Напишем:


✔ Реферат от 200 руб.
✔ Контрольную от 200 руб.
✔ Курсовую от 500 руб.
✔ Решим задачу от 20 руб.
✔ Дипломную работу от 3000 руб.
✔ Другие виды работ по договоренности.

Узнать стоимость!

Не интересно!

Биотехнология сметаны.

Сметана – rисломолочный продукт, изготовляемый сквашиванием сливок с добавлением или без добавления молочных продуктов заквасочными микроорганизмами лактококков или смесью лактококков и термофильных молочнокислых стрептококков, при этом общее содержание заквасочных микроорганизмов в готовом продукте в конце срока годности составляет не менее 107 КОЕ в 1 г продукта (ГОСТ Р 52738).

Среди других кисломолочных продуктов сметана выделяется высокими пищевыми достоинствами. Благодаря изменениям, происходящим с белковой частью в процессе сквашивания, сметана усваивается организмом быстрее и легче, чем сливки соответствующей жирности. В ней содержатся все витамины, имеющиеся в молоке, причем жирорастворимых А и Е – в несколько раз больше. Некоторые молочнокислые бактерии в процессе сквашивания сметаны способны синтезировать витамины группы В, поэтому в сметане, по сравнению с молоком, также выше содержание этих витаминов.

Сметана пользуется большим спросом у населения. Ее используют при изготовлении разнообразных блюд, приправ, а также для непосредственного употребления в пищу. Сметана – русский национальный продукт и долгие годы вырабатывалась только в нашей стране. В других странах она выпускается под названием «русские сливки», «кислые сливки», «сливки для салатов».

В зависимости от используемого молочного сырья сметана может вырабатываться:

  • из нормализованных сливок;
  • из восстановленных сливок;
  • из рекомбинированных сливок;
  • из их смесей.

В зависимости от массовой доли жира продукт подразделяют на:

  • нежирный (10,0; 12,0; 14,0%);
  • маложирный (15,0; 17,0; 19,0%);
  • классический (20,0; 22,0; 25,0; 28,0; 30,0; 32,0; 34,0%);
  • жирный (35,0; 37,0; 40,0; 42,0; 45,0; 48,0%);
  • высокожирный (50,0; 52,0; 55,0; 58,0%).

Основные показатели, характеризующие качество продукта даны в табл. 2.3.

 Органолептические показатели

Наименование
показателя

Характеристика

Внешний вид и
 консистенция

Однородная густая масса с глянцевой поверхностью

Вкус и запах

Чистые, кисломолочный, без посторонних привкусов и запахов. Для продукта из рекомбинированных сливок допускается привкус топленого масла

Цвет

Белый  с кремовым оттенком , равномерный по всей массе

 

 Физико-химические показатели сметаны

Наименование показателя

Норма для продукта

 

нежирного

маложирного

классического

жирного

высокожирного

Массовая доля белка,%, не менее

3,0

2,8

2,6

2,4

2,2

 

Кислотность, оТ, не более

От 60 до 90

От 60 до 100

 

Температура при выпуске с предприятия, оС

4±2

 

Микробиологические показатели сметаны

Показатель

Характеристика

Бактерии группы кишечной палочки, БГКП, в 0,001 см3 (г) продукта

Не допускаются

Патогенные микроорганизмы, в т.ч. сальмонеллы, в 25 см3 (г) продукта

Не допускаются

Коагулазо-положительные S. aureus, в 1 см3 (г) продукта

Не допускаются

Фосфатаза отсутствует.

Для сметаны, вырабатываемой полностью из сухих молочных продуктов и сливочного масла, а также для сметаны, вырабатываемой из сливок с добавлением сухого молока, допускается увеличение верхнего предела кислотности на 10 °Т.

Для изготовления продукта применяют следующее сырье:

-     молоко натуральное коровье – сырье не ниже второго сорта по ГОСТ Р 52054;

-     молоко цельное сухое с индексом растворимости не более 0,3 см3 сырого осадка по ГОСТ 4495;

-     молоко обезжиренное сухое с индексом растворимости не более 0,4 см3 сырого осадка по ГОСТ 10970;

-     сливки сухие высшего сорта по ГОСТ 1349;

-     закваска лактококков для сметаны по действующим техническим условиям, утвержденным в установленном порядке;

-     закваска лактококков и термофильных молочнокислых стрептококков для сметаны по действующим техническим условиям, утвержденным в установленном порядке;

-     концентраты бактериальные лактококков для сметаны по действующим техническим условиям, утвержденным в установленном порядке;

-     концентраты бактериальные лактококков и термофильных молочнокислых стрептококков для сметаны по действующим техническим условиям, утвержденным в установленном порядке;

-     концентраты бактериальные термофильных молочнокислых стрептококков по действующим техническим условиям, утвержденным в установленном порядке.

