незатронутым ферментативным процессом. Степень распада белков при созревании сыра (зрелость сыра) определяют по содержанию отдельных фракций азотистых соединений. Схема разделения азотсодержащих соединений сыра, разработанная во ВНИИМСе, приведена ниже. Белковые вещества сыра (общий азот) Нерастворимые в воде Растворимые в воде азотистые соединения азотистые соединения (белковый нерастворимый азот) (общий растворимый азот) ширина протеолиза Растворимые азотсодержащие Растворимые азотсодержащие соеинения, осаждаемые соединения, не осаждаемые трихлоруксусной кислотой – трихлоруксусной кислотой высокомолекулярные пептиды (растворимый небелковый (растворимый белковый азот) азот) Растворимые азотсодержащие Растворимые азотсодержащие соединения, осаждаемые соединения, не осаждаемые таннином – среднемолекулярные таннином (аминный азот) пептиды (азот пептидов) глубина протеолиза 153 Азотсодержащие соединения, Азотсодержащие соединения, осаждаемые этанолом – не осаждаемые этанолом низкомолекулярные пептиды (аминокислоты, амиды, (азот пептидов) аммиак) Накопление растворимых азотсодержащих соединений: пептидов различной молекулярной массы, аминокислот, аминов, амидов, аммиака (общий растворимый азот) характеризует ширину протеолиза. Накопление низкомолекулярных пептидов, аминокислот, аминов, амидов и аммиака (аминный азот) характеризует глубину протеолиза. Содержание продуктов протеолиза в сырах различных групп неодинаково. Так, в сырах с высокой температурой второго нагревания массовая доля (в % от общего азота) общего растворимого азота по данным различных исследователей составляет 22-32 % и аминного азота – 10-14 %, в сырах с низкой температурой второго нагревания – 20-24 % и 7-9 % соответственно. Содержание продуктов протеолиза в сырах различных групп по данным А.И. Чеботарева приведена в табл. Массовая доля растворимых азотсодержащих соединений в сырах различных групп От общего азота (100 %), % От общего Сыры растворимого азота, % Общего Аминного Аминного азота растворимого азота азота (ширина протеолиза) Советский 22,0 9,2 42 Голландский 20,4 7,1 35 Латвийский 58,8 5,4 9,2 Брынза 13,8 4,8 35 Сыры с высокой температурой второго нагревания (советский) отличаются большей глубиной протеолиза, чем сыры с низкой температурой второго нагревания (голландский) и мягкие (латвийский). Это объясняется тем, что при выработке сыров с высокой температурой второго нагревания используются молочнокислые палочки, обладающие высокой пептидазной активностью, которые обеспечивают глубокое расщепление белков. Сыры с низкой температурой второго нагревания (голландский) созревают в основном при участии лактококков, которые обладают более высокой протеазной активностью, чем пептидазной, что и определяет протеолиз этих сыров. Наибольшая ширина протеолиза характерна для мягких сыров (латвийский). Мягкие сыры в отличие от твердых сыров с низкой температурой творога нагревания имеют повышенное содержание влаги и большой объем микрофлоры. Кроме того, в созревании литовского сыра помимо заквасочной микрофлоры участвует микрофлора слизи, в результате жизнедеятельности которой происходит протеолиз казеина. В брынзе процесс протеолиза протекает аналогично процессам в сырах с низкой температурой второго нагревания, однако с меньшим накоплением общего растворимого азота. Последнее объясняется темя. Что брынза имеет более высокую массовую долю соли, созревает в рассоле и протеолиз задерживается. 154 С переходом белков из нерастворимого состояния в растворимое увеличивается количество связанной воды, что способствует улучшению консистенции сыра. При нормальном брожении в сыре образуется рисунок, состоящий из шарообразных пустот (глазков) более или менее равномерно распределенных в массе сыра. У одних сыров (швейцарский) глазки достигают в диаметре 1-2 см, у других (голландский) – 0,3-0,5 см. Образование глазков происходит в результате накопления в сыре газообразных продуктов. В глазках сыра иногда появляется прозрачная жидкость, которую обычно называют «слезой» – это сырный сок, выделившийся в глазки. Увеличение содержания свободной влаги зависит от глубины распада белков (носителей связанной влаги), поэтому «слеза» появляется в зрелом сыре. Кроме гидролиза белков, в сырах происходит также ферментативный гидролиз молочного жира (липолиз). Основным источником липаз является микрофлора заквасок, плесени и сырной слизи. В мягких сырах жир гидролизируется более интенсивно, в твердых – значительно слабее. В процессе липолиза образуется свободные жирные кислоты – масляная, капроновая, каприновая, каприловая, валериановая. В твердых сырах их содержание незначительно. Многие из жирных кислот обуславливают характерные острые вкус и запах мягких сыров. Минеральные вещества в сырной массе изменяются в результате образования кислот (молочная, уксусная, пропионовая и др.). Молочная кислота отщепляет от казеина фосфат кальция и органический кальций в виде лактата кальция, в результате чего к концу созревания в сыре повышается количество растворимого кальция. При излишне большом накоплении молочной кислоты казеин теряет значительную часть кальция и плохо связывает влагу, при этом сыр приобретает ломкую крошливую консистенцию и плохой рисунок. Если молочной кислоты образуется мало, то отщепление кальция от казеина задерживается, в результате сыр имеет резинистую консистенцию. Следовательно, в процессе созревания сыр должен достигнуть оптимальной для каждого вида кислотности. Режимы и условия созревания сыра. Развитие микрофлоры, а следовательно, и биохимических процессов, протекающих в процессе созревания зависит от внешних условий: температуры, относительной влажности воздуха, кратности обмена воздуха в камере созревания, а также способов ухода за поверхностью сыра. При созревании сыра поддерживают необходимую температуру и влажность воздуха в камере созревания сыра. После посолки сыр сначала обсушивают на стеллажах в солильном помещении в течение 2–3 сут при температуре (10 ± 2) оC. Во избежание бурного брожения в твердых сырах в начальный период созревания эту же температуру поддерживают некоторое время (12–20) сут - для сыров типа голландского и 15–25 сут для швейцарского), с целью активизации биохимических процессов, на следующем этапе созревания повышают температуру сыров для сыров типа голландского до 14–16 оC на 1 мес, а для сыров типа швейцарского до 10–12 оC и выдерживают сыры до полной зрелости. Большинство мягких сыров сразу после посолки помещают в камеру созревания при температуре 12–14 оC и выдерживают там до окончания созревания. При повышении температуры воздуха в камере созревания по сравнению с оптимальной происходит интенсивное брожение и, как следствие, вспучивание сыра. При излишне низкой температуре задерживается созревание и появляется пороки сыра (невыраженный вкус, горечь и др.). Влажность сыра влияет как на интенсивность микробиологических и биохимических процессов, так и на качество сыра. При пониженной влажности воздуха в камере созревания сырная масса теряет много влаги, созревание сыра замедляется, а на корке образуются трещины. Высокая относительная влажность воздуха способствует развитию плесени на сыре и подпреванию корки, размягчению сырного теста. Для регулирования процесса созревания и получения сыра с хорошо наведенной коркой в камере созревания поддерживают определенную влажность воздуха. Относительную 155 влажность воздуха для сыров с высокой температурой второго нагревания сначала устанавливают на уровне 90–94 %, снижая ее до 87–90 % после выхода сыра из бродильной камеры, а для сыров с низкой температурой второго нагревания – 88–92 %, снижая ее после месячного возраста до 80–85 %. Если сыры имеют защитное покрытие, то влажность сыра поддерживают на уровне 75–85%. Для борьбы с плесенью воздух камер созревания после освобождения их от сыра озонируют или облучают ультрафиолетовыми лучами. Уход за поверхностью сыра во время созревания проводят для поддержания поверхности в необходимом для данного вида сыра состоянии, регулирования в нужном направлении микробиологических и биохимических процессов и сокращения потерь продукта. На протяжении всего периода созревания для равномерного наведения корки и равномерной осадки сыра периодически в зависимости от состояния сыров и условий созревания переворачивают через 7–15 суток. Прессуемые твердые сыры с гладкой плотной коркой, не требующие развития на поверхности какой-либо микрофлоры, периодически моют, освобождая корку, как от плесени, так и от слизи. Уход за сырами типа швейцарского состоит из периодических моек и незначительного подсаливания их корки для поддержания ее во влажном состоянии, чтобы не допустить образования толстых корки и подкоркового слоя, а также развития на корке плесени и слизи. Самопрессуемые сыры, вырабатываемые с использованием поверхностной микрофлоры, в процессе созревания не моют. Поверхность этих сыров сохраняет шероховатость, неровности, впадины, обусловленные неплотным смыканием зерен, вследствие чего создаются благоприятные условия для развития необходимой аэробной микрофлоры. Поверхность сыров, созревающих при участии микрофлоры слизи, в течение первого месяца перетирают влажной салфеткой через каждые 5–7 суток для равномерного распределения слизи и поддержания в умеренно влажном состоянии поверхности. В дальнейшем обтирают реже – через 8–12 суток. В конце созревания слизь подсыхает, образуя плотный гладкий слой, хорошо защищающий поверхность сыра от высыхания и развития на ней посторонней микрофлоры. Перед реализацией сыр обтирают, слегка обсушивают и завертывают в пергамент. Отличительной особенностью технологии пикантного сыра является то, что сначала он созревает при участии слизи, а затем слизь удаляют с поверхности сыра, сыр подсушивают и покрывают защитным покрытием. Далее сыр созревает без участия аэробной микрофлоры. По мере появления на твердых сырах плесени или слизи их моют в специально выделенном для этого помещения, обсушивают и возвращают в камеру для созревания. Сыры можно мыть не раньше, чем через 2 недели после посолки, так как хлорид натрия еще недостаточно проник внутрь сыра и может быть потерян при ранней мойке. Температура воды для мойки сыра обычно 30–40 С. если в сыре протекает сильное брожение, температуру воды понижает до 20 С. Когда необходимо усилить молочнокислое брожение в молодом сыре, то температура воды составляет 35 – 40 С. Для предупреждения развития поверхностной микрофлоры и ускорения наведения корки сыры после мойки рекомендуется подвергать тепловой обработке. Для этого сыр помещают на 3–5 с в горячие воду или рассол температурой (88±5) С. Массовая доля поваренной соли в рассоле составляет 16–18 %. С этой же целью рекомендуется обработка поверхности сыров суспензией сорбиновой кислоты. Такой обработке подвергают сыры с хорошо обсушенной поверхностью на (5±1) сут после посолки, при этом сыр целиком погружают в суспензию или равномерно наносят ее на поверхность сыра с помощью мягкой щетки, губки или салфетки. Правильный, рациональный уход за поверхностью сыра в процессе созревания способствует не только получению продукта хорошего качества, но и сокращению его 156 потерь. В процессе посолки и созревания сыра его масса из-за усушки уменьшается. Наибольшая потеря массы наблюдается в период посолки сыра за счет извлечения из него влаги – (4,5±1,5) % массы сыра. После посолки масса сыра продолжает уменьшаться вследствие испарения влаги с его поверхности. На величину усушки влияют условия созревания (температура, относительная влажность и кратность воздухообмена в камере созревания), свойства сыра (влажность сырной массы, состояние корки и удельная поверхность головки сыра), приемы ухода за сыром (частота и качество мойки, тепловая обработка, свойства и своевременность применения защитных покрытий). Усушка возрастает с повышением температуры и уменьшением относительной влажности воздуха, усилением воздухообмена в камерах созревания. В сырах с повышенной влажностью усушка больше, чем в сырах с меньшим содержанием влаги. Чем больше удельная поверхность сыра, тем больше усушка. При обработке сыра (мойка, тепловая обработка и др.) происходит потеря жира и белка. Общие потери массы сыра в процессе созревания в результате усушки и потерь жира и белка составляет от 5 до 11 %. Потери сырной массы, в свою очередь, влияют на выход сыра. Применение прогрессивных способов ухода за сыром, использование защитных покрытий значительно уменьшают усушку, но не предотвращают ее. Чем раньше применяют защитное покрытие поверхности сыра, тем меньше усушка, так как наибольшая потеря массы сыра наблюдается в первые дни созревания. Защитные покрытия твердых сыров. Предупредить разрушение корки сыра и развитие на ней слизи и плесени, снизить потери массы сыра, повысить качество готового продукта и сократить затраты по уходу за сыром при созревании можно с помощью защитных покрытий поверхности сыров на основе парафина, различных полимерных пленок и комбинированных покрытий. Полимерное покрытие (сплав СКФ-15). Сплав относится к пленкообразователям на основе парафина с полимерными и другими наполнителями. Этот сплав используют как самостоятельное покрытие, так и в качестве защитного слоя в комбинированных покрытиях ВИМ и новаллен. В сыроделии применяют как раннее парафинирование, так и парафинирование сыров на более поздних стадиях созревания. Раннее парафинирование осуществляют только после наведения на поверхности сыра достаточно прочной, сухой и гладкой корки. Твердые сыры с низкой температурой второго нагревания подвергают раннему парафинированию в 15–20 суточном возрасте. В случае созревания сыров в сырохранилищах с высокой относительной влажностью (выше 90 %) их покрывают парафинополимерными покрытиями позднее – в 20–25-суточном возрасте. При этом до парафинирования сыры моют или протирают салфеткой, не допуская обильного развития на поверхности плесени и слизи. Для покрытия сыров сплавами используют парафинеры различных конструкций. Поверхность сыра перед нанесением покрытия должна быть сухой. Температура сыра 10– 12 С. Для нанесения защитного покрытия сыр погружают в расплав на 2–3 с, а затем вынимают и выдерживают 2–3 с над парафином для стекания излишков расплава и его застывания, после чего осторожно снимают с держателя. Температура парафинополимерного сплава СКФ-15 составляет 160170 С, а при раннем парафинировании 130–140 С. температуру парафиновоскового сплава поддерживают на уровне 140–150С. Уход за парафинированным сыром сводится к обтиранию его поверхности мягкой сухой салфеткой, переворачиванию через каждые 10–15 сут. При необходимости сыры перед отгрузкой парафинируют вторично. Созревание сыров в полимерных пленках. В промышленности используют 157 следующие полимерные пленки: полиэтиленцеллофан, повиден, саран. Их применяют для созревания, хранения и реализации сыров с низкой температурой второго нагревания. Пленочные материалы, применяемые в сыроделии, должны быть достаточно прочными, иметь низкую паро-, газо- и влагопроницаемость, быть нетоксичными, не сообщать привкуса и запаха продукту, легко свариваться, плотно облегать упаковываемый сыр. При созревании в пленке усушка сыра почти полностью устраняется. Это обстоятельство следует учитывать при выработке сыров. Их надо вырабатывать с пониженной на (2,0±0,5) % массовой долей влаги после прессования по сравнению с сырами, созревающими в парафиновосковом или парафинополимерном покрытии. В противном случае возможно получение продукта с повышенным содержанием влаги. Кроме того, при этом возможно нарушение нормального развития микробиологических и биохимических процессов при созревании сыра и, как следствие, возникновение ряда пороков (нечистый горький вкус, неправильный рисунок), консистенция в этом случае может быть мажущейся или рыхлой. И, наконец, при излишней начальной влажности сыров возможно выделение жидкости (сыворотки) под пленкой во время созревания, что недопустимо. На предприятиях, вырабатывающих сыры в пленках, чтобы исключить обсеменение продукта плесенями и другой посторонней микрофлорой, в по-мещениях для посолки, обсушки и упаковывания сыра в пленку устанавливают бактерицидные лампы. Они облучают эти помещения в нерабочее время в течение не менее 8 ч в сутки. Бактерицидные лампы устанавливают в проходах между стеллажами и следят за тем, чтобы сыр не облучался. Перед упаковкой в пленку сыр после посолки выдерживают при принятых температурных режимах – (12±2) С от 5 до 12 сут в зависимости от состояния поверхности сыров. Сыр перед упаковыванием в пленку должен иметь совершенно сухую чистую поверхность без плесени и слизи и без каких-либо повреждений. Для предотвращения конденсации влаги на поверхности сыров температура в помещении для упаковывания не должна превышать температуру воздуха в камере для созревания сыра. Если сыры упаковывают при комнатной температуре, то их предварительно выдерживают в помещении для упаковывания в течение 1,5–2,5 ч. За 2–3 сут перед упаковыванием в пленку сыр рекомендуется обработать суспензией сорбиновой кислоты, что способствует предотвращению развития на сыре под пленкой поверхностной микрофлоры. Упаковывание сыра в пакеты из полимерной пленки проводят на специальных вакуум-упаковочных машинах различных конструкций. Из пакетов необходимо полностью удалить воздух и обеспечить его герметизацию путем термосварки или зажатия металлической клипсой. При использовании пакетов из повиденовой пленки после упаковывания сыра осуществляют термоусадку пленки. Для этого сыр погружают на (4±1) С в горячую воду температурой (96±1) С. Допускается производить созревание всех видов твердых сыров в пакетах из полимерной пленки без вакуумирования и герметизации упаковки. После такой же предварительной подготовки, что и при упаковывании под вакуумом, сыр укладывают в пакеты, концы которых плотно, без складок подворачивают под головку сыра. При обнаружении на сыре плесени или слизи его моют, обсушивают и повторно укладывают в чистые пакеты. За 7-10 суток до конца созревания сыр вынимают из пакета, моют, обсушивают в течение от 3 до 7 суток, маркируют и парафинируют или переупаковывают в пленку под вакуумом. В настоящее время создано ряд новых пленок для сыров: ПОЛИФОРМ-3, ОМПЛАСТ, АМИВАК СН и др. Полиамид-полиолефиновая трехслойная асептическая пленка ПОЛИФОРМ-3 создана с использованием в качестве антимикробной добавки натриевой соли 158 дегидрацетовой кислоты с пищевыми кислотами: молочной, лимонной и др. Пленка ПОЛИФОРМ-3 предназначена для созревания упакованных в эту пленку твердых сычужных сыров типа голландского, а также для хранения готовых сыров этого типа в порционной упаковке, и мягких сыров без созревания. В пакеты из пленки ПОЛИФОРМ-3 упаковывают сыр в возрасте 12 суток, пакеты вакуумируют, заваривают и сыр направляют на созревание. На основе полиолефинов создана трехслойная термоусадочная пленка ОМПЛАСТ, по своим свойствам сочетающая антимикробную активность по отношению к посторонней микрофлоре и газопроницаемость по отношению к воздуху, углекислому газу и кислороду. Внутренний слой этой пленки обладает антимикробной активностью к плесневым грибам, дрожжевым клеткам и другим нежелательным бактериям. Пленка ОМПЛАСТ выпускается в виде пакетов. Хорошая селективная газопроницаемость позволяет использовать пленку на ранней стадии созревания сыра, а именно на 5–7 сутки. Пакет с сыром вакуумируют, заваривают и подвергают термоусадке в воде при температуре 9395C. Упаковка АМИВАК СН выпускается в виде многослойных пакетов, обладающих проницаемостью по отношению к углекислому газу. Материалы, из которых изготовлены пакеты, не включают хлорсодержащих соединений. Пакеты с сыром закрывают путем термосварки или с помощью специальных клипс с последующей термоусадкой пакета путем погружения в горячую воду температурой 90C. Комбинированное покрытие новаллен. Покрытие применяют в производстве различных твердых сыров. Комбинированное покрытие новаллен состоит из двух слоев — каркасного и защитного. Каркасный слой новаллена представляет собой смесь латексов, в состав которой входит бактериостатический наполнитель, предохраняющий поверхность сыра от воздействия посторонней микрофлоры, а защитный — парафиновосковой или парафинополимерный сплав. Защитный слой обладает высокой адгезией к каркасному слою и обладает низкой паропроницаемостью, обеспечивает защиту сыра от усушки и плесневения. В свою очередь, каркасный слой улучшает прочностные свойства защитного слоя, устраняет дефект — осыпание парафинового слоя. Перед нанесением каркасного слоя осуществляют ту же предварительную подготовку и соблюдают те же требования к состоянию поверхности и массовой доле влаги после прессования, что и для сыров, созревающих в полимерных пленках. Каркасный слой наносят на швейцарский сыр на 8–9 сутки, а на российский — на 3-4 сутки. Каркасный слой наносят погружением, намазыванием, накатыванием, напылением в два приема: сначала покрывают верхнее полотно и более половины (по высоте) боковой поверхности, а затем после обсушки аналогичным образом покрывают остальную часть головки сыра. Для формирования каркасного слоя проводят обсушку в сушилках любого типа при температуре воздуха не более 35 ºC и скорости его движения от 5 до 7 м/с. При этом продолжительность обсушки составляет от 5 до 7 минут. Благодаря избирательной проницаемости по отношению к углекислому газу и кислороду каркасный слой способствует газообмену в начальный период созревания сыра. По окончании молочнокислого брожения интенсивность выделения углекислого газа снижается, на сыры можно наносить защитный слой покрытия. Защитный слой наносят на сыры типа швейцарского на 2–3-сутки после выхода сыра из бродильной камеры, а на сыры типа российского – сразу или через 2–4 суток после формирования каркасного слоя. Покрытие ПОЛИСВЭД. Антимикробное латексное покрытие, изготовленное на основе латексов сополимеров винилацетата с этиленом или дибутилмалеинатом. В качестве антимикробной добавки использована натриевая смесь дегидрацетовой кислоты. Для окрашивания использован бета-каротин в виде препарата «Ветерон». Покрытие ПОЛИСВЭД предназначено для применения в производстве сыров типа 159 голландского. Как самостоятельное покрытие ПОЛИСВЭД наносится намазыванием на поверхность сыра в возрасте 3-8 дней. Условия подготовки поверхностного слоя сыра перед нанесением покрытия ПОЛИСВЭД аналогичны условиям применения покрытия новален. Комбинированное покрытие ПАРАСВЭД применяют в производстве твердых сыров типа голландского. В качестве каркасного слоя используют латексное покрытие ПОЛИСВЭД, которое наносят на сыр на 5-й день его созревания. Защитный слой представляет собой полимерно-восковой сплав, который наносят на сыр в 40-дневном возрасте. СПОСОБЫ ИНТЕНСИФИКАЦИИ ТЕХНОЛОГИИ СЫРА В настоящее время можно выделить три направления интенсификации технологии сыров. Первое направление. ВНИИМС разработана интенсивная технология сыров с низкой температурой второго нагревания, основанная на применении в качестве заквасок лактококков и молочнокислых палочек L. Plantarum, а также кислой фосфатазы. Молочнокислые палочки L.plantarum обладают высокой протеолитической активностью и способствуют ускорению созревания сыра. Следует отметить, что эти сыры приобретают нетипичный для сыров голландской группы пряный привкус. Кислая фосфатаза способствует дефосфорилированию казеинаткальцийфосфатного комплекса мицелл казеина, что повышает его доступность для протелитических ферментов, а остатки фосфорной кислоты участвуют в образовании структуры сычужного сгустка, что приводит к снижению расхода молокосвертывающего фермента на 25-30 %. По интенсивной технологии вырабатываются: голландский брусковый, костромской и пошехонский сыры, химический состав которых приведен в табл. . Химический состав сыров, вырабатываемых по интенсивной технологии Массовая доля, % Продолжительн ость Жира в сухом Сыры Влаги, не Хлорида созревания веществе, не более натрия сыра, сут менее 45 44 1,5 – 2,0 Голландский 30 50 43 1,5 – 2,0 30 53 1,5 – 2,0 Костромской 30 45 45 1,5 – 2,0 30 53 1,5 – 2,0 Пошехонский 30 45 45 1,5 – 2,0 Так, голландский брусковый, костромской и пошехонский сыры, выработанные по интенсивной технологии, созревают 30 дней вместо 45 традиционной технологии. Разработанная технология допускает замену 50 % молочного жира на растительный и предусматривает частичную замену поваренной соли при посолке на лечебнопрофилактическую соль. Второе направление. ВНИИМС разработана технология сыроа, включающая ряд приемов, позволяющих интенсифицировать технологический процесс и повысить выход готового продукта: высокая температура пастеризации молока до 80 оС; созревание пастеризованного молока с закваской; использование в составе заквасок бактерий, обладающих высокой протеолитической активностью и способностью расщеплять имеющие горький вкус пептиды; термизация созревшего молока; частичная замена хлорида кальция на фосфаты. По вышеуказанной технологии вырабатывается сыр «Волжский», относящийся к группе российского сыра. Химический состав сыра «Волжский» приведен ниже. 160 Массовая доля, % Жира в сухом веществе, не менее 40 45 50 Влаги, не более Хлорида натрия 48 45 44 1,5 – 2,5 1,3 – 2,3 1,3 – 2,1 Особенностью технологии этих сыров является повышенная температура молока до 80 ºС, в то время как в технологии традиционных сыров пастеризация молока проводится при 72-74 ºС. Такая температура пастеризации вызывает денатурацию сывороточных белков, которая сопровождается их осаждением на мицеллах казеина, что препятствует действию сычужного фермента и образованию сгустка. Поэтому после пастеризации предусмотрено созревание молока с закваской. При созревании повышается кислотность молока, происходит снижение электрического заряда и частичная деминерализация казеинаткальцийфосфатного комплекса мицелл казеина, вследствие чего создаются условия для действия сычужного фермента и образования сгустка. Кроме того, высокая температура пастеризации молока приводит к вовлечению в сырный сгусток сывороточных белков, при этом увеличивается выход продукта на 2-3 %. При созревании сыра сывороточные белки под действием микрофлоры закваски образуют горькие пептиды, при этом усиливается опасность возникновения горького вкуса сыра. Для того. чтобы этого не произошло в состав закваски введены нетрадиционные для сыров с низкой температурой второго нагревания молочнокислые бактерии, способные расщеплять имеющие горький вкус пептиды. Кроме того, эти бактерии, обладая высокой протеолитической активностью, способствуют ускорению созревания сыра. Так, продолжительность созревания сыра «Волжский» составляет 30 суток, что в 2 раза меньше по сравнению с сыром российский. Для снижения количества энтерокков в сыре предусмотрена термизация созревшего молока перед выработкой сыра. В технологии этих сыров предусмотрена частичная замена хлорида кальция на гидрофосфаткальция, что способствует улучшению консистенции готового продукта. При выработке сыра допускается замена 50 % молочного жира на растительный. Продолжительность созревания сыра – 30 сут. Третье направление. Разработка сыров групп российского и голландского, технология которых отличается более интенсивным молочнокислым брожением и сокращенным сроком созревания по сравнению с традиционными сырами этих групп. Интенсификация молочнокислого брожения в технологии этих сыров достигается за счет использования наряду с мезофильной заквасочной микрофлорой специально подобранных штаммов культур термофильных молочнокислых палочек (бактериальная закваска БЗ-ТМП). Микрофлора БЗ-ТМП обладает высокой кислотообразующей способностью и сильными протеолитическими свойствами. Кроме того, БЗ-ТМП обладает антагонистической активностью по отношению к бактериям группы кишечных палочек. Целесообразность использования термофильных молочнокислых палочек (ТМП) объясняется следующим. В технологии сыров с низкой температурой второго нагревания обычно используется мезофильная заквасочная микрофлора, оптимальная температура развития которой 28–32 ºС. Однако, для достижения необходимой степени обезвоживания сырного зерна температуру его обработки повышают до 39–43 ºС (второе нагревание), что тормозит развитие микроорганизмов и сбраживание молочного сахара. Так, в сырах группы голландского лактоза сбраживается только на 10–15 сутки. Использование мезофильной заквасочной микрофлоры в сочетании с ТМП, которые при температуре второго нагревания имеют благоприятные условия для своей жизнедеятельности, способствует активизации молочнокислого процесса на всех стадиях обработки сырного зерна, формования и прессования сырной массы и при созревании сыра. В сырах 161 выработанных, с бактериальной закваской Б3-ТМП молочный сахар сбраживается к концу посолки на 95–96 %. Высокий уровень молочнокислого брожения (накопления биомассы)к моменту помещения сыров в камеру созревания, способствует созреванию сыра в более короткие сроки и при более низких температурах (8–10 оС). при этом создаются неблагоприятные условия для развития технически вредной микрофлоры, в частности маслянокислых бактерий (температура развития которых 11 оС) и этим предотвращается вспучивание сыров. С использованием в составе закваски термофильных молочнокислых палочек (закваски Б3-ТМП) разработаны сыры типа российского – «Витязь»; сыры, формуемые из пласта, – «Радонежский», «Сибиряк», «Фаворит», мягкий сыр «Хоттабыч». В технологии сыра «Покровского», относящегося к группе российского, используется комплексная закваска, состоящая из лактококков, термофильных (L.acidophilus) и мезофильных (L.casei) палочек. Сыр «Витязь». В отличие от российского, сыр «Витязь» имеет три градации по массовой доле жира в сухом веществе: 50, 40 и 30%. Вырабатывается с использованием закваски из мезофильных молочнокислых микроорганизмов, а так же термофильных молочнокислых палочек (БЗ-ТМП). Формуется насыпью. Продолжительность созревания 30 сут при температуре 8-12°С. Сыр «Радонежский» имеет две градации по массовой доле жира в сухом веществе: 45 и 50 %. Формуется из пласта. Продолжительность созревания 30 сут при температуре 8–12 ºС. Сыр «Радонежский» имеет форму низкого цилиндра, брусков с прямоугольным или квадратным сечением. Сыр характеризуется ярко выраженным сырным вкусом с наличием пряности , остроты и лёгкой кисловатости, пластичной консистенции. Рисунок состоит из глазков круглой овальной или угловатой формы. Допускается отсутствие рисунка. Сыр «Сибиряк» имеет пониженную массовую долю жира в сухом веществе 25%. Формуется из пласта. Продолжительность созревания 30 сут при температуре 8–12 ºС. Сыр «Сибиряк» характеризуется выраженным сырным вкусом с наличием пряности и лёгкой кисловатости, однородной пластичной консистенции, рисунком состоящим из глазков круглой овальной и угловатой формы. Сыр имеет форму низкого цилиндра, брусков с прямоугольным или квадратным сечением. Сыр «Фаворит» имеет две градации по массовой доле жира в сухом веществе:40 и 50%. Вырабатывается с использованием бактериального препарата БП-СМС в комплексе с термофильными молочнокислыми палочками «Б3-ТМП» и закваски молочнокислых палочек L. casei (Б3—СМП). Формуется из пласта. Срок созревания для сыра с массовой долей жира 40 % – 30 сут, а для сыра 50 % – 25 сут, при температуре 8–12 ºС. Сыр «Хоттабыч» - мягкий сычужный сыр без созревания. Массовая доля жира в сухом веществе – 48±1%, влаги – не более 58%, соли не более – 2,5%. Сыр вырабатывается с использованием мезофильных молочнокислых кокков и термофильных палочек (БЗ-ТМП). Посолка сыра осуществляется в рассоле традиционном способом, осушка в камере созревания при температуре от 8 до 12 ºС. Выпускается в торговлю в возрасте не менее 3 суток, срок его годности – 10 суток. Форма низкий цилиндр или прямоугольный брусок. Масса головки от 0,5 до 2,0 кг. Сыр «Покровский» относится к группе российского сыра. Это твердый сычужный сыр с низкой температурой второго нагревания, формуемый насыпью и имеющий четыре градации по массовой доле жира в сухом веществе: 50, 45, 40 и 30 %. Сыр «Покровский» представляет собой брусок с квадратным основанием со стороной от 14 до 20 см и высотой от 10 до 12 см, массой от 2 до 5 кг. Продолжительность созревания – 30 сут при температуре 10-12 ºС. Особенностью сыра «Покровский» является использование закваски, состоящей из трех видов заквасок: мезофильных молочнокислых лактококков, мезофильных молочнокислых палочек вида L.casei и термофильных молочнокислых палочек вида 162 L.acidophilus (невязкий штамм). Источником мезофильных молочнокислых лактококков является закваска, приготовленная на основе бактериального препарата типа БК-Углич-6, который характеризуется высоким содержанием жизнеспособных клеток, повышенным количеством ароматобразующих лактококков, фагоустойчивостью. Препарат может использоваться в виде беспересадочной закваски, а также в активизированном виде или прямым внесением в молочную смесь. Оптимальная температура развития для микроорганизмов данной группы 25–30 ºС (предельная – 40 ºС), что обусловливает благоприятный период для их развития – с момента внесения закваски в смесь до второго нагревания. В этот период общее количество микроорганизмов увеличивается до сотен миллионов в 1 г сыра. При повышении температуры сырного зерна до 35–40ºС развитие мезофильных молочнокислых лактококков приостанавливается и начинается развитие ацидофильной палочки. Палочки имеют развитый комплекс пептидаз, тогда как лактококки – протеиназ. Благоприятный период для развития ацидофильной палочки начинается с начала второго нагревания сырной массы (43–45 ºС) и продолжается до конца прессования, что составляет по времени 5–6 ч. При снижении температуры сыра до 20 ºС (во время посолки) развитие её прекращается. Важно то, что максимум развития ацидофильной палочки совпадает с периодом развития бактерий группы кишечных палочек, которые обнаруживаются в незначительных количествах в смеси. Ацидофильная палочка продуцирует антибиотические вещества, подавляющие рост кишечной палочки. Мезофильные молочнокислые палочки L.casei, используемые в технологии сыра «Покровский», обладают хорошей протеолитической активностью, антагонизмом по отношению к технически вредной микрофлоре. Температурный диапазон их развития – от 15 до 40 ºС, т.е. они интенсивно развиваются при повышении температуры второго нагревания до 40 ºС. При дальнейшем повышении температуры до 43–45 ºС их развитие приостанавливается и вновь активизируется при остывании сыра до 37–38 ºС и остается на этом уровне до конца созревания. При совместном использовании ацидофильной палочки и L.casei между микроорганизмами отмечаются тесные симбиотические взаимодействия, выражающиеся в усилении их антибиотической активности, повышении кислотообразующей способности и образовании ароматобразующих соединений, которые чистые культуры по отдельности не продуцируют. ПОДГОТОВКА СЫРА К РЕАЛИЗАЦИИ Оценка качества и пороки сыров. Оценку качества и сортировку сыров осуществляют по достижении ими кондиционной зрелости. Сыры, выпускаемые в реализацию, осматриваются и оцениваются экспертом. Оценку начинают с внешнего осмотра упаковки, маркировки, состояния корки и защитного покрытия. Для оценки качества сыра берут пробу, одну часть пробы используют для органолептической оценки, а другую — для определения химического состава сыра (массовой доля жира в сухом веществе сыра, влаги и хлорида натрия). При оценке сыров дают характеристику вкуса и запаха сыра, его консистенции, рисунка, цвета теста, внешнего вида и устанавливают отклонения показателей от требований стандарта. Оценку проводят по 100-балльной системе, каждому показателю отводится определенное количество баллов: вкус и запах — 45 баллов, консистенция — 25, рисунок — 10, цвет теста — 5, внешний вид — 10, упаковка и маркировка — 5 балов. В зависимости от балльной оценки сыры относят к одному из сортов: высший — общая оценка от 87 до 100 баллов, в том числе по вкусу и запаху не менее 37 баллов; к первому — общая оценка от 75 до 86 баллов. Сыры, получившие оценку менее 75 баллов или по составу не соответствующие требованиям стандарта, к реализации не допускаются, а подлежат переработке. 163 Мягкие и некоторые твердые сыры (российский, пошехонский, литовский и др.) не подразделяют на сорта. В этом случае устанавливают соответствие или несоответствие качества и состава продукта требованиям нормативно-технической документации. В случае несоответствия качества продукта требованиям нормативно-технической документации сыр приемке-сдаче не подлежит. Его направляют на промышленную переработку. При качественной оценке сыров могут быть обнаружены пороки вкуса и запаха, консистенции, рисунка, цвета. Пороки вкуса и запаха. Горький вкус сыр приобретает в основном за счет накопления в нем большого количества полипептидов. Это происходит при нарушении процесса протеолиза вследствие тех или иных отклонений в технологии. Понижение температуры созревания, излишнее повышение кислотности в сырах, повышенное содержание хлорида натрия — все это приводит к резкому замедлению развития молочнокислых бактерий и, следовательно, к уменьшению количества протеолитических ферментов и снижению их активности. Причиной горького вкуса может быть переработка на сыр молока от коров, больных маститом, или содержащего горькие вещества растительного происхождения. Во всех случаях следует тщательно сортировать молоко и соблюдать установленные технологические режимы выработки сыра. Кисловатый вкус. Характерен для всех сыров, вырабатываемых с низкой температурой второго нагревания. Иногда он бывает выражен очень сильно и расценивается как порок. Основная причина образования кислого вкуса — накопление в сыре излишнего количества молочной кислоты. Это происходит при переработке молока повышенной зрелости, внесении слишком большой дозы бактериальной закваски, излишне высокой начальной влажности сыра, недостаточном разбавлении сыворотки водой. Чтобы избежать этого порока, следует следить за подготовкой зрелого молока и регулировать уровень молочнокислого брожения при выработке сыра. Затхлые вкус и запах. В твердых прессуемых сырах этот порок чаще всего обусловлен развитием поверхностной микрофлоры, особенно слизи. Микрофлора слизи обладает высокой протеолитической активностью. Протеолиз сопровождается образованием большого количества аммиака, который проникает в сыр и придает ему затхлые вкус и запах. Развитию поверхностной микрофлоры способствуют высокая влажность и кислотность сырной массы, повышенная относительная важность воздуха и плохой уход за сыром в процессе созревания. Затхлые вкус и запах могут быть обусловлены развитием газообразующей микрофлоры (дрожжи, кишечная палочка). Для предупреждения этого порока необходимо строго соблюдать санитарно-гигиенические условия, регулировать влажность и кислотность в процессе выработки сыра, обеспечить тщательный уход за сыром и необходимую относительную влажность воздуха при созревании сыра. Недостаточно выраженные вкус и запах. Порок появляется вследствие замедленного развития в сыре микробиологических и биохимических процессов. Это обусловлено рядом причин: недостаточным содержанием влаги в сыре, излишним разбавлением сыворотки водой, высокой кислотностью, избыточным содержанием хлорида натрия, созреванием сыров при пониженной температуре и др. Для предупреждения порока необходимо регулировать влажность и уровень молочнокислого брожения, контролировать режим посолки и созревания сыра. Пороки консистенции. Твердая консистенция. В прессуемых сырах с низкой температурой второго нагревания этот порок чаще всего вызывается недостаточным содержанием влаги в сыре. Этот недостаток можно устранить путем снижения температуры второго нагревания и применением частичной посолки в зерне. Твердая консистенция в сырах с высокой температурой второго нагревания может быть следствием замедленного развития микробиологических и биохимических 164 процессов, когда накопление растворимых продуктов протеолиза происходит в недостаточной степени. В этом случае следует применять активные культуры молочнокислых бактерий и наносить защитные покрытия на сыры на более ранних стадиях его созревания, не допускать пересола сыра. Крошливая консистенция образуется вследствие избыточного развития молочнокислого процесса. При этом в результате интенсивного накопления молочной кислоты усиливается отщепление кальция от мицелл казеина и ухудшаются его гидрофильные свойства. Для предупреждения порока необходимо регулировать уровень молочнокислого брожения путем добавления воды при обработке зерна и проводить частичную посолку сырной массы в зерне. Колющаяся консистенция (самокол). Порок заключается в растрескивании сырной массы и образовании различной величины щелей. Это происходит из-за недостаточной эластичности сырного теста при недостатке кальция, связанного с казеином. При накоплении в таких сырах газообразных продуктов глазки не образуются и вместо постепенной деформации сырной массы в местах скопления газов сыр растрескивается. Причиной является накопление излишней кислоты при излишне развитом молочнокислом брожении вследствие применения больших доз бактериальной закваски с повышенной активностью кислотообразования. Причиной порока может быть замедленного газообразование в сыре. В этом случае необходимое для образования рисунка давление газа создается уже после того как сырная масса потеряет эластичность (вследствие проникновения в сыр хлорида натрия и его взаимодействия с казеином). Для предупреждения порока необходимо обеспечить своевременное газообразование в сыре, поддерживать в камерах созревания необходимый температурновлажностный режим. Резинистая консистенция. Она вызывается недостаточно развитым в сыре молочнокислым брожением, когда при низком содержании молочной кислоты образуется избыток кальция, связанного с белком. Для предупреждения порока необходимо увеличить дозу закваски, удлинить время свертывания и обработки сгустка, не разбавлять сыворотку водой. Мажущаяся консистенция. Порок возникает при высокой влажности сырной массы. Для устранения порока необходимо усилить обсушку зерна в процессе обработки. Пороки рисунка. Сетчатый, рваный и губчатый рисунок образуется в результате избыточного газообразования при развитии в сырах вредной микрофлоры (кишечной палочки, дрожжей и маслянокислых бактерий). Причинами являются использование бактериально загрязненного молока, недостаточно эффективная пастеризация, вторичное обсеменение молока и сырной массы вредной микрофлорой, применение малоактивной бактериальной закваски, излишне низкая кислотность сыра, проведение посолки и созревание сыра при повышенных температурах и др. Для устранения порока необходимо строго соблюдать санитарно-гигиенические условия производства и режим пастеризации молока, использовать антагонистические закваски и бактериальные препараты, проводить посолку и созревание сыра при пониженной температуре. Отсутствие рисунка. Этот порок в сыроделии называют «слепой рисунок». Вызывается она замедленным газообразованием в сыре и чаще всего обусловлен недостаточным развитием ароматобразующих молочнокислых стрептококков (при выработке сыров с низкой температурой второго нагревания) или пропионовокислых бактерий (при выработке сыров с высокой температурой второго нагревания). Причинами замедленного газообразования являются низкая температура посолки и созревание сыра и излишнее содержание хлорида натрия в сыре. Особенно неблагоприятно сказывается на газообразовании избыточное внесение хлорида натрия при частичной по-солке сыра в зерне. Для устранения порока необходимо строго следить за режимами посолки и 165 созревания сыра. Пороки цвета и внешнего вида. Неравномерное окрашивание теста сыра (белые пятна). Порок обусловлен неоднородной обработкой сырного зерна, неравномерным распределением бактериальной закваски. Для предупреждения порока необходимо вносить закваску в молоко через сетчатый фильтр, хорошо перемешивать смесь перед свертыванием, ставить одинаковое по размеру зерно, не допускать комкования зерен при обработке. Белый цвет теста. Появляется у сыров пересоленных, выработанных в зимний период, или из молока с повышенной кислотностью. Подкорковая плесень. Она развивается в сырах с плохо замкнутой при прессовании поверхностью, что обусловлено недостаточным давлением и малой продолжительностью прессования, быстрым охлаждением поверхности сыра, излишней обсушкой сырного зерна и др. способствует ее развитию также образование трещин на поверхности сыра за счет деформации его после посолки, а также медленное наведение корки на сыре или повреждение ее при мойке. Для устранения порока необходимо подпрессовывать пласт под слоем сыворотки, проводить перепрессовки сыра, следить за температурой воздуха при формовании и прессовании сыра, аккуратно обращаться с сырами при их укладке на стеллажи в процессе моек, применять при созревании сыра покрытия, в состав которых входят вещества, задерживающие рост плесени. Фасование сыра. Для удобства покупателей заводы производят фасование зрелых сыров и реализацию их мелкими порциями, герметически упакованными в пакеты из полимерных материалов. К фасованию сыр подготавливают в изолированном помещении. Перед фасованием с сыров удаляют защитное покрытие и корку (для сыров в парафиновосковом или парафинополимерном покрытии). При необходимости зачищают поверхность. Разрезают и упаковывают порции сыра в пленку в помещении, изолированном от подготовительного отделения. В этом помещении установлены бактерицидные лампы, которыми облучают его в нерабочее время. Относительная влажность воздуха в помещении не должна превышать 80 %. Сыры разрезают на бруски, секторы или ломтики массой от 100 до 500 г и укладывают в пакеты из полимерных материалов (повиден, полиэтилен-целлофан). Перед изготовлением пакетов пленку тщательно просматривают. Пленку с надломами, порезами или точечными отверстиями не используют. Твердые сыры упаковывают в полимерные пленки при разрежении или без разрежения, но с применением нейтральных газов (азота или углекислого газа). При упаковывании с применением углекислого газа, азота или смести этих газов из пакета сначала удаляют воздух, а затем заполняют газом. Разрежение в пакете должно быть не менее 96 %. Вакуумирование, наполнение инертным газом и герметизацию (термосваривание) выполняют на специальных машинах. В термоусадочные пленки сыры упаковывают с последующей тепловой обработкой для усадки пленки. Тепловую обработку осуществляют горячей водой температурой 97ºС или горячим влажным воздухом в течение 2-3 с. Продолжительность хранения порций сыра с момента фасования до конца реализации для твердых сыров – не более 20 суток, для мягких – не более 3 суток при температуре не выше 10 ºС и относительной влажности воздуха не более 80 %. Маркирование зрелого сыра. На заводе сыр маркируют в целях установления вида сыра и принадлежности его к предприятию-изготовителю. Производственная марка включает следующие обозначения: массовую долю жира в сухом веществе сыра; номер предприятия-изготовителя; сокращенное наименование края, области, республики, в которых находится предприятие-изготовитель. Для сыров определенной жирности и групп устанавливают свои формы и размеры марки, количество и порядок их расположения (рис. ). 166 Маркирование выполняют непосредственно перед парафинированием безвредной и несмывающейся краской при помощи штемпеля на одном из полотен сыра ближе к боковой поверхности. Марку наносят на сухую чистую поверхность сыра (корку) или на каркасный слой при использовании комбинированного покрытия сыра. При упаковывании сыра в пленку производственную марку допускается помещать на пленку. Можно наклеивать на сыры этикетки, утвержденные организацией, в систему которой входит завод. На сыры пошехонский, буковинский, эстонский и некоторые другие – на боковую поверхность или полотно, свободное от маркировки, при помощи штампа наносят наименование сыра: пошехонский, буковинский и др. Эта маркировка должна занимать все полотно сыра. На сыры мягкие, латвийский и пикантный производственную марку наносят на фольгу или бумагу, в которую завернут сыр. У неформованных сыров ускоренного созревания и рассольных маркируют тару. Упаковывание, хранение и транспортирование сыра. Сыры упаковывают в дощатые ящики, деревянные барабаны и другую тару. Тару выстилают оберточной бумагой. Подготовленные тару и сыры для упаковывания взвешивают. В каждую единицу тары помещают сыры одного наименования, сорта и по возможности одной выработки. Для упаковывания большинства рассольных сыров используют деревянные бочки, куда укладывают сыры плотными рядами и заливают рассолом. Неформованные сыры для плавления укладывают в деревянные бочки или набивают в мешки из полимерных материалов, которые укладывают в дощатые или картонные ящики, а также бумажные мешки. В зависимости от назначения сыры подвергают кратковременному или длительному хранению. Кратковременное хранение зрелых сыров осуществляют при температуре от 2 до 8 ºС и относительной влажности воздуха 75-85 %. До отгрузки потребителям сыр хранят в таре. Ящики с сыром укладывают в штабель. Для обеспечения циркуляции воздуха штабели размещают на деревянных брусках, а между рядами ящиков прокладывают рейки. Продолжительность хранения твердых прессуемых сыров – не более 30 суток, твердых самопрессуемых - не более 20 суток, рассольных – от 1 до 3 суток, рокфор – от 3 до 5 суток. Мягкие свежие сыры не хранят. На длительное хранение направляют зрелые сыры, упакованные в пленку типа повиден, а также покрытые парафинополимерным сплавом или покрытием Парасвэд, с хорошо выраженным вкусом, запахом и нормальной консистенцией. Твердые сыры хранят при отрицательных температурах - от минус 2 до минус 3 ºС и относительной влажности воздуха 75–80 %. В таких условиях твердые сыры с низкой температурой второго нагревания можно хранить до 6 месяцев, а с высокой температурой второго нагревания – до 8 месяцев. Мягкие сыры хранят при положительной температуре от 2 до 5ºС и относительной влажности воздуха 80-85 %. Длительность хранения мягких сыров при температуре от минус 3 до минус 5 ºС – 25-30 суток. Сыр транспортируют автомобильным, железнодорожным и водным транспортом. Перед отгрузкой сыра транспортные средства очищают, тщательно моют и просушивают. Лучше сыр транспортировать в изотермических транспортных средствах при температуре от 2 до 8 ºС. Для предотвращения деформации головок сыра ящики с сыром укладывают плашмя, нельзя помещать ящики на торец или перевозить сыр не упакованным в ящики. Контрольные вопросы. 1. Назовите требования к составу и качеству молока в сыроделии. 2. Какие изменения происходят в составе и свойствах молока при его созревании? 3. С какой целью вносят хлорид кальция в молоко при его подготовке к свертыванию? 4. Как определить необходимое для свертывания количество ферментного препарата? 5. Как определить готовность сгустка к разрезке? 6. Каковы цель и порядок обработки сгустка и сырного зерна? 7. Для чего формуют сыр? 8. Какими способами 167 можно формовать сыр? 9. Зачем проводят посолку сыра? 10. Назовите способы посолки сыра. 11. Назовите способы интенсификации технологии сыра? 12. Назовите возможные пороки сыров и способы их предупреждения. 13. Назовите направления интенсификации технологии сыров. Глава 2. ЧАСТНАЯ ТЕХНОЛОГИЯ СЫРА КЛАССИФИКАЦИЯ СЫРОВ Частная технология изучает особенности технологического процесса производства отдельных видов сыров, определяющие разнообразие существующих видов, физикохимические, органолептические показатели и характеристику готового продукта. С целью систематизации многообразия видов сыров разработаны различные схемы их классификации. В сыроделии приняты товароведная и технологическая классификации. В основу товароведной классификации положены товарные и потребительские свойства продукта. В основу технологической классификации, призванной способствовать изучению и систематизированию большого ассортимента вырабатываемых сыров, положены как товароведные, так и технологические признаки: параметры производства, вид бактериальных культур, применяемых при выработке и созревании сыра, характер протекания и направленность микробиологических и биохимических процессов созревания сыров, физико-химические и органолептические свойства сыров. Одним из первых в нашей стране были классификации А.Н. Королева: товароведная и технологическая. В товароведной классификации А.Н. Королева кроме натуральных сыров вошли переработанные сыры (рис. ). В основу этой классификации положены смешанные признаки: одни из них характеризуют консистенцию сыра, другие – условия созревания, хранения и вид обработки. Всего классификация включает 18 подгрупп, объединенных в 5 групп. В основу первой технологической классификации А.Н. Королева положены следующие признаки: способ коагуляции белков молока, степень зрелости молока, температура второго нагревания, способ прессования, применение чеддеризации, условия созревания. В этой классификации выделены 15 групп сычужных и 3 группы кисломолочных сыр