Технология жидких кисломолочных продуктов и напитков (стр. 3 из 5)

Упакованный кисломолочный напиток при необходимости доохлаждают в холодильной камере до температуры (4 ± 2) °С, после чего технологический процесс считается законченным и продукт готов к реализации.

При термостатном способе производства по окончании сквашивания упакованный продукт помещают в холодильную камеру и охлаждают до температуры (4 ± 2) °С. В случае производства кефира в холодильной камере в течение 8... 13 часов происходит созревание молочно-белкового сгустка. После этого технологический процесс считается законченным и продукт готов к реализации.

4. Теоретические основы производства[1]

Производство кисломолочных продуктов - сложный биохимический процесс, в результате которого образуется свойственный только данному кисломолочному продукту вкус и запах, консистенция и внешний вид. Кисломолочные продукты получают сквашиванием термически обработанного молока, сливок, пахты, сыворотки или их смесей.

По ГОСТ 51917 кисломолочный продукт - это молочный продукт, изготавливаемый сквашиванием молока или сливок кефирными грибками и/или чистыми культурами молочнокислых, пропионово-кислых, уксуснокислых микроорганизмов и/или дрожжей и/или их смесями. Общее содержание молочнокислых микроорганизмов в готовом продукте в конце срока годности - не менее 107 КОЕ в 1 г продукта. Допускается после сквашивания использование пищевых добавок, фруктов, овощей и продуктов их переработки. Бифидопродукт - это продукт, содержащий бифидобактерии, количество которых в конце срока годности - не менее 106 КОЕ в 1 г продукта.

Технологический процесс получения кисломолочных продуктов включает следующие общие операции:

• нормализацию молочного сырья по жиру, в производстве кефира - дополнительно по белку, йогурта – по массовой доле сухих веществ молока;
• тепловую обработку,
• гомогенизацию,
• заквашивание и сквашивание,
• охлаждение
• расфасовку.

При производстве кисломолочных продуктов осуществляются как биохимические, так и физико-химические процессы

• брожение молочного сахара,
• коагуляция казеина
• гелеобразование.

БИОХИМИЧЕСКИЕ И ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ ПРИ ПРОИЗВОДСТВЕ КИСЛОМОЛОЧНЫХ ПРОДУКТОВ

Кисломолочные продукты играют важную роль в питании людей, особенно детей, лиц пожилого возраста и больных. Диетические свойства кисломолочных продуктов заключаются прежде всего в том, что они улучшают обмен веществ, стимулируют выделение желудочного сока и возбуждают аппетит. Наличие в их составе микроорганизмов, способных приживаться в кишечнике и подавлять гнилостную микрофлору, приводит к торможению гнилостных процессов и прекращению образования ядовитых продуктов распада белка, поступающих в кровь человека

БРОЖЕНИЕ МОЛОЧНОГО САХАРА

Важнейшим биохимическим процессом, протекающим при выработке кисломолочных продуктов, является брожение молочного сахара, вызываемое микроорганизмами бактериальных заквасок. Его скорость и направление определяют консистенцию, вкус и запах готовых продуктов по характеру брожения молочного сахара кисломолочные продукты можно разделить на две группы. К первой группе относят продукты, в основе приготовления которых лежит главным образом молочнокислое брожение (простокваша, йогурт, ацидофилин, творог, сметана), ко второй группе — продукты со смешанным брожением, при изготовлении которых происходит молочнокислое и спиртовое брожение (кефир, кумыс, ацидофильно-дрожжевое молоко).

При молочнокислом брожении каждая молекула пировиноградной кислоты, образующаяся из молекулы глюкозы, восстанавливается с участием окислительно-восстановительного фермента лактатдегидрогена-1 до молочной кислоты:

В результате из одной молекулы лактозы образуются четыре молекулы молочной кислоты:

По нарастанию кислотности молока при молочнокислом брожении можно рассчитать, какое количество молочного сахара было сброжено. Например, кислотность молока увеличилась на 60Т (кислотность свежего молока была 17°Т, после сбраживания молочного сахара — 77Т). 1˚Т соответствует I см3 0,1 н. раствора щелочи или 1 см30,1 н. раствора молочной кислоты, что составляет 90/(10 1000) = 0,009 г молочной кислоты. Следовательно, 60Т будут соответствовать 600,009 — 0,54 г молочной кислоты.