Сырье, применяемое для изготовления продукта, по показателям безопасности должно соответствовать требованиям СанПиН 2.3.2.1078, СанПиН 2.3.2.1280.

Сметану вырабатывают резервуарным и термостатным способами. Эти способы различаются между собой только методом сквашивания сливок.

При резервуарном способе подготовленные заквашенные сливки сквашивают в крупных емкостях (резервуарах, ваннах). Образовавшийся при сквашивании сгусток перемешивается и фасуется в потребительскую или транспортную тару, после чего направляется в холодильную камеру для охлаждения и созревания.

При термостатном способе производства сметаны сливки после заквашивания в емкости немедленно фасуют в потребительскую тару и сквашивают в термостатной камере, а затем направляют в холодильник. Этот способ применяется в основном при выработке низкожирных видов сметаны и в те периоды года, когда на переработку поступает сырье с низким содержанием СОМО и белка, например, весной.

Схематическая последовательность технологического процесса производства сметаны представлена на рис.

image description

а – с применением гомогенизации сметаны; б – с применением физического созревания сливок: 1 – резервуар для сливок; 2 – ротационный насос; 3 – бак балансированный; 4 – пастеризационно-охладительная установка; 5 – резервуар для сквашивания сливок; 5 – гомогенизатор; 7 – автомат для расфасовки; 8 – ванна для сквашивания сливок.

 Схема линии производства сметаны из свежих сливок

Приемка и подготовка сырья

Молоко и другое сырье (молоко сухое) принимают по массе и качеству, установленному лабораторией предприятия, а также на основании сертификационных документов поставщиков.

Сухие закваски, бактериальные концентраты принимают согласно удостоверению качества и безопасности и сертификату соответствия по количеству, массе, внешнему виду и маркировке.

С целью улучшения качества продукта рекомендуется отбирать молоко коровье с общей бактериальной обсемененностью не более 5∙105 КОЕ/см3, с содержанием соматических клеток не более 5∙105 в 1см3, не ниже второго класса по пробе на брожение, термоустойчивостью по алкогольной пробе не ниже второго класса, массовой долей белка не менее 2,8%, кислотностью не более 200Т.

image description

image description                 Производство сметаны из сливок, полученных из молока-сырья

 

 

 

Принятое коровье молоко очищают от механических примесей на центробежных молокоочистителях или пропускают через фильтр. Затем молоко направляют на переработку или охлаждают до температуры (4±2) оС и хранят в резервуарах промежуточного хранения. Хранение молока, до переработки охлажденного до температуры 4 оС, не должно превышать 12 ч; охлажденного до температуры 6 оС – 6 ч. Молоко с повышенной бакобсемененностью (более 5∙105 КОЕ/см3) длительно хранить до переработки не рекомендуется. Молоко сепарируют, соблюдая правила, предусмотренные технической инструкцией по эксплуатации сепараторов.

Нормализация сливок

Сливки, полученные при сепарировании молока, нормализуют по массовым долям жира и белка молоком, более жирными сливками, сухим молоком. Нормализацию сливок осуществляют с таким расчетом, чтобы массовые доли жира (м.д.ж.) и белка в готовом продукте были не менее, предусмотренных государственным стандартом.

Расход молока для получения требуемой массы сливок определенной жирности с учетом потерь определяют по следующей формуле:

       Мм=Мсл∙∙100∙(Жсл – Жо)/(Жм – Жо)∙(100 – П),

где: Мм – масса молока, направляемого на сепарирование, кг;

Мсл – требуемая масса сливок, кг;

Жсл – требуемая массовая доля жира в сливках, %;

Жм – массовая доля жира в сепарируемом молоке, %;

Жо – массовая доля жира в обезжиренном молоке, %;

П – норма потерь, %.

