Производство молока и молочных продуктов

Технологическая обработка молока

Полная обработка молока заключается в его очистке, нормализации, гомогенизации, пастеризации или стерилизации, охлаждении.

От механических примесей молоко очищают при помощи центробежных молокоочистителей.
Нормализацию молока по жируосуществляют путем добавления нежирного молока или сливок.

Гомогенизация.Чтобы предотвратить отстаивание жира на поверхности молока, необходимо уменьшить размеры жировых шариков в 10 раз; для этого подогретое молоко пропускают через гомогенизатор.

Тепловая обработкамолока необходима для уничтожения микроорганизмов и разрушения ферментов с целью получения продуктов, безопасных в гигиеническом отношении, имеющих более продолжительный срок хранения.
Пастеризацию молока осуществляют путем нагревания его ниже температуры кипения; различают три способа пастеризации: медленная (низкая) при температуре 65-70 градусов в течение 25-30 мин; моментальная - при температуре 85-87 градусов без выдержки; высокая при 90-95 градусах в течение 8-10 с. При пастеризации погибают все микроорганизмы, но споры их остаются жизнеспособными; молоко не подлежит длительному хранению.
Стерилизация молока в таре заключается в обработке его в автоклавах при следующих режимах: температура 104 градуса, 45 мин; 109 градусов, 30 мин; 120 градусов, 20 мин. Стерилизацию молока в потоке проводят при ультравысоких температурах (140-142 градуса с выдержкой 2 с и с последующим охлаждением и разливом в ассептических условиях. При стерилизации погибают бактериальные клетки и их споры; молоко может сохранять свою свежесть до 30 суток.

Получение коровьего масла

Коровье масло вырабатывают двумя способами: сбиванием сливок в маслоизготовителях и преобразованием высокожирных сливок.

Сырьем для изготовления масла служат сливки с содержанием жира 32-40 %. Сливки нормализуют по жиру, пастеризуют с целью уничтожения микроорганизмов и инактивации ферментов, а также придания маслу специфического вкуса и аромата.

При выработке масла методом сбивания подготовленные сливки охлаждают до температуры 0-6 градусов и выдерживают в течение 4 ч при периодическом встряхивании в сливкоподготовителе. При этом жидкий жир отвердевает, происходит частичная дестабилизация жировой эмульсии с образованием жировых шариков и комков, способствующая лучшему образованию масла. Этот процесс носит название физического созревания масла. Стадию биохимического созревания вводят при производстве кисло-сливочного масла. Для этого на стадии физического созревания или после нее сливки сквашивают чистой культурой молочно-кислых бактерий, продуцирующих ароматические вещества (диацетил, низкомолекулярные кислоты, эфиры), обусловливающие вкус и аромат кисло-сливочного масла. Созревшие сливки сбивают в маслоизготовителях при температуре 7-14 градусов. Когда масляное зерно достигнет размеров проса, а жидкость (пахта) станет прозрачной, пахту сливают, а масляное зерно промывают водой. В процессе промывания за счет нескольких оборотов маслоизготовителя масляное зерно соединяют в пласт, при этом влага равномерно распределяется в нем. На этой стадии при производстве соленого масла вводят соль в сухом виде или в виде раствора.

При получении масла методом преобразования пастеризованные сливки без охлаждения концентрируют до жирности 61-83 %, охлаждают, нормализуют по жиру. Вырабатывают масло в маслообразователе путем одновременного охлаждения и механической обработки. На поточных линиях весь процесс протекает за 20-30 мин.

Масло, полученное методом сбивания, имеет зернистую структуру; методом преобразования - гомогенную, состоящую из мелких кристалликов жира.
Производство молочных консервов

Для увеличения продолжительности хранения молоко подвергают сгущению и высушиванию.

Сгущенное молоко вырабатывают из высококачественного молока, нормализованного по содержанию жира и сухого остатка, с кислотностью не выше 20. Перед сгущением молоко пастеризуют. Сгущение осуществляют путем выпаривания под вакуумом при температуре 60-45 градусов и ниже. После сгущения молоко охлаждают до температуры 31-33 градуса для кристаллизации лактозы. С целью создания центров кристаллизации в сгущенное молоко вносят кристаллическую лактозу или сгущенное молоко предыдущих кристаллизаций. Полученный продукт охлаждают до температуры 15-18 градусов, гомогенизируют, расфасовывают в жестяные банки, пастеризуют или стерилизуют при температуре 117 градусов 15 мин. Массовая доля сухих веществ в сгущенном молоке должна быть не менее 38-39 %.

