Основы технологии производства и переработки продукции растениеводства

Энергетическая ценность обезжиренного молока и пахты составляет половину от уровня энергетической ценности цельного молока. При переработке такого продукта, как молоко, не должно быть отходов. Поэтому необходимо перейти от технологии выработки отдельных молочных продуктов (масла, сыра, творога и др.) к технологии полной переработки в продукты питания, т. е. осуществлять безотходную переработку молока.

Молочнокислое брожение основано на воздействии фермента лактазы, выделяемого бактериями, на молочный сахар, превращении его в молочную кислоту и получении кисломолочных продуктов. Образующаяся молочная кислота повышает кислотность молока и благодаря этому повышается стойкость продукта, а также создаются неблагоприятные условия для развития нежелательных микроорганизмов.

В производстве кисломолочных продуктов используют молочнокислые, сливочные и ароматобразующие стрептококки, кефирные грибки, кумысные дрожжи, молочнокислую палочку, бифидобактерии. При сквашивании происходит частичный гидролиз белков с образованием свободных аминокислот, гликолиз глюкозы, изменяется структура мицелл казеинаткальцийфосфатного комплекса. Стрептококки выделяют антибиотики, которые угнетающе действуют на гнилостную микрофлору, тормозят образование ядовитых веществ, синтезируют витамины С, В₁, В₆, В₁₂.

Под воздействием фермента лактазы, выделяемого молочнокислыми бактериями, в процессе молочнокислого брожения дисахариды расщепляются на глюкозу и галактозу. Каждая молекула пировиноградной кислоты, образующаяся из молекулы глюкозы, восстанавливается с участием окислительно-восстановительного фермента лактатдегидрогеназы до молочной кислоты. 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 результате из одной молекулы лактазы образуются четыре молекулы молочной кислоты. Благодаря биохимическим превращениям молочнокислые продукты усваиваются значительно быстрее, чем обычное молоко.

Многие ученые считают, что эра антибиотиков постепенно угасает, а на смену ей идет эра пробиотиков. Вместо «уничтожения микробов» надо их «поддерживать». Антибиотики чаще всего представлены лечебными препаратами, а пробиотики на 90–100 % должны использоваться с профилактической целью. Поэтому в последние годы особое внимание в молочном производстве уделяют использованию пробиотиков (бифидобактерий, ацидофильных молочнокислых палочек и др.) в составе кисломолочных продуктов, как одному из самых эффективных средств профилактического питания.

Бифидобактерии – вид микроорганизмов из группы молочнокислых бактерий. Составляют 80–90 % кишечной микрофлоры. Они отличаются выраженным микробным антагонизмом, регулируют состав нормальной микрофлоры, угнетают рост и размножение гнилостных, патогенных и условно-патогенных микробов в кишечнике, усиливают гидролиз белков, растворяют клетчатку, способствуют синтезу незаменимых аминокислот, иммуноглобулинов, витаминов группы В, витамина К и усвоению углеводов.

Пробиотики используют в трех направлениях:

- кисломолочные продукты с бифидобактериями с целью доставки в толстый отдел кишечника;

- кисломолочные продукты с бифидобактериями и специально подобранными формами углеводов молочного происхождения, например, лактулозой (изомер лактозы), которая способствует лучшей приживаемости, росту и нормальному функционированию этих микроорганизмов, а также стимулирует рост естественной нормальной микрофлоры человека, обитающей в толстом отделе кишечника;

- молочные продукты с добавлением лактулозы, которые только стимулируют рост и нормальное функционирование нормальной микрофлоры человеческого организма.

Кисломолочные продукты с бифидобактериями являются эффективным средством в борьбе с дисбактериозами кишечника. Более высокими антибиотическими свойствами обладают кисломолочные напитки, приготовленные с применением комбинированной закваски чистых культур бифидобактерий, кефирных грибков и болгарской палочки.

К кисломолочным продуктам относятся: простокваша различных видов (обыкновенная, мечниковская, ацидофильная), варенец, ряженка, кефир, кумыс, ацидофильные продукты, йогурт и др. Кисломолочные продукты готовят из молока, сквашенного разными культурами молочнокислых микроорганизмов при определенных технологических режимах. По характеру бродильных процессов кисломолочные продукты условно можно разделить на две группы. К первой относят продукты, получаемые главным образом в результате молочнокислого брожения (ряженка, ацидофилин, простокваша, творог), ко второй – продукты со смешанным брожением – молочнокислым и спиртовым (кефир, кумыс, ацидофильное дрожжевое молоко).

Общая технология производства кисломолочных продуктов следующая: приемка молока – нормализация – очистка – пастеризация – гомогенизация – охлаждение до температуры заквашивания – добавка наполнителей и ароматических веществ – сквашивание – розлив. Молоко, предназначенное для выработки кисломолочных продуктов, должно быть свежим, кислотностью не более 19 °Т и плотностью не ниже 1028 кг/м³ с содержанием не более 500 тыс. бактерий в 1 см³ и титром кишечной палочки не менее 0,01.

Применяют следующие режимы пастеризации молока: 85–87 °С с выдержкой 5–10 минут или 90–92 °С с выдержкой 2–3 минуты. Для ряженки и варенца температура при пастеризации составляет 95–99 °С, и выдерживают при этой температуре 3–5 часов для ряженки и (60 ± 20) минут для варенца. Гомогенизация, которую проводят при температуре 45–85 °С и давлении 15–25 МПа, значительно улучшает качество кисломолочных продуктов: обеспечивает однородный состав, довольно плотную консистенцию, во время хранения из сгустка не выделяется сыворотка. После охлаждения молоко заквашивают специальной закваской из чистых культур молочнокислых бактерий.

Разработаны технологические процессы производства ряда кисломолочных продуктов с бифидобактериями. Кисломолочный напиток «Столичный» вырабатывают из пастеризованной смеси цельного и обезжиренного молока, пахты, цельного и обезжиренного сухого молока сквашиванием специальной закваской, состоящей из молочнокислых и бифидобактерий. Подготовленную смесь пастеризуют при температуре (92 ± 2) °С с выдержкой от 5 до 10 минут. После пастеризации смесь охлаждают до температуры (40 ± 2) °С и заквашивают. Смесь сквашивают в течение 9–12 часов при температуре (37 ± 2) °С до образования сгустка кислотностью 75 °Т. После сквашивания сгусток охлаждают до температуры (6 ± 2) °С.

Бифидокефир «Троицкий» вырабатывают из пастеризованного обезжиренного или нормализованного молока путем сквашивания его кефирной закваской с добавлением бифидобактерий. Очищенную и гомогенизированную смесь пастеризуют при температуре (92 ± 2) °С с выдержкой от 2 до 8 минут или при температуре (87 ± 2) °С выдерживают от 10 до 15 минут. В нормализованную молочную смесь или обезжиренное молоко сразу после охлаждения до температуры (23 ± ± 2) °С вносят производственную кефирную закваску, приготовленную на пастеризованном молоке.

Сквашивание смеси осуществляют до образования плотного сгустка кислотностью от 85 до 100 °Т. По окончании сквашивания сгусток перемешивают и охлаждают до температуры от 14 до 16 °С. Через (34 ± 15) минут после охлаждения в сквашенную смесь вносят закваску бифидобактерий. Ее можно вносить также одновременно с кефирной закваской. Продолжительность созревания сгустка при температуре (15 ± 1) °С составляет (11 ± 2) часа. Затем кефир доохлаждают до температуры (6 ± 2) °С.

Выпускают также лечебно-профилактические продукты «Бифидат» и «Бефидобакт», которые используют для нормализации биоценоза кишечника у детей и взрослых при дисбактериозе и различных других заболеваниях.

Ацидофильное молоко получают путем сквашивания пастеризованного молока заквасками, состоящими из ацидофильной палочки, которая является представителем нормальной кишечной микрофлоры. Сквашивают молоко при температуре 38–42 °С в течение 3–4 часов до кислотности сгустка 80 °Т. Консистенция продукта однородная, похожа на сметану, несколько тягучая. Содержание жира составляет не менее 3,2 %, кислотность – 80–130 °Т.

Ацидофилин получают с использованием закваски, состоящей из чистых культур ацидофильной палочки, молочнокислого стрептококка и кефирной закваски в одинаковых количествах. Его получают термостатным и резервуарным способами. Сквашивают при температуре 30–35 °С в течение 6–8 часов до кислотности сгустка 85 °Т. При реализации содержание жира в ацидофилине должно быть не менее 3,2 % и кислотность – 75–130 °Т.

Технология производства творога следующая: приемка сырья – составление нормализованной смеси – очистка – пастеризация (78–80 °С, 20–30 секунд) – охлаждение (28–32 °С) – заквашивание. В дальнейшем при кислотном способе осуществляют: сквашивание – разрезание сгустка – подогрев (36–38 °С), а при сычужно-кислотном – выдержку заквашенного молока (32–35 °С) – внесение сычужного фермента и хлористого кальция – разрезание сгустка. После этого происходит частичное удаление сыворотки, розлив сгустка в мешочки – самопрессование (1–2 часа) – прессование – охлаждение (6–8 °С) – расфасовка и упаковка – хранение. Закваска состоит из чистых культур мезофильных стрептококков, и применяют ее при температуре 28–34 °С. При использовании смеси мезофильных и термофильных стрептококков молоко заквашивают при температуре 35–38 °С.

В состав традиционного сладкосливочного и кислосливочного несоленого масла обычно входит не менее 82,5 % жира и не более 16 % влаги, около 1 % СОМО. В соленом масле соли содержится не более 1,5 %. В небольших количествах в нем находятся белки (0,6 %), лактоза (0,9 %), минеральные вещества и жирорастворимые витамины А, D, Е и β-каротин. В молочном жире содержится значительное количество фосфатидов и небольшое – ненасыщенных жирных кислот (линолевой – 3,2–4,0 %, линоленовой – 0,7–2,7 % и арахидоновой – 0,2 %). Молочный жир имеет низкую температуру плавления (27–32 °С). Поэтому в организме человека он находится в жидком состоянии и легко усваивается.

Сливочное масло традиционного химического состава подразделяют на следующие виды: сладкосливочное несоленое и соленое, кислосливочное несоленое и соленое. К маслу с нетрадиционным химическим составом относят: масло с повышенным содержанием молочной плазмы (вода вместе с СОМО), которая составляет 20–35 %, в частности Любительское, Крестьянское, Бутербродное; масло с частичной заменой молочного жира растительным маслом (от 10 до 32 %) – Диетическое, Детское особое; масло с наполнителями. Масло изготавливают не только из сливок молока (сливочное), но и из сливок молочной сыворотки (сырное или подсырное).

Сыры – это высококачественные продукты питания, полученные путем свертывания белков молока ферментами животного или микробного происхождения (сычужные сыры) или осаждением их из молока кислотами (кисломолочные сыры). Пищевая ценность сыров обусловлена высоким содержанием белков (22–29 %), жиров (27–30 %), а также незаменимых аминокислот, летучих жирных кислот, витаминов, ферментов, макро- и микроэлементов. Основная часть белков и других азотистых веществ сыра находится в легкоусвояемой форме.

Требования к молоку. В сыроделии к качеству молока предъявляют особо высокие требования. Оно должно быть получено от здоровых животных и являться хорошей средой для развития микроорганизмов, так как при выработке сыров микрофлора играет первостепенную роль.

Молоко должно быть не ниже первого сорта, по сычужно-бро-дильной пробе – не ниже второго класса, содержать не более 10 спор мезофильных лактосбраживающих бактерий в 1 см³.

Сычужная свертываемость молока оказывает большое влияние на качество сыра. Молоко, которое плохо свертывается под действием сычужного фермента, называют сычужно-вялым. Из такого молока образуется непрочный сгусток, сырная масса обезвоживается плохо, процесс изготовления сыра удлиняется, микрофлора развивается слабо и сыр получается низкого качества. Молоко должно быть сыропригодным, хорошо свертываться от сычужного фермента, образовывать плотный и эластичный сгусток, без несвойственных ему привкусов и запахов, кислотностью 16–18 °Т, незамороженным, температурой не выше 10 °С. Количество соматических клеток в 1 см³ не должно превышать 500 тыс. В молоке должно быть определенное соотношение жира (не менее 3,2 %) и белка (не менее 3 %), кальция и фосфорнокислых солей.

Несыропригодное молоко получают при включении в рацион коров однообразных кормов, слишком большого количества ботвы, барды, жома, при выпасе на заболоченных пастбищах, при получении и хранении молока в антисанитарных условиях. Особенно отрицательно на качество сыров влияет примесь маститного молока. Такое молоко характеризуется пониженным количеством кальция, казеина и низкой кислотностью, вследствие чего тормозится процесс сквашивания, увеличивается переход казеина и жира в сыворотку, появляется неприятный запах и плохой вкус сыра. Для исправления несыропригодности молока в него вносят хлористый кальций, повышают дозу бактериальной закваски, увеличивают температуру свертывания и второго нагревания в пределах допустимых нормативов.

В качестве ферментного препарата в сыроделии используют пепсин, получаемый из желудка взрослых свиней, крупного и мелкого рогатого скота. В некоторых странах применяют молокосвертывающие ферменты микробного происхождения, но они не могут полностью заменить сычужный фермент, так как сыры, полученные с их использованием, уступают по качеству сырам, полученным на сычужном ферменте.