Массу молока, которую следует добавить для нормализации сливок по массовой доле жира определяют по следующей формуле:

              Мм=Мсл∙∙(Жсл – Жслтр)/(Жслтр – Жм),

где: Мм – масса молока, теребуемая для нормализации сливок, кг;

Мсл –масса сливок, подлежащая нормализации, кг;

Жсл –массовая доля жира в сливках, подлежащих нормализации %;

Жслтр – требуемая массовая доля жира в нормализованных сливках, %:

            Жслтр=( Жсм ∙100 – Жз∙Мз)/(100 – Мз),

где: Мз – объемная доля закваски, %;

Жз – массовая доля жира в закваске, %;

Жсм – массовая доля жира в сметане, %.

Массу сливок с более высокой массовой долей жира (Мвс), требующуюся для нормализации сливок с меньшей массовой долей жира, рассчитывают по формуле:

            Мвс= Мсл ∙( Жслтр – Жсл)/( Жвс – Жслтр),

где: Жвс –массовая доля жира в высокожирных сливках, %.

Расчет многокомпонентных рецептур (при необходимости нормализации сливок по м.д. белка) может быть проведен арифметическим методом с применением графиков, методом произвольного выбора или алгебраическим методом решения систем уравнения с несколькими неизвестными.

Ниже в общем виде приведены 3 уравнения для определения неизвестных масс трех компонентов смеси:

                       

– уравнение баланса общей массы нормализованной смеси, кг;

       

– уравнение баланса массы жира в нормализованной смеси, кг;

           

– уравнение баланса массы белка в нормализованной смеси, кг,

где: Мх, Му, Мz – искомые массы компонентов нормализованной смеси, кг;

Мk – известная масса компонента смеси (например, масса закваски), кг,

k – количество компонентов смеси с известной массой (0-n);

Мсм – общая масса нормализованной смеси, кг;

Жх, Жу, Жz – массовые доли жира в компонентах с искомой массой, %;

Жk – массовая доля жира в компонентах с известной массой, %;

Жсм – требуемая массовая доля жира в нормализованной смеси, %;

Бх, Бу, Бz – массовые доли белка в компонентах с искомой массой, %;

Бk – массовая доля белка в компонентах с известной массой, %;

Бсм – требуемая массовая доля белка в нормализованной смеси, %.

Путем совместного решения трех указанных уравнений методом подстановки и исключения находят массы отдельных компонентов смеси. Если количество неизвестных компонентов больше 3-х, то массой одного или нескольких задаются, остальные определяют.

Рецептуры на сметану с учетом физико-химических показателей применяемого сырья рассчитывают так, чтобы массовые доли жира и белка в готовом продукте были не менее предусмотренных государственным стандартом. Для улучшения консистенции сметаны допускается использовать молоко сухое цельное или обезжиренное в массе до 40 кг на 1 тонну продукта с целью увеличения массовой доли белка в сливках.

В емкость с обогреваемой рубашкой и мешалкой вносят часть нормализованных по массовой доле жира сливок или молока (натурального, обезжиренного), предназначенного к введению в смесь, при температуре 40-45 оС и постепенно при перемешивании добавляют сухое молоко. Смесь интенсивно перемешивают до полного растворения внесенного компонента, не допуская ее вспенивания. Для более быстрого и полного растворения сухого молока рекомендуется применять циркуляцию смеси с помощью насоса, эмульсора, роторно-пульсационного аппарата, диспергатора или др. специальное оборудование. Растворение считается законченным, если полученный раствор однороден и на поверхности отсутствуют частицы сухого продукта. Нормализованные сливки фильтруют для освобождения от нерастворившихся частиц сухого молока и механических примесей.

Гомогенизация, пастеризация и охлаждение сливок

Гомогенизация воздействует как на жировую, так и на белковую фазы сливок. При гомогенизации происходит дробление жировых шариков, увеличивается их количество, повышается стойкость жировой эмульсии.

Стабильность белков при гомогенизации снижается, изменяются структура и форма белковых частиц, наблюдается их агрегация. Эффективность гомогенизации зависит главным образом от применяемых давления и температуры, а также от содержания жира в продукте.

Оптимальные режимы гомогенизации сливок неодинаковы для разных видов сметаны. Чем выше жирность вырабатываемой сметаны, тем меньше величина применяемого давления гомогенизации сливок.

Используется одно- и двухступенчатая гомогенизация сливок. Суммарное давление при двухступенчатой гомогенизации должно быть выше (на 2,3 МПа), чем при одноступенчатой. При этом давление гомогенизации на второй ступени составляет примерно половину давления на первой. Если сметана получается недостаточно густой, давление на второй ступени повышают на 1-2 МПа и, наоборот, снижают, если продукт имеет излишне густую консистенцию.

При использовании двухступенчатой гомогенизации сливок продукт получается с однородной, более устойчивой к температурным и механическим воздействиям консистенцией, обладает большей забеливающей способностью, чем сметана из сливок, подвергавшихся одноступенчатой гомогенизации.

Однако при производстве некоторых видов низкожирной сметаны (массовая  доля жира 10%, 15% и др.) не применяют двухступенчатую гомогенизацию сливок, т.к. она не всегда может обеспечить желаемую, достаточно густую консистенцию готового продукта.

При выборе режима гомогенизации сливок учитывают качество и свойства сырья, а также сезон. Давление гомогенизации снижают при переработке несвежих сливок с низкой термоустойчивостью белков, а также сливок, получаемых в осеннее-зимний период, когда в составе жира больше тугоплавких глицеридов, а сливки содержат больше сухих веществ.

Процесс гомогенизации можно осуществлять как перед пастеризацией сливок, так и после нее. Последовательность этих операций зависит от целей и задач, которые ставят при выработке продукта. Когда стремятся обеспечить необходимую однородную (без крупинок) консистенцию сметаны, гомогенизацию проводят после пастеризации сливок при 70 °С.

В целях повышения гигиенической надежности, улучшения микробиологических показателей готового продукта гомогенизацию осуществляют перед пастеризацией.

Нормализованные сливки гомогенизируют перед пастеризацией при температуре 60-85 оС. Сливки с пониженной термоустойчивостью допускается гомогенизировать сразу после пастеризации при температуре не ниже 70 оС.

При производстве сметаны с м.д.ж. от 10 до 22% гомогенизации подвергают всю массу нормализованных сливок. При выработке сметаны с м.д.ж. от 25 до 40% сливки гомогенизируют полностью или частично. Для сметаны с м.д.ж. от 25 до 28% объемная доля сливок, направляемых на гомогенизацию, по отношению к общему объему может составлять 70–80%, а для сметаны с м.д.ж. от 30 до 40% – 50–70%.

В зависимости от массовой доли жира в сливках гомогенизацию проводят при следующих режимах: для сметаны с м.д.ж. от 10 до 15% – при давлении 12–15МПа; для сметаны с м.д.ж. от 17 до 22% – при давлении 9–12 МПа; для сметаны с м.д.ж. от 17 до 22% – при давлении 9–12 МПа; для сметаны с м.д.ж. от 25 до 32% – при давлении 8–11 МПа; для сметаны с м.д.ж. от 34 до 40% – при давлении 7–10 МПа.

При использовании двухступенчатой гомогенизации: для сметаны с м.д.ж. от 20 до 25% – давление на I-й ступени 8–12 МПа, на II-й – 5–6 МПа; для сметаны с м.д.ж. от 28 до 32% -8-10 и 3–5 МПа, соответственно.

Для сырья с пониженной термоустойчивостью и большей м.д.ж. гомогенизацию проводят при меньших значениях давления и температуры.

Гомогенизированные сливки пастеризуют при температуре (86±2) оС с выдержкой 2–10 мин или при температуре (94±2) оС с выдержкой 20 с. Продолжительность выдержки может быть увеличена с учетом термоустойчивости сырья.

Пастеризация сливок проводится не только для максимального уничтожения посторонней микрофлоры, инактивации ферментов, но и для обеспечения необходимой консистенции и вкуса сметаны, повышения ее стойкости при хранении. Для сохранения образовавшихся при пастеризации ароматических веществ и уменьшения степени разрушения витаминов сливки следует пастеризовать и выдерживать в закрытой системе. Режим пастеризации выбирают в зависимости от качества перерабатываемого сырья или вида сметаны.

При переработке сливок низкого качества с посторонними привкусами, с большой бактериальной обсемененностью используют более высокие температуры пастеризации (94±2) °С. При переработке несвежих сливок с недостаточной термоустойчивостью белков следует ограничиваться более низкими температурами пастеризации (85±1) °С. При необходимости увеличивают выдержку в целях обеспечения надлежащего бактерицидного эффекта. Эффективность пастеризации должна быть не ниже 99,9%.

Сливки с абсорбированными посторонними и кормовыми привкусами рекомендуется обрабатывать в вакуум-дезодорационных установках.

Пастеризованные гомогенизированные сливки охлаждают до температуры заквашивания и направляют в резервуар для сквашивания и немедленно заквашивают. Хранение пастеризованных сливок при температуре сквашивания без закваски не допускается.

В случае производственной необходимости допускается охлаждение пастеризованных сливок до температуры (4±2) оС и выдержка при этой температуре от 30 мин до 2 ч в емкостях, предназначенных для сквашивания сливок. В этих же емкостях после созревания сливки подогревают при перемешивании, используя греющую воду температурой не более 32 оС, до температуры заквашивания, которая должна составлять в этом случае не более 26 оС.

Допускается выработка сметаны с м.д.ж. от 20 до 40% из пастеризованных негомогенизированных сливок. В этом случае сливки рекомендуется подвергать физическому созреванию. При этом происходит массовая кристаллизация жира с образованием смешанных кристаллов. Большая часть жира, отвердевшего при физическом созревании, сохраняется во время сквашивания сливок и участвует в формировании структуры сгустка. Сливки, подвергнутые низкотемпературной обработке, осторожно (при перепаде температур греющей воды и сливок 3–4 °С) нагреваются до температуры заквашивания не выше 30 °С, во избежание расплавления отвердевшего жира.

Заквашивание и сквашивание сливок

Вкус и запах, а также консистенция сметаны во многом зависят от условий сквашивания сливок, состава и свойств применяемых заквасок.

Процесс заквашивания и сквашивания сливок осуществляют в резервуарах, имеющих охлаждающие рубашки и мешалки, рассчитанные на перемешивание продуктов повышенной вязкости.

При производстве сметаны используют многоштаммовые закваски, состоящие из кислотообразующих и ароматобразующих культур мезофильных молочнокислых стрептококков.

При выработке некоторых видов сметаны (10% жирности, 15% жирности, ацидофильной и др.) применяют комбинированные закваски, в состав которых входят культуры мезофильных и термофильных стрептококков или культуры ароматобразующих стрептококков и ацидофильной палочки. Чистые культуры молочнокислых бактерий поступают на предприятия в виде сухих или жидких заквасок, сухого бактериального концентрата из специальных лабораторий.

На заводах закваски готовят на цельном или обезжиренном молоке высокого качества. Свойства применяемой закваски в значительной степени предопределяют органолептические и стуктурно-механические показатели сметаны. Закваски, обладающие вязкими свойствами, позволяют улучшить консистенцию и свойства сметаны, что особенно важно при получении низкожирных видов продукта. При использовании таких заквасок сметана получается с умеренно вязкой, более однородной и устойчивой к механическим воздействиям консистенцией, с большей влагоудерживающей способностью.

Перед использованием закваска тщательно перемешивается.

Для сквашивания сливок используют предназначенные для выработки сметаны закваски, приготовленные на чистых культурах, или бактериальные концентраты лактококков при температуре заквашивания (30±2) оС, в случае использования закваски и бакконцентратов типа «КДС» (Lactococcus lactis subsp cremoris; Lactococcus lactis subsp. lactis (biovar diacetilactis) – при температуре заквашивания (32±2) оС или (39±1) оС, закваски или бакконцентраты, состоящие из лактококков и термофильных молочнокислых стрептококков, используют при температуре заквашивания (32±2) оС.

Сливки, подвергавшиеся физическому созреванию, заквашивают закваской (бакконцентратом) лактококков при температуре (24±2) оС.

Для сквашивания сливок с м.д.ж. от 10 до 22% рекомендуется использовать закваски, образующие вязкие сгустки.

Закваску готовят в соответствии с действующей технологической инструкцией по приготовлению и применению заквасок и бактериальных концентратов для кисломолочных продуктов на предприятиях молочной промышленности, утвержденной в установленном порядке.

Объемная доля закваски по отношению к объему заквашиваемых сливок составляет 5–10%. Оптимальную долю закваски устанавливают в зависимости от ее активности и условий производства.

Перед внесением в сливки закваску тщательно перемешивают до однородной консистенции. Закваску подают в сливки самотеком или насосом любой марки одновременно с подачей смеси (в потоке), спустя некоторое время от начала наполнения резервуара или сразу же после наполнения резервуара смесью при включенной мешалке.

При небольших объемах производства допускается внесение закваски вручную.

Бактериальные концентраты используют согласно действующей инструкции по приготовлению и применению заквасок и бактериальных концентратов для кисломолочных продуктов на предприятиях молочной промышленности.

Заквашенные сливки перемешивают в течение 10–15 мин и оставляют в покое для сквашивания. Допускается производить повторное перемешивание через 1–1,5 ч после заквашивания, после чего сливки оставляют в покое для сквашивания.

При сквашивании сливок в результате жизнедеятельности микрофлоры заквасок образуется не только молочная кислота, но и ароматические вещества (диацетил, ацетоин, летучие жирные кислоты, спирты, эфиры). Эти соединения в значительной степени определяют специфический вкус и запах сметаны. Большое значение для формирования определенных органолептических свойств сметаны имеют условия сквашивания, и прежде всего, температура.

Сквашивание сливок проводят до образования сгустка и достижения кислотности: не менее 65 оТ – для сметаны с м.д.ж. от 10 до 17%, не менее 60 оТ – для сметаны с м.д.ж. от 19 до 22%, не менее 55 оТ – для сметаны с м.д.ж. от 25 до 28%, не менее 50 оТ – для сметаны с м.д.ж. от 30 до 40%. Наибольшей плотности сгусток достигает при рН 4,6 –4,7.

Длительность процесса сквашивания сливок не должна превышать 10 ч при температуре сквашивания 28–34 оС, 12 ч при температуре сквашивания 22–26 оС и 6 ч при температуре сквашивания 38–40 оС.

Сквашивание сливок при температуре выше 30 °С приводит к образованию более грубой структуры сгустка, получению сметаны с недостаточно выраженным ароматом, меньшей способностью к восстановлению консистенции после перемешивания и перекачивания, к усилению выделения сыворотки. Кроме того, повышенные температуры сквашивания способствуют развитию посторонних микроорганизмов (термоустойчивых молочнокислых палочек, излишнему нарастанию кислотности).

Понижение температуры сквашивания сливок (18–19 °С) тормозит развитие молочнокислого процесса, приводит к образованию слабого, дряблого сгустка и получению сметаны с недостаточно густой консистенцией, невыраженным вкусом или посторонними привкусами. При выработке сметаны (10-, 15% жирности и др.) с применением комбинированной (смешанной) закваски, в которую входят мезофильные и термофильные культуры молочнокислых стрептококков, сливки сквашивают при 28–32 °С. При такой температуре активно развивается как мезофильная, так и термофильная микрофлора, ускоряется процесс сквашивания.

Сливки являются менее благоприятной средой для развития молочнокислой микрофлоры, чем молоко, вследствие повышенного содержания жира, уменьшения количества плазмы и доступных питательных веществ. Поэтому процесс сквашивания сливок более длительный, чем процесс сквашивания молока. Продолжительность сквашивания зависит также от физиологических особенностей культур, входящих в состав заквасок. При использовании закваски, в состав которой входят мезофильные молочнокислые бактерии, продолжительность сквашивания при (27±1) °С составляет до 10 ч. Нарастание кислотности и образование сгустка происходят быстрее при использовании комбинированной (смешанной) закваски, состоящей из мезофильных и термофильных молочнокислых стрептококков. В этом случае продолжительность сквашивания сливок при (30±2) °С составляет 7–10 ч. Окончание сквашивания сливок устанавливают по кислотности и плотности образовавшегося сгустка. Для разных видов сметаны кислотность в конце сквашивания сливок неодинакова.

Процесс сквашивания сливок можно регулировать путем изменения температуры и продолжительности сквашивания, количества вносимой закваски, путем использования закваски разной активности, а также путем применения не одновременного заквашивания сливок во всех емкостях (при наличии нескольких), а последовательного, с учетом времени фасования продукта из каждой емкости после сквашивания.