В последние годы предается все большее значение разработке оптимальных режимов очистки молока. Установлено, что даже при достаточно строгих санитарных режимах содержания скота, получения, первичной обработки и транспортировки в молоке находятся различные механические примеси, которые условно можно разделить на жидкие в твердые. Жидкие примеси, содержащиеся в молоке, нельзя удалить никакими механически приемами. Частицы скоагулированного белка и инородные тела (эпителий, кровяные шарики, микроорганизмы и т. п.) выделяются из молока при сепарировании и центробежной очистке, оседая в грязевом пространстве барабана сепаратора. Наиболее эффективна очистка молока от механических примесей па молоко-очистителе. В частных случаях молоко-очитители очищают молоко и от бактериальной загрязненности.
1.1.2 Охлаждение молока
Охлаждение проводят немедленно после очистки. Чтобы продлить его бактерицидную фазу и сохранить молоко бактериально чистым, его быстро охлаждают до 2-8 °С на специальных установках или в бассейнах с ледяной смесью. Воздушное охлаждение молока во флягах происходит очень медленно. Хранить молоко допускается молоко в охлажденном виде не более 20 ч при температуре 2-8°С, при которой бактерицидные свойства молока сохраняются 1,5-2 сут.
1.2 Технология производства сметаны
Технология сметаны состоит из операций нормализации сливок, пастеризации и гомогенизации их, охлаждения до температуры заквашивания и сквашивания, охлаждения и созревания. Большинство операций — общие для всех видов сметаны, но имеются различия в условиях обработки сливок, сквашивания, применяемых заквасок и др. Сметану вырабатывают термостатным и резервуарным способами, по традиционной схеме и с предварительным созреванием сливок перед сквашиванием.
Для получения сметаны стандартной жирности сливки нормализуют по жиру с учетом нормы вносимой закваски и вида молока (цельное или обезжиренное). Если при выработке сметаны используют добавки и наполнители, массовую долю жира в нормализованных сливках устанавливают с учетом их массы и жирности.
Сметану вырабатывают только из пастеризованных сливок, чтобы обеспечить высокие ее санитарно-гигиенвческие свойства и стойкость при хранении.
1.2.1 Пастеризация сливок
Необходима не только для уничтожения всей вегетативной микрофлоры, но и разрушения иммунных тел, которые будут мешать развитию молочнокислых бактерий закваски. Пастеризация также преследует цель полной инактивации ферментов, таких как липаза, пероксидаза, галактоза и протеаза, которые при хранении сметаны будут вызывать глубокие изменения компонентов продукта и быструю его порчу. Кроме того, пастеризация сырья играет большую роль в улучшении консистенции сметаны и ее синеретических свойств. Происходит денатурация сывороточных белков (на 40—60%), что повышает гидратационные свойства казеина. Он активнее связывает воду и больше набухает при сквашивании. Денатурированные сывороточные белки коагулируют вместе с казеином при сквашивании и участвуют в образовании болёе прочного сгустка с замедленным отделением сыворотки.
Оптимальным режимом пастеризации сливок при выработке cметаны являются температура —95°С с выдержкой 15— 20 с, обеспечивающим эффективность пастеризаций 99,99 %. Для бактериально загрязненных сливок второго сорта применяют более жесткие режимы пастеризации — температура не ниже 93—96°С и выдержка 10—20 мин.
При высокотемпературной пастеризации (92—96°С) образуется ряд летучих веществ, в том числе сероводород, которые придают сливкам ореховый, выраженный привкус пастеризации, который высоко ценится потребителями. При высокой температуре пастеризации также создаются оптимальные условия для эффективного развития молочнокислых бактерий закваски: снижается окислительно-восстановительный потенциал, с частичным разложением белка, с образованием более простых пептидов, свободных аминокислот и других продуктов — стимуляторов роста бактерий.
При пастеризации происходит частичная денатурация оболочечного вещества жировых шариков, что способствует разрушению скоплений жировых шариков. При температуре пастеризации выше 95°С коалисцированные жировые шарики образуют капли жира размером до 15 мкм.
Тепловую обработку сливок осуществляют в пластинчатых пастеризационно-охладительных установках, обеспечивающих автоматический контроль и регулирование температурных режимов.
1.2.2 Гомогенизация сливок
Для получения однородной и густой сметаны, прочно удерживающей влагу, сливки перед заквашиванием необходимо гомогенизировать. В негомогенизированных сливках жировые шарики распределяются беспорядочно в белковой структуре геля, в гомогенизированных — равномерно. При гомогенизации происходит диспергирование не только жировых шариков, но и белковых частиц. дробление жировых шариков сопровождается значительными изменениями в структуре и составе их оболочек, резко увеличивается (в 4—5 раз) суммарная поверхность шариков, происходит дополнительное связывание воды вновь образованными оболочками жировых шариков. Все это приводит к повышению вязкости гомогенизированных сливок. Чрезмерно дробление жировых шариков при гомогенизации привести к образованию ими больших скоплений — гроздьев (до 10—20). Их образованию способствуют снижение электрозаряженности и выделение свободного жира при дроблении шариков. Жидкий жир играет здесь роль цемента при слипании жировых шариков в кучки-гроздья. Наибольшее кучеобразование наблюдается при низких температурах гомогенизации (20—30°С) и высоком давлении, особенно для сливок повышенной жирности. Существует закономерность: чем больше скоплений жировых шариков, тем ниже стабильность белков. Чрезмерная вязкость сливок, образование большого числа жировых кучек обусловливают получение рыхлой, хлопьевидной, «шероховатой»’ консистенции с комочками жира, утрату глянцевитости.
Оптимальными режимами гомогенизации сливок в производстве сметаны 25%-ной и 30%-ной жирности являются температуры 70°С и давление 10 МПа, сметаны. 10, 15 я 20%-ной жирности — 14—18 МПа. Чем выше концентрация жира в сметане, тем ниже давление оптимального режима гомогенизации. Избрание температуры гомогенизации ниже и выше 70°С обусловливают возрастание количества и размеров скоплений жировых шариков, что ухудшает консистенцию сметаны. Сметана, изготовленная при оптимальных режимах гомогенизации сливок, имеет наиболее высокие показатели плотности, пластичности, структурно-механических свойств, сгусток прочно удерживает влагу.
В производстве сметаны сливки рекомендуется гомогенизировать после пастеризации, хотя имеется опасность повторного обсеменения сливок в процессе гомогенизации. Но здесь необходимо соблюдать строгий санитарно-гигиенический контроль за гомогенизатором и молокопроводами. Такая последовательность операций обусловлена тем, что в процессе гомогенизации снижается стабильность белковой фазы, поэтому при последующей пастеризации могут образоваться хлопья белка в сливках и крупитчатая консистенция в сметане.
При гомогенизации, как известно, значительно повышается дисперсность жировых шариков, происходят глубокие конформационные изменения оболочек жировых шариков, уменьшается количество свободного жира в сливках, содержание которого повышается при термической обработке. Поэтому пастеризация гомогенизированных сливок может вызвать образование большого числа коалесцированных жировых шариков в виде капель жира, а вместе с тем появление жировых комочков в сметане. Гомогенизация способствует также активизации ферментов сливок, в том числе и липазы, сопровождаемой образованием свободных жирных кислот и появлением салистого привкуса. Поэтому до гомогенизации необходимо инактивировать ферменты пастеризацией сливок.
Технологическая инструкция рекомендует сначала проводить гомогенизацию, а затем пастеризацию, чтобы обеспечить высокое санитарно-гигиеническое состояние сливок. Выбор последовательности операций гомогенизации и пастеризации зависит от качества исходного сырья, санитарно-гигиенических условий производства и применяемого оборудования.
1.2.3 Заквашивание и сквашивание сливок
После пастеризации и гомогенизации сливки охлаждают до температуры заквашивания: 18—22°С летом, 22—23°С зимой — и направляют в резервуары для заквашивания. Повышение температуры сквашивания сметаны до 25—27°С интенсифицирует процесс, но поверхность продукта может потерять глянцевитость, значительно изменяются процессы отвердевания жировой дисперсии, играющие важную роль в получении более плотной и густой сметаны.
Количество вносимой закваски (от 0,5 до 5%), качественный ее состав и активность значительно влияют на продолжительность сквашивания и качество сметаны.
Для производства сметаны используют многоштаммовые закваски, приготовленные на чистых культурах гомо- и гетероферментативных мезофильных молочнокислых стрептококков Str. lactis, Str. сremoris, Strdiactileasctis, Str. subsp. или Stracetoinicus, а для ацидофильной сметаны - ацидофильной палочки и ароматобразующего молочнокислого стрептококка.
Применяют закваски двух типов: в составе одной из них преобладает молочнокислый стрептококк Stг. 1асtis, основным компонентом другой является сливочный стрептококк Str. сremoris (каунасская закваска).. При подборе штаммов микрофлоры закваски необходимо учитывать своеобразие физиологических свойств микроорганизмов в данной климатической зоне. Закваски, составленные на местных штаммах, отличаются более высокой биохимической активностью, особенно по образованию ароматических веществ.