При выработке сгущенного молока с сахаром в него вводят сахарный сироп массовой долей сахарозы 70-75 %. В этом случае сгущенное молоко должно содержать не менее 28,5 % сухих веществ молока, не менее 43,5 % сахарозы, не более 26,5 % влаги.

Возможно производство сгущенного молока и сливок с наполнителями (кофе, какао).

Сухое молоко получают пленочной и распылительной сушкой. Перед высушиванием молоко нормализуют по жирности, пастеризуют, сгущают до массовой доли сухих веществ 40-48 %, иногда гомогенизируют. При пленочной сушке сгущенное молоко высушивается за счет контакта с гладкой поверхностью полых барабанов, нагретых до температуры 105-120 градусов; температура сухого молока составляет 110 градусов. При распылительной сушке молоко разбрызгивается в потоке воздуха температурой 170-180 градусов; температура молока в зоне распыления около 60 градусов. высушивается молоко до влажности 4-7 % в зависимости от способа упаковки. Выше качество молока, получаемого при распылительной сушке.

Кисломолочные продукты

Молочные продукты, получение которых основано на сбраживании лактозы, относят к кисло - молочным. По характеру брожения их можно разделить на две группы.

К первой группе относят продукты, в основе приготовления которых лежит молочно – кислое брожение – творог, простокваша, сметана, йогурты, ацидофильные продукты.

Ко второй группе относят продукты со смешанным (молочно – кислым и спиртовым) брожением – кефир, кумыс.

Кисломолочные продукты по содержанию основных компонентов мало отличаются от молока или сливок, однако содержит больше водорастворимых витаминов, а также молочную кислоту и атибиотики.
Молочная кислота и некоторые молочно – кислые бактерии(ацидофильная палочка), способные приживаться в кишечнике, подавляют гнилостную микрофлору. Это тормозит гнилостные процессы и уменьшает количество ядовитых продуктов распада поступающих в кровь. Антибиотики, содержащиеся в кефире, кумысе, ацидофильных прдуктах, рпепятствует развитию болезнетворных микроорганизмов. Ими лечат туберкулез, фурункулез, легочные и желудочно - кишечные заболевания.

Ароматические вещества, кислоты и спирты, содержащиеся в молочно – кислых продуктах, возбуждают аппетит, стимулируют выделение желудочного сока, улучшают обмен веществ.

Процессы, протекающие при производстве кисломолочных продуктов
1. Микробиологические - микроорганизмы, входящие в состав заквасок, вызывают сбраживание молочного сахара – лактозы. Процесс включает ряд промежуточных стадий. В общем виде уравнение реакции С₁₂Н₂₂О₁₁ + Н₂О = 4СН₃–СНОН-СООН.
Наряду с молочной кислотой могут образовываться этиловый спирт, уксусная, валериановая, кгольная, протеоновые кислоты, диацетил, ацетон, ацетальальдегид.
Закваски для простых кисло – молочных продуктов готовят с использованием гомоферментативных микроорганизмов (молочнокислые стрептококки, молочнокислая, болгарская, ацидофильная полочки), вызывающих преимущественно накопление молочной кислоты, гетероферментативных (ароматообразующих) бактерий, вырабатывающих специфические вкусовые и ароматические вещества.

При смешанном брожении (кефир, кумыс) наряду с молочной кислотой в большом количестве выделяются этиловый спирт и углекислый газ.
С₁₂Н₂₂О₁₁ + Н₂О ---- 4С₂Н₅ОН + 4СО₂

Возбудителем спиртового брожения являются молочные дрожжи.

2. Физико - химические процессы. Важным этапом получения молочно – кислой продукции является получения сгустка белков, определяющего их консестенцию. З а счет накопления молочной кислоты рН продуктов снижается. При достижении изоэметрического состояния (рН 4,6 – 4,7) устойчивость белковых молекул минимальна, происходит коагуляция белка.
В изоэлектрическом состоянии частицы белка казеина агрегируют, образуя цепочки, нити, а затем пространственную сетку: протекает процесс гелеобразования:
ККФК + С₃Н₆О₃ = Казеин^о + Са₃(РО₄)₂ + (С₃Н₅О₃)₂Са.

Качество кисло – молочных продуктов зависит от состава сырья. При пониженном содержании в молоке витаминов, свободных амнокислот и микроэлементов медленно протекает процесс сквашивания молока. Плохо развиваются молочно – кислые бактерии и снижается активность сычужного фермента в молоке стародойном, с пониженным содержанием белков и солей кальция, а также в молоке, полученном от коров, больных маститом.
Процесс получения кисло – молочной продукции складывается из подготовки сырья(молока или сливок), нормализации их по жиру, тепловой обработки, гомогенизации, охлаждения до температуры заквашивания, сквашивания и охлаждения до температуры 8 ^оС и ниже.