Из суммарной реакции молочнокислого брожения следует, что из 1 моля молочного сахара образуется 4 моля молочной кислоты, т. е. из 342 г молочного сахара образуется 4-90 = 360 г молочной кислоты. Следовательно, для получения 0,54 г молочной кислоты потребовалось молочного сахара

Многие молочнокислые бактерии при сбраживании сахара кроме молочной кислоты образуют ряд других химических веществ, придающих кисломолочным продуктам специфические вкус и аромат. К ним относятся летучие кислоты (уксусная, пропионовая и др.), карбонильные соединения (диацетил, ацетоин, ацетальдегид), спирт и углекислый газ.

В зависимости от продуктов, накапливаемых в процессе брожения, все молочнокислые бактерии подразделяют на гомоферментативные и гетероферментативные. Молочнокислые бактерии (lac. lactis, Lac. cremoris, Lac. diacetilactis, Str. thermophilus, L. bulgaricus, L. acidophilus), образующие в качестве основного продукта брожения молочную кислоту, относят к гомо-ферментативным; бактерии (Leuc. cremoris, Leuc. dextranicum и др.), которые кроме молочной кислоты в значительных количествах образуют и другие продукты брожения, — к гетероферментативным.

Путем определенного комбинирования различных видов молочнокислых бактерий и регулирования температуры сквашивания можно получить продукт с нужными вкусовыми, ароматическими достоинствами, консистенцией и диетическими свойствами.

В кисломолочных продуктах со смешанным брожением (кефир, кумыс и др.) наряду с молочной кислотой образуется большое количество этилового спирта и углекислого газа. Возбудителем спиртового брожения в этих продуктах являются дрожжи. При спиртовом брожении пировиноградная кислота под действием фермента пируватдекарбоксилазы, катализирующего отщепление углекислого газа, расщепляется на уксусный альдегид и углекислый газ:

Уксусный альдегид с участием окислительно-восстановительного фермента алкогольдегидрогеназы восстанавливается в этиловый спирт:

Суммарно спиртовое брожение лактозы можно представить в следующем виде:

Способность дрожжей вырабатывать спирт и углекислый газ зависит от многих факторов: вида используемых дрожжей, количества молочного сахара в исходном сырье, температуры, рН среды и др.

КОАГУЛЯЦИЯ КАЗЕИНА И ГЕЛЕОБРАЗОВАНИЕ

Накопление молочной кислоты при молочнокислом брожении лактозы имеет существенное значение для образования белкового сгустка, определяющего консистенцию кисломолочных продуктов. Сущность кислотной коагуляции сводится к следующему. Образующаяся (или внесенная) молочная кислота снижает отрицательный заряд казеиновых мицелл, так как Н-ионы подавляют диссоциацию карбоксильных групп казеина, а также гидроксильных групп фосфорной кислоты. В результате с этого достигается равенство положительных и отрицательных зарядов и изоэлектрической точке казеина (рН 4,6—4,7).

При кислотной коагуляции помимо снижения отрицательного заря-ми казеина нарушается структура казеинаткальцийфосфатного комплекса (отщепляется фосфат кальция и структурообразующий и кальций). Так как кальций и фосфат кальция являются важными структурными элементами комплекса, то их переход в раствор дополнительно дестабилизирует казеиновые мицеллы

При выработке творога кислотно-сычужным способом на казеин совместно действуют молочная кислота и внесенный сычужный фермент.

Под действием сычужного фермента казеин превращается в параказеин, имеющий изоэлектрическую точку в менее кислой среде (рН 5—5,2).

В изоэлектрической точке казеиновые или пара казеиновые частицы при столкновении агрегируют, образуя цепочки или нити, а затем пространственную сетку, в ячейки или петли которой захватывается дисперсионная среда с жировыми шариками и другими составными частями молока . Происходит гелеобразование. При производстве кисломолочных продуктов и сыра процесс гелеобразования можно условно разделить на четыре стадии: стадия скрытой коагуляции (индукционный период), стадия массовой коагуляции, стадия структурообразования (уплотнения сгустка) и стадия синерезиса.

В коллоидных системах на гелеобразование влияют концентрация дисперсной фазы, размер, форма частиц, температура и т. д. Образующийся сгусток (гель) обладает определенными механическими свойствами: вязкостью, пластичностью, упругостью и прочностью. Эти свойства связаны со структурой системы, поэтому их называют структурно-механическими или реологическими.

Структурно-механические свойства сгустков определяются характером связей, возникающих между белковыми частицами при формировании структуры. Связи могут быть обратимыми и необратимыми. Обратимые (тиксотропно-обратимые) связи восстанавливаются после нарушения структуры сгустка. Они обусловливают явление тиксотропии (рис.1а) (( греч. thixis — прикосновение + trope — изменение) — способность структур после их разрушения в результате какого-нибудь механического воздействия самопроизвольно восстанавливаться во времени.