Совершенствование технологии производства кисломолочных напитков (стр. 4 из 11)

Обычно молочную основу для кисломолочных напитков рекомендуется гомогенизировать одноступенчато при температуре 65-70 °С и давлении 15-20 МПа (при этом достигается средний диаметр жировых шариков от 1,38 до 0,69 мкм), для продуктов сливочных (с массовой долей жира 10 %) более эффективна двухступенчатая гомогенизация при 12,5 и 3,5 МПа на первой и второй ступенях соответственно. [20].

Жировые шарики молока после гомогенизации ведут себя подобно крупным мицеллам казеина, так как их оболочки состоят в основном из него, и участвуют в процессе кислотного свертывания молока. Уменьшение диаметра жировых шариков с 1,8 до 1,1 мкм вызывает повышение стойкости продукта в хранении в 2 раза. В рекомбинированном молоке, когда молочный жир эмульгируется в обезжиренном молоке, оболочки жировых шариков состоят из сывороточных белков, поэтому влияние гомогенизации менее выражено.

По некоторым данным, гомогенизация молочной основы после тепловой обработки приводит к достижению более высокой стойкости продукта, так как во время образования новых жировых шариков гомогенизатор благодаря действию поверхностно-активных сил вызывает разрывы казеиновых мицелл и при сквашивании гидрофобные взаимодействия приводят к образованию более стабильной белковой системы. Но в этом случае возникает опасность повторного загрязнения продукта, и для ее исключения необходим асептический гомогенизатор. [10].

Режимы гомогенизации рекомендуется выбирать также в зависимости от содержания в смеси сухих веществ молока. Для смеси с содержанием 9,5-12 % сухих веществ (СОМО - 8,0 %) рекомендуется давление свыше 15 МПа при 55-85 °С, при содержании сухих веществ 12 % и более (СОМО 9-11 %) -менее 15 МПа при 55-65 °С.

Обычно пастеризацию смеси проводят после гомогенизации.

В результате процесса пастеризации происходит:

- разрушение всех вегетативных клеток, кроме спор, большей части ферментов, кроме некоторых термоустойчивых бактериальных протеиназ и липаз, бактериоцинов (ингибиторов лактенинов), лактопероксидазной системы; взаимодействие а- и в-глобулинов. Вследствие этого происходит увеличение гидрофильности мицелл казеина и их размера, а также количества белка, связанного с жиром. Последнее приводит к уменьшению отстоя жира, увеличению прочности и стабильности геля, снижению синерезиса;

- перераспределение кальция, фосфора, магния между водной и коллоидными формами, удаление части растворенного кислорода, азота и углекислого газа, что приводит к снижению рН, окислительно-восстановительного потенциала. За счет образования ЗН-групп появляются антиоксидантные свойства (максимум наблюдается при 90 °С с выдержкой 10 мин), изменяются органолептические показатели, повышается устойчивость жира к окислению. [20].

Тепловая обработка молока при 85 °С с выдержкой от 10 до 40 мин способствует наибольшей активности закваски, образованию сгустка более высокой вязкости и плотности. Отмечено, что увеличение выдержки до 30 мин вызывает сокращение продолжительности коагуляции примерно на 30-40 мин.

Оптимальные гидрофильные свойства белки приобретают при нагревании до 85 °С в течение 30 мин, которые постепенно снижаются с увеличением температуры. Поэтому тепловая обработка молока при выработке кисломолочных напитков должна проводиться при температуре от 85 до 95 °С.

С повышением температуры пастеризации увеличивается удельный вес структурных связей конденсационного типа, необратимо разрушающихся, т.е. количество структур с выраженными тиксотропными (обратимыми) свойствами уменьшается. Видимо, коагуляционные контакты между частицами дисперсной фазы заменяются более прочными фазовыми контактами. [10].

Изменение структурно-механических свойств, влагоудерживающей способности кисломолочных напитков, в том числе йогурта, под действием тепловой обработки находится в прямой связи со степенью денатурации сывороточных белков молока. Для улучшения консистенции кисломолоч

ных напитков рекомендуется проводить тепловую обработку до достижения степени денатурации 70-99 % сывороточных белков. При этом необходимо учитывать термоустойчивость сырья, так как при рН молока менее 6,6 и температуре выше 90 °С сывороточные белки осаждаются не на мицеллы казеина, а непосредственно в межмицеллярную жидкость. Температурно-временные режимы тепловой обработки зависят также от содержания сухих веществ в нормализованной смеси. При массовой доле 9,5-12 % сухих веществ молока требуется более интенсивная денатурация сывороточных белков - до 90-99 %. Это наблюдается при температуре 95 °С с выдержкой 5 мин или 80-85 °С с выдержкой 20-30 мин. Для нормализованной смеси с содержанием сухих веществ молока выше 14% достаточна денатурация 70-75 % сывороточных белков, что достигается при температуре 85 °С с выдержкой 5 мин или при 90-95 °С с выдержкой 1-2 мин. При эффективно проведенных процессах тепловой обработки и гомогенизации нормализованной смеси проявляется синергизм их совместного воздействия на качество сгустка.

Качество закваски, продолжительность сквашивания. Качество кисломолочных напитков зависит от направления развития процесса сквашивания, которое определяется микрофлорой, внесенной с закваской, оставшейся в пастеризованном молоке и попавшей в него с оборудования. При сквашивании часть микрофлоры не заквасочного происхождения активизируется, часть подавляется в присутствии микроорганизмов закваски, некоторые, например бактериофаг, подавляют развитие самой закваски. Интенсивность этих процессов и конечное соотношение между различными представителями зависят от качества молока, температуры и длительности сквашивания, а также эффективности охлаждения. [15].

Одним из основных путей уменьшения количества посторонних микроорганизмов является сокращение продолжительности процесса сквашивания.

Снижение температуры сквашивания кисломолочных напитков ниже рекомендуемой технологическими инструкциями замедляет скорость кислотообразования, что приводит к образованию слабого сгустка, склонного к синерезису и развитию посторонней микрофлоры. Низкая кислотность продукта может вызвать рост количества бактерий кишечной палочки и психотрофных бактерий в процессе хранения. Увеличение продолжительности сквашивания термофильными стрептококками свыше 6 ч способствует развитию термоустойчивых молочнокислых палочек. При сквашивании необходимо точное поддержание температуры молока, так как ее колебания, а также перемешивание при рН ниже 5,9 могут привести к образованию неоднородного сгустка. Температура сквашивания зависит от времени года, например, при выработке кефира в весенний период рекомендуется повышать температуру сквашивания до 25 °С для повышения количества уксуснокислых бактерий, вязкости, а также получения однородного продукта.

При производстве йогурта внесение большого количества производственной закваски на термофильном стрептококке и болгарской палочке и применение температуры сквашивания выше 40 °С способствуют активизации болгарской палочки. Излишнее ее развитие вызывает ухудшение органолептических показателей продукта, приводит к выраженному кислому вкусу и иногда даже к появлению горечи. [9].

К торможению или остановке развития заквасочных микроорганизмов, развитию посторонней флоры приводит попадание в молоко бактериофага. Для предотвращения этой ситуации необходимо ежедневно менять штаммы, использовать закваски прямого внесения (Э\/5) для получения продукта или производственной закваски, асептические методы для получения заквасок, применять надлежащую термообработку молока (пастеризация при температуре 85°С с выдержкой 20 мин гарантирует инактивацию), эффективную стерилизацию оборудования и инвентаря, ограничить перемещения персонала в заквасочной и расположить ее подальше от производства, обеспечить очистку воздуха в заквасочной и производственной зоне.

При выработке кисломолочных напитков резервуарным способом используют вязкие загущающие штаммы. Включение в белковую матрицу бактериальных полисахаридов вызывает снижение прочности молочно-белкового геля, но повышает его однородность, влагоудерживающую способность, а также способность к релаксации, если гель не подвергается серьезным сдвиговым нагрузкам.

Для улучшения микробиологических показателей готового продукта и повышения сроков его годности процесс сквашивания проводят в асептических резервуарах с избыточным давлением стерильного воздуха (0,005-0,01 МПа). Последующее смешивание с наполнителем, охлаждение и розлив в этом случае также осуществляются в асептических условиях. [20].

Способ и продолжительность охлаждения сгустка. На органолептические, физико-химические и микробиологические показатели кисломолочных напитков оказывают также влияние своевременность прекращения процесса сквашивания, начало перемешивания и условия охлаждения. Правильная оценка свойств сгустка и точное определение момента его готовности к перемешиванию представляют особую важность. Момент готовности сгустка обычно устанавливают визуально по его достаточной прочности и вязкости, а также по кислотности. С увеличением СОМО титруемая кислотность смеси повышается. Это может привести к уменьшению продолжительности сквашивания на 0,5-1 ч. В случае повышенного содержания СОМО в сквашиваемой смеси кислотность сгустка целесообразнее контролировать по величине рН. Хотя гель-точка белков молока приходится на рН 4,76-4,85, перемешивать сгусток рекомендуется при рН не выше 4,7-4,65. Перемешивание при значениях рН выше указанных значений может свести к нулю влияние всех других факторов предшествующей технологической обработки, призванных улучшить структурно-механические свойства продукта. Своевременное охлаждение позволяет избежать его перекисания и связанного с ним ухудшения органолептических свойств. [13].