В зависимости от условий сквашивания различают резервуарный и термостатный способы призводства.

При резевуарном способе сквашивание, охлаждение и созревание проводят в крупных емкостях(двустенные резервуары), а затем готовый к реализации продукт разливают в пакеты, бутылки или в крупную тару (фляги, бидоны).

При термостатном способе заквашенное молоко или сливки разливают в бутылки или банки и помещают в термостатные камеры, где и протекает процесс сквашивания. Следующими операциями являются охлаждение в хладостатной камере и созревание (выдержка при низкой положительной температуре).

Тепловая обработка сырья проводится с целью уничтожения посторонней микрофлоры и инаитивации ферментов. Режим термообработки влияет на прочность сгустка и интенсивность отделения сыворотки: при повышении температуры пастеризации молока увеличивается прочность сгустка и снижается интенсивность отделения сыворотки.
При выработке кисломолочных напитков сметаны рекомендуются высокие режимы пастеризации молока:

5 – 87 ^оС в течение 5-10 мин;
90 - 92 ^оС в течение 2-3 мин;
сливок – 85-95 ^оС в течение 15-20 с.

Гомогенизация молока и сливок ускоряет образование сгустка, повышает его вязкость и пластичность, снижает выделение сыворотки.
Заквашивание. В подготовленное молоко или сливки при температуре, оптимальной для развития микорорганизмов, вносят закваску в количестве 3-5 %.

Сквашивание. Температурный режим и продолжительность сквашивания зависит от микрофлоры, входящей в состав заквасок. При использовании мезофильных видов молочно- кислых бактерий температура сквашивания составляет 28—32 ^оС, продолжительность 5—7 ч; термофильных – 40—45 ^оС в течение 2,5—4 ч; кефирного грибка – 20—25 ^оС в течение 8—12 ч.
Окончание сквашивания определяют по прочности сгустка титруемой кислотности: для напитков она должна составлять 75—85 ^оТ; для сметаны – 65—70 ^оТ. в период сквашивания формируется консистенция, вкус и запах продуктов. Они зависят от состава закваски.

Энергичные кислотообразователи(молочно – кислый стрепкококк, мезофильный и термофильный, болгарская палочка) способствуют накоплению большого количества молочной кислоты и получению плотного сгустка с интенсивным отделением сыворотки.

Слабые кислотообразователи (ароматообразующие стрепкококки) приводят к образованию нежного сгустка с приятным вкусрм и ароматом.
Сливочный стрептококк, ацидофильная палочка способствуют повышению вязкости и эластичности продукта, препятствуют отделению сыворотки. дрожжи, ароматообразующие и уксусно- кислые бактерии, выделяя в процессе жизнедеятельности углекислый газ, разрушают сгусток.
Охлаждение. Для прекращения молочно-кислого брожения продукты охлаждают и хранят при температуре не выше 8 ^оС. Продукты смешанного брожения перед охлаждением подвергают созреванию для размножения дрожжей и ароматообразующих бактерий при температуре 14-18 С в течение 6-12 ч.
Созреванию подвергают и сметану для формирования структуры и консистенции продукта. Ее охлаждают до 1-6 С, и выдерживают 6-48 ч.
Происходит кристаллизация и отвердевание молочного жира, что повышает прочность структуры и вязкость сметаны, а также поглощение влаги белками, что также улучшает консистенцию.

Ассортимент кисломолочных продуктов

Сметана-жирность 10-40%, кислотность-55-100 ^оТ.

Простокваша: жирность- нежирная, 3.2%;4%;6%; кислотность- 70-120 Т.
В зависимости от состава бактериальной закваски: обыкновенная, ряженка, ацидофильная, варенец, десертная.

Ацидофильные продукты отличаются высокими диетическими и лечебными свойствами. В состав закваски входит ацидофильная палочка.
Кефир- продукт смешанного брожения молочно- кислого и спиртового.
Кумыс. Характеризуется острым кисло-молочным вкусом, жидкой пенистой консистенцией.

Йогурт- продукт с повышенным содержанием сухих обезжиренных веществ, молочной закваски. Закваска содержит термофильный молочно-кислый стрептокок и болгарскую палочку. Вырабатывают обыкновенный и с наполнителями.

Хранят кисло-молочные продуктыпри температуре 8 ^оС не более 36 ч, сметану не более 72 ч.

Лекция 26.

